煤礦厚煤層110工法關(guān)鍵問(wèn)題研究

溫小凌

摘 要：當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中，能源資源短缺已經(jīng)成為核心問(wèn)題所在，如何實(shí)現(xiàn)能源資源的合理配置，一方面是要求能夠研發(fā)新的能源資源，另一方面是要求能夠?qū)εf的能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，從加強(qiáng)傳統(tǒng)能源的開(kāi)采效率，開(kāi)采質(zhì)量方面來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)的發(fā)展要求。煤礦資源現(xiàn)如今仍舊是我國(guó)的重要能源資源，實(shí)現(xiàn)煤礦資源的合理配置，優(yōu)化應(yīng)用的前提是保證礦井的安全高效開(kāi)采。因此本文從煤礦厚煤層的相關(guān)工藝技術(shù)入手，提出所采用的110工法關(guān)鍵問(wèn)題所在，并且提出幾點(diǎn)高效開(kāi)采的建議，以期能夠提高煤礦厚煤層的開(kāi)采率以及開(kāi)采的安全性。

關(guān)鍵詞：煤礦厚煤層;110工法;關(guān)鍵問(wèn)題

切頂卸壓自成巷110工法是一種先進(jìn)的無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)，其具有較高的開(kāi)采效率，能夠降低巷道的掘進(jìn)率，是我國(guó)煤炭資源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。根據(jù)煤礦厚煤層的開(kāi)采實(shí)踐活動(dòng)可知，采用110工法對(duì)于提高煤礦厚煤層的開(kāi)采的效率和開(kāi)采的安全性具有重要的意義。相對(duì)于其他的煤礦厚煤層開(kāi)采方式而言，煤礦厚煤層110工法具有自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在推廣該技術(shù)前提下，更要求能夠基于煤礦厚煤層的客觀條件分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)其關(guān)鍵問(wèn)題的研究探討。旨在為該技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

一、煤礦厚煤層開(kāi)采方法的選擇原則

現(xiàn)如今常用的煤礦厚煤層開(kāi)采技術(shù)主要有分層開(kāi)采技術(shù)、放頂煤開(kāi)采技術(shù)以及大采高開(kāi)采技術(shù)等多種，根據(jù)不同的厚煤層的情況所選擇的開(kāi)采技術(shù)方式是不同的?？梢哉f(shuō)當(dāng)前煤礦厚煤層開(kāi)采方式的選擇是有一定的原則的，若是違背來(lái)原則而選用開(kāi)采技術(shù)，將會(huì)導(dǎo)致厚煤層開(kāi)采安全性較低、開(kāi)采技術(shù)出現(xiàn)問(wèn)題較多。當(dāng)前采用不同的開(kāi)采技術(shù)所要遵循的原則在：煤礦開(kāi)采工作需要考慮厚煤層的實(shí)際情況，根據(jù)瓦斯含量、煤礦地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)等問(wèn)題，同時(shí)還要求能夠分析影響煤礦開(kāi)采工作效率的影響因素，如以分層開(kāi)采技術(shù)為例，其使用條件較為廣泛，但是需要鋪設(shè)假頂，由此需要耗費(fèi)較多的人力物力。因此在選取開(kāi)采技術(shù)的時(shí)候還要求能夠兼顧到經(jīng)濟(jì)效益，避免前期投入較多導(dǎo)致的性價(jià)比不高的問(wèn)題。

二、煤礦厚煤層110工法分析

一般情況下，煤礦厚煤層為大于3 .5m，此時(shí)需要專業(yè)的開(kāi)采設(shè)備和工藝才能夠安全、高效地完成開(kāi)采工作。煤礦厚煤層110工法主要是煤礦開(kāi)采工藝標(biāo)準(zhǔn)下的一種開(kāi)采施工工藝，其并不是諸多分層開(kāi)采技術(shù)、放頂煤開(kāi)采技術(shù)等任一的單一的開(kāi)采技術(shù)，而是根據(jù)厚煤層的實(shí)際情況以及工藝經(jīng)驗(yàn)所展開(kāi)的一種綜合性的厚煤層開(kāi)采工藝技術(shù)。其主要的原理在于基于無(wú)煤柱自成巷力學(xué)機(jī)理，通過(guò)巷道圍巖的結(jié)構(gòu)演化的力學(xué)作用機(jī)制，建立其工作面超前區(qū)、成巷段動(dòng)壓區(qū)以及成巷段穩(wěn)壓器全過(guò)程的力學(xué)模式，通過(guò)這一模型模擬的方式，展開(kāi)對(duì)整個(gè)厚煤層的開(kāi)采的整體控制。而厚煤層110工法主要是實(shí)現(xiàn)來(lái)圍巖控制管理，由此避免在工作面超前區(qū)結(jié)構(gòu)預(yù)裂切頂細(xì)微觀損傷出現(xiàn)。目前常采用的110工法就是煤礦常用的切頂卸壓沿空留巷方式。在實(shí)際的時(shí)候中，一般是適用于頂板堅(jiān)硬的薄煤層以及中后厚煤層，高瓦斯礦井及煤與瓦斯吐出的礦井，在施工中需要采用超前雙向均能張啦爆破的方式，及時(shí)切斷巷道的方式，由此顯著改善施工環(huán)境，保證施工安全。同時(shí)還需要注意觀察在施工中的礦壓規(guī)律，及時(shí)采取合理有效的沿空護(hù)巷支護(hù)方案。之后便于展開(kāi)回填工作。

