張曉波
(華晉焦煤有限責任公司生產技術處)
沿空留巷技術在煤礦開采中的應用
張曉波
(華晉焦煤有限責任公司生產技術處)
隨著我國市場經濟的飛速發展,煤礦行業在過去的幾十年中也取得了飛速的發展。為了能夠有效的避免煤礦開采中出現的接替問題,在本文中筆者將對沿空留巷技術在煤礦開采中的應用進行探討,并就如何改進給出幾點建議,以供參考。
沿空留巷技術 煤礦開采 應用 研究
有關沿空留巷技術的研究在煤礦開采中是十分必要的,這樣能夠有效的提升對煤礦巷道的保護,對于運輸巷道的保護也起著十分重要的作用,而且能夠更好地保障井下工作人員的人身安全。隨著我國煤礦開采技術的不斷深入,有關沿空留巷技術的研究一直都是煤礦開采技術研究的一個重點領域。
2.1 支架不能夠滿足使用需求
傳統的煤炭開采工藝中主要是通過支架保護的形式來提升井下巷道的堅固性,這對于提升井下安全系數起到了良好的效果,我國現今階段的煤炭開采過程中也主要是采用這種方式。支架形式的保護措施只適合在一些埋藏比較淺的礦井使用,因為這樣就不會對支架產生過大的地壓,而且埋藏較淺的礦井中瓦斯的含量也是比較低的,開采比較容易進行,但是這類方法并不適用于大型的礦井,因為大型礦井具有高壓力、高瓦斯等對支架性能要求比較高的外界影響,而且通過支架進行保護對于支架的需求量也比較大,所以說支架不能夠滿足大型礦井的開采要求。
2.2 煤矸石堆垛存在安全隱患
由于我國煤炭開采行業發展起步比較晚,所以很多傳統的支護措施仍然在使用,例如通過煤矸石堆垛的方式來對頂板進行支撐這種價格相對比較低廉的工藝在煤炭開采工藝中一直在沿用。在礦井中頂板比較沉,而煤矸石堆垛的方式支撐效果非常不理想,所以時常會出現頂板下沉的現象,很難達到預期的隔離目的,很大程度上限制了我國煤炭開采工藝的發展。
2.3 砌墻法無法解決根本性問題
無論是支架還是煤矸石堆垛等形式都不能夠滿足煤炭開采中的支護要求,所以有的煤炭開采企業通過砌墻的方式來進行支護,但是這種方式是不能夠解決支護問題的根本的,砌墻法的支護效果也不是非常的明顯。
2.4 巷幫填充法不夠穩定
巷幫填充的方式在煤炭開采行業中的應用也比較廣泛,其主要特點就是能夠實現大規模的支護,所以說巷幫填充法在我國煤炭開采行業支護措施中深受推崇。但是巷幫填充的方式進行巷道填充中所使用的材料大多數強度都比較低,很難滿足對礦井頂板進行很好的支護,其安全穩定性也有待考察。根據筆者多年的從業經驗總結,在煤礦的開采過程當中由于礦井巷道壁所承受的壓力變化是比較大的,所以說有頂板支護措施必須要做好,才能夠更好地保證煤炭開采工作的順利開展。
3.1 實現沿空留巷技術的系統化發展
在礦井中所使用的沿空留巷方式所留下的空巷要承受很多外力的影響,例如礦井的后期挖掘和開采等都會對其產生較大的波動影響。在礦井中應用沿空留巷技術時要注意后期波動對其產生的影響,施工過程中根據現場的實際情況來做好煤礦的回填以及支護等工作,通過系統化的發展模式來更好地提升沿空留巷技術對于促進煤炭開采行業發展的作用。
3.2 對護墻點進行混凝土砌筑
混凝土的壓力承載力是比較強的,而且這種材料的操作性比較強,因此在很多建筑工程中都是用混凝土砌筑。在沿空留巷技術的應用中可以利用混凝土對井下護墻點進行澆筑,從而有效的增強支護措施的堅固度,而且這種方式能夠有效的降低礦井頂板的下沉問題。有時候由于礦井比較深,在此類礦井中可以通過混凝土石墻的制作來提升護墻的堅固性,并且在石墻中做一些木樁而更好地實現對護墻的支護。
