摘 要:安全問題一直是煤礦開采需要關注的重要問題,在復采殘采煤層小煤礦開采中,安全問題仍然不容忽視。文章主要介紹了復采殘采煤層小煤礦開采存在的問題,并提出了相關的開采技術,其中包括選用合理的采煤方法、注意通風安全、加強頂板管理、加強頂板支護管理,并防止采空區積水。希望能夠引起人們對這一問題的進一步關注,能夠對復采殘采煤層小煤礦開采發揮指導作用。
1 引言
煤礦開采是一項危險性極高的行業,因而安全問題顯得十分重要。盡管在煤礦開采后期進行的是復采殘采作業,但對于安全問題仍然不能忽視。在復采殘采煤層小煤礦開采作業中,需要積極采取各項安全措施,以保障開采安全,保障人們的生命財產安全,收到最佳的經濟社會效益。
2 復采殘采煤層小煤礦開采存在的不足
由于受到多方面因素的影響,目前,在復采殘采煤層小煤礦開采中仍然存在著很多的問題與不足,這些問題嚴重影響了開采的安全,總的來說,這些問題包括以下幾個方面:
2.1 安排不合理
在對復采殘采煤層小煤礦進行開采之前,沒有進行科學合理的安排,對于邊角煤、異形煤柱、雞窩煤等,多數情況下運用掘進的方式代替了開采,也就是常說的見煤就挖的方式,這種方式對煤礦開采缺乏科學合理的安排,不利于保障煤礦開采的安全。
2.2 資源回收效率低
在復采殘采煤層小煤礦開采中,存在著資源回收效率低的情況。根據相關的調查研究表明,目前我國資源回收率僅為30%,而鄉鎮小煤礦的資源回收利用效率則更低,只有10%左右,這就造成了大量的資源浪費,也影響了煤礦開采的進一步發展。
2.3 對經濟利益過分追求
一些煤礦礦主在煤礦開采的時候,過分的注重經濟利益,忽視對環境的保護,造成水土流失、環境污染等嚴重的環境問題。還有一些礦主忽視相關安全措施的采取,使得礦井安全隱患不斷增多,一旦發生事故后果不堪設想。
2.4 采用粗放型的開采方式
在一些地方的煤礦開采中,往往采用的是粗放型的煤礦開采方式,煤礦開采設備沒有達到保障開采安全的要求,忽視環保技術的采用,對周圍環境造成很大的破壞,煤炭資源的利用效率低下,這些問題制約了煤礦的開采和煤炭資源的有效利用,也影響了煤礦開采的可持續發展。
3 復采殘采煤層小煤礦開采技術
在復采殘采煤層小煤礦開采中,為了應對開采中存在的問題,保證開采的安全,提高開采的效益,筆者認為可以采取以下開采技術。
3.1 合理選用采煤方法
第一、壁式采煤法。在巷道的布置上,壁式采煤法的巷道布置十分簡單,而采煤工作面的布置符合《煤礦安全規程》第十五條的規定即可。在通風方式上,采用的是全負壓通風,為了保證開采的安全,有兩個獨立的安全出口。小煤礦由于規模較小,技術水平較低,往往受到地質條件和生產技術方面的限制,殘采工作面的長度一般在30-50m,有些規模更小的長度只有20m左右。在煤層開采的過程中,大多數采用的是短壁式采煤法。第二、柱式采煤法。柱式采煤法如下:在煤層內開掘一系列煤房,注意煤房的寬度為5-7m,在煤房和煤房之間,運用聯絡巷進行連接,從而形成近似于長條形或者是塊狀的煤柱,然后根據條件的要求決定是否回收煤柱。對于小煤礦來說,在開采三角煤、殘留煤柱的時候,壁式工作面的布置比較困難,因此,可以采用柱式采煤法,尤其是房柱式采煤法,因其使用效果比較好,適應了小煤礦的開采工作,在復采殘采的過程中得到了較為廣泛的運用。
3.2 注意通風安全
小煤礦后期的復采殘采是個比較特殊的階段,在這個過程的開采中,由于受到地質條件和開采技術的影響,通風比較困難,難以形成安全的通風網絡。另外,在這個階段,有大面積的采空區存在,因此,通風是其中比較關鍵的問題。按照相關的規定,在采煤工作面,至少需要保持兩個暢通的安全出口,一個與回風巷道相通,另外一個則與進風巷道相通。如果在開采三角煤、殘留煤柱的時候,不能保證兩個安全出口,這樣就必須制定安全措施,并報企業的主要負責人進行審批,以保證通風的安全。第一、沿空掘巷,留小煤墻。在煤礦開采的時候,新掘專用回風石門,或者是新掘回風上山,在殘采面的邊界上,沿空掘巷,留小煤墻,從而形成完整的通風網路。這是一種比較理想的通風方式,巷道受到的壓力比較小,且支護比較容易,并滿足相關規范的要求。第二、Z型通風。如果采區邊界有回風石門或者是回風上山,可以采用Z型通風,這種方式可以配合沿空留巷,是一種比較實用的通風方式,能夠達到良好的通風效果。
3.3 加強頂板管理
在小煤礦后期復采殘采的殘留煤柱,由于受到采動的影響,這樣就使得上覆巖層發生變形甚至是出現破裂現象,圍巖應力也發生了變化。如果煤柱的兩側都被采空的話,這時候,頂板的壓力就比較集中在煤柱體上,使得煤柱發生彈塑性變形。因此,在對殘留煤柱進行開采的時候,尤其需要注意頂板壓力的影響,對頂板進行合理的管理,以保證煤礦開采的順利進行。
3.4 做好頂板支護管理
在頂板支護管理的時候,需要做好以下幾個方面的工作:熟練的掌握地質資料和開采條件,加強對頂板安全的管理;注重對支護的質量管理,進一步提高支護的質量,保證支護的阻力;做好支架和圍巖之間的填充,增強支架的穩定性和支護能力;對于空頂面積,要采取措施盡量減小,如果必要的話,還需要進行臨時支護,以進一步保證安全和穩定。
3.5 防治采空區積水
為了防治采空區積水,需要做好以下幾個方面的工作。查明礦井充水的水源條件,了解礦體周圍含水層的富水情況、地下水的徑流條件,礦井水的補給水源情況、隔水層情況等。掌握礦井的地質資料,選擇合理的排水設備,做好綜合治理工作。當井下積水的時候,要及時采取疏通管道措施,及時排水。在煤炭開采的時候,要采取措施防止突水事故的發生,保證開采的安全。
4 結束語
總而言之,在復采殘采煤層小煤礦的開采中,我們仍然需要十分重視安全問題,認識開采中存在的問題與不足,積極采用各種安全保障措施,綜合利用各項技術措施,保障復采殘采煤層小煤礦開采的順利進行,保障人們的生命財產安全,使得復采殘采煤層小煤礦開采能夠收到最佳的經濟社會效益。
參考文獻
[1]白培中.近距離煤層采空區殘煤綜放復采技術研究與應用[J].中國煤炭,2010(9).
[2]李鑫,趙書遠,靳瑞,王則行.采空區上覆殘煤復采技術的研究與應用[J].中國新技術新產品,2012(11).
[3]龔真鵬.紅會礦區小煤窯開采區綜放復采技術研究[D].西安科技大學碩士學位論文,2007.
作者簡介:朱建國(1984,9-),男,漢族,山西五臺人,助理工程師,研究方向:煤炭開采技術。