三、煤礦厚煤層110工法關(guān)鍵問(wèn)題分析

在煤礦厚煤層110工法的應(yīng)用中，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究發(fā)展，110工法已經(jīng)取得來(lái)豐碩的成果。但是由于厚煤層的開(kāi)采條件復(fù)雜，在沿空留巷以及沿空掘巷中仍舊存在若干不足。

第一是現(xiàn)有的填充技術(shù)和設(shè)備材料不能夠滿足巷旁填充沿空留巷技術(shù)的發(fā)展需求。如當(dāng)前使用的一些填充設(shè)備和材料的成本造價(jià)較高，所采用的填充材料設(shè)備不一致導(dǎo)致填充的系統(tǒng)布置就變得復(fù)雜，因此填充厚的體力學(xué)性能不佳，收縮性能不好，容易發(fā)生堵住和破壞現(xiàn)象。

第二是在110工法應(yīng)用中會(huì)采用一些綜合化的機(jī)械進(jìn)行中厚煤層的開(kāi)采，由此才能夠保障開(kāi)采的效率和安全性。但是傳統(tǒng)的沿空留巷理論無(wú)法滿足在綜合機(jī)械化的開(kāi)采下的巷道圍巖的控制標(biāo)準(zhǔn)。如在中厚層煤開(kāi)采中需要重點(diǎn)關(guān)注巷道支護(hù)的主要承載力結(jié)構(gòu)，如此才能夠?qū)崿F(xiàn)二次開(kāi)采，進(jìn)行礦井下的巷道的預(yù)留。但是若是巷道支護(hù)體的承載架構(gòu)質(zhì)量不佳，則容易帶來(lái)后期巷道變形量大且二次開(kāi)采難度大的問(wèn)題。

第三是關(guān)于沿空留巷系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠先進(jìn)科學(xué)。主要是在110工法厚煤層的開(kāi)采中，綜合機(jī)械設(shè)備得到了優(yōu)化，相關(guān)理論得到了發(fā)展，但是關(guān)于支護(hù)理論的相關(guān)研究且停滯不前。如目前巷道支護(hù)僅僅是從一個(gè)點(diǎn)或是一個(gè)剖面來(lái)實(shí)現(xiàn)所采用的支護(hù)手段的質(zhì)量的判斷，而這種判斷方式具有片面性，不能夠?yàn)?10工法的實(shí)際應(yīng)用以及安全開(kāi)采工作提供保障。另外展開(kāi)點(diǎn)線面的支護(hù)的判斷，其支護(hù)的成本會(huì)明顯提高，沿空留巷的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)將會(huì)喪失掉。

第四是110工法是通過(guò)留設(shè)窄煤柱的方式，窄煤柱的預(yù)留的穩(wěn)定性直接影響著整個(gè)沿空掘巷的穩(wěn)定性，當(dāng)前關(guān)于沿空掘巷的位置和規(guī)格大小并沒(méi)有明確的指標(biāo)提供，同時(shí)對(duì)于沿空掘巷中的礦壓規(guī)律以及圍巖變形的特征也缺少系統(tǒng)化的理論支持。

由此可知，關(guān)于110工法在煤礦厚煤層中的應(yīng)用仍舊具有理論和實(shí)踐方面的不足之后，未來(lái)要求能夠加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外的煤礦開(kāi)采理論的研討分析，旨在進(jìn)一步完善煤礦的開(kāi)采理論技術(shù)。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)煤礦開(kāi)采行業(yè)在近年來(lái)得到明顯的發(fā)展，煤礦開(kāi)采工作的效率也得到來(lái)提升。在我國(guó)現(xiàn)有的煤礦資源中，厚煤層的煤炭存儲(chǔ)量占據(jù)著整個(gè)煤炭資源的半壁江山，所以厚煤層的采煤技術(shù)的探索研究對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。由于煤礦資源分布的客觀性，當(dāng)前煤礦厚煤層開(kāi)采技術(shù)實(shí)現(xiàn)來(lái)多樣化發(fā)展，不同厚煤層地質(zhì)條件下的開(kāi)采工法技術(shù)不同，而其中110工法的應(yīng)用具有廣泛性，針對(duì)110工法的關(guān)鍵問(wèn)題的探討，對(duì)于我國(guó)的厚煤層的開(kāi)采整體效率都具有積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙正城.煤礦綜采技術(shù)在厚煤層開(kāi)采中的應(yīng)用[J/OL].當(dāng)代化工研究，2019（10）：123-124[2019-10-22].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/10.1435.TQ.20190924.1046.140.html.

[2]谷偉.小峪煤礦特厚煤層采煤方法分析及工作面參數(shù)設(shè)計(jì)[J].能源與節(jié)能，2019（07）：50-51.

[3]高玉兵. 檸條塔煤礦厚煤層110工法關(guān)鍵問(wèn)題研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京），2018.