3.3 提前支護的措施
在沿空留巷技術應用的實施過程當中,由于頂板與石墻之間的接觸普遍會存在一些問題,所以在進行支護的時候要注重螺桿強度的作用。隨著礦井開采工作的深入井下支護用具會發生翻天覆地的變化,所以說提升礦井底部支護已經成為一項重要工作。在進行礦井采礦作業之前要根據礦井的支護情況多預留一些支護工具,避免緊急情況時不得不進行二次支護的狀況。
3.4 沿空留巷方案設計
瓦斯爆炸和火災時在煤礦事故中的多發問題,因此在煤礦開采過程中做好沿空留巷方案設計是十分必要的,在開采礦井的風門處一般都設置有專門的混凝土輸送泵,而且普遍將澆筑材料等在風門處進行堆積,以此來便于對墻體進行澆筑,本文中筆者將對煤礦開采過程中沿空留巷的相關問題進行分析。
3.4.1 對頂板的設計
開采礦井的混凝土墻體在澆筑之前要預留出足夠的空間,這類墻體的厚度一般澆筑為1.5米,在其與井下開采區域之間的支護要通過金屬網來進行支護,金屬網的支護方式主要有錨網支護和梯形棚支護兩種措施。梯形棚支護的方式主要是在梯形棚中做好替棚,之后通過混凝土澆筑的方式對支護結構進行澆筑;錨網支護則主要是通過設置錨索,同時對其設置有專門的鋼帶,這樣便能夠有效的提升頂板的支護作用。
3.4.2 瓦斯的治理方案
在礦井巷道進行澆筑的時候,要根據礦井的瓦斯情況做好通風系統,通常為每10米設置一個抽放鋼管,通過將其余采空區域以及瓦斯抽放裝置之間的連接來提升氣體的流通,這樣便能夠及時的排除泄露的瓦斯,從而保證礦井中的低瓦斯濃度避免發生瓦斯爆炸。除此之外還要注意在通風管與主通風系統之間設置專門的開關,實現對支模段瓦斯濃度的動態控制。在煤礦的開采過程當中瓦斯泄露的問題時有發生,避免礦井事故的重要舉措就是做好預防工作,所以加強礦井的瓦斯治理十分必要。
3.4.3 做好滅火和消防措施
在對頂板進行混凝土澆筑的過程當中,要根據井下的實際情況每隔0.8m設置一道注漿管,并且在這些注漿管上都設置有專門的控制閥門,避免注漿管導致底板中出現漏氣的問題。在礦井的通風區域要安排專門的人員進行區域巡查,并且對通風管中的氣體進行實時監測,若發現氣體存在問題則要及時的匯報給上級主管部門,并且及時的采取措施解決。
在目前我國的煤炭開采行業來看,沿空留巷技術的實施過程當中企業普遍比較重視瓦斯的排放,有效的降低了瓦斯爆炸以及火災等事故的發生,這種利用沿空留巷的方式能夠有效的提升瓦斯排放量,有效的降低了氣體排放階段的時間成本,因此沿空留巷技術在煤礦開采中的應用起著十分重要的作用。
3.5 注重對沿空留巷技術的理論研究
由于我國煤炭資源所處位置相差很大,因此不同礦井的沿空留巷所承受的力的大小也有著很大的差別。有關沿空留巷技術的研究主要是對礦井內部支護措施進行改進,因此對礦井外壁所承受的力的計算是沿空留巷技術發揮其作用的主要理論依據。在沿空留巷技術的研究過程當中要求有關技術研究者能夠根據煤礦所屬的地理位置以及其地址條件等方面充分的考慮,進行根據相關理論規范推行沿空留巷技術。4結束語
在目前我國市場經濟發展體制下,煤炭開采行業作為促進工業發展的必要能源企業的作用是不容小覷的。在本文中筆者通過有關煤炭開采中沿空留巷技術的探討,就如何提高煤炭開采的工作效率,提升煤炭開采行業的安全系數等方面都有著十分重要的意義,希望本文能夠對促進煤炭企業的發展能夠有所幫助。
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