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[摘 要]近些年来,煤矿在开采的过程中应用到了沿空留巷技术,该技术的应用不仅有效地提升煤矿开采的速度和安全性,与此同时,有效地降低了煤矿在开采过程中的各种损耗。笔者结合多年的实践工作经验,对沿空留巷技术在煤矿开采设计中的应用进行分析,目的在于提高煤矿行业健康持续的发展。
[关键词]沿空留巷;煤矿开采;应用技术
中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0360-01
煤矿综合开采的过程中,沿空留巷技术发挥着重要作用,该技术是指在沿采空区对原本具有的回采通道进行实施维护。一般情况下,是在应力场设置的巷道,能够有效地建设巷道变形的产生,对巷道起到一定的保护作用,避免有害气体和水汽进入巷道内。沿空留巷技术的应用可以最大化的对资源进行回收,有效奖励煤矿开采时所产生的损失。现如今,沿空留巷在煤矿开采的过程中得到了普遍应用,在一定程度上环节煤矿开采紧张的局面。
一、煤矿综合开采的过程中沿空留巷技术应用
(一)工作面的巷道设置
基于传统工作面的巷道设置而言,大部分采用的是煤柱留设方法,该方法在早期的开采过程中具有一定可靠性及实用性,但因外界因素变化的多样性,该方法难以适应新环境,因而,加强煤矿生产方面的技术研究,不断探索新的布局方法及开采方法,提升煤矿的安全性及开采效率。一般煤矿的工作面具备实现沿空留巷技术的自然条件,通过输送泵输送填充材料,留设充填体隔离采空区,并且与原巷内支护共同承载,形成一定的巷道系统,留巷巷道需要在原支护的基础上加强支护强度,用来确定保留巷在应力作用下的稳定性。
(二)留巷工艺技术
各个矿区内都广泛地应用到了沿空留巷技术,该应用方法多种多样,如:在巷道下帮侧打设密集木点柱,点柱后码砌沙袋;也可以将矸石破碎后盛装在特制的塑料袋内,将装满矸石的塑料袋码放在巷道下帮侧,使矸石塑料袋相互压茬进行垒砌并且接顶。该方法的应用使得巷道侧面与下帮煤形成一条直线,确保巷道正常使用。此外,对巷道空间进行砌碹,在进行砌碹时逐渐撤走矸石墙与支架,并且用水泥浆进行相应的填充,直至到碹体接顶。
(三)支护技术
工作面的顺槽支护一般包括顺槽补强支护、填充体临时支护与留巷墙体顶板支护三方面,想要加强填充体的支护强度,在留巷内架设一两柱双排铁棚,其中一排靠近充填垛,一排在巷道中间。对于超前加强和支护而言,可以采用一梁三柱,并且还需对留巷墙体的顶板加强支护,提高支护的稳定性。
二、煤矿开采中沿空留巷技术应用中存在的问题
(一)支架成本高;效果差
在实际煤矿开采过程中,为解决没有煤柱这一问题,在过去通常搭建传统支架企业支撑沿空留巷。该方法虽然在一定程度上缓解了回采面缺失煤柱这一问题,有效地降低了开采过程中的危险,而且该方法在当今采煤过程中一直沿用。客观上说,该技术本身存在诸多不足,首先,只适用于下采面地压小,煤层条件好并且瓦斯浓度不高的矿井。该限制条件下,此类技术并不能够得到广泛应用,尤其是大型的深井煤矿,煤层条件差,其含有大量瓦斯,因而一旦应用不当,很难保障开采队伍的安全,此外,传统支架体积庞大,在施工之前,安装较为庞大,但是效果却不明显,因而很难得到有效推广,近些年来,在煤矿建设的飞速发展下,该传统的支架支撑方法已经无法满足现代煤矿的需求。
(二)巷帮充填体支护法不稳定
当今,国内巷口航道应用较为广泛的矿井巷道的支护法之一是巷帮填充法,该方法的优点在于支护巷道避免塌陷,但是不少煤矿企业因成本限制,通常选择一些强度角度的便宜材质作为填充料,从而导致支撑物的承受力的要求不稳定,不能够起到有效的支撑效果,因沿空巷道本身的要求具有较强的突变性。对于支撑物的承受力而言,要求相对较高,并且这种高要求和低品质的矛盾大大提升了开采过程中的安全隐患。所以,具体的开采过程中还需采用机械化施工设施。
三、加强沿空留巷技术在煤矿开采中的应用效果
现如今,虽然在煤矿的实际开采过程中运用到了沿空留巷技术,但仍旧不可避免的是,沿空留巷技术开采过程中存在许多亟待解决的问题,倘若不能够及时解决这些安全隐患,不仅对煤矿工人的生命安全产生影响,还影响国内煤矿企业的稳定发展。以下就具体分析沿空留巷的具体应用效果。
(一)提前做好支护沿空留巷工作
实际的煤矿开采过程中,混凝土石墙和矿井不能够进行有效衔接,需要提前支护,确保支护效果。在构筑混凝土石墙前需要利用梯形钢带加以强度较大的螺纹锚杆进行提前支护。在具体的开采过程中,常常减少巷道宽度,宽度减少会导致支护支架变形,因此,提前支护的利用可以起到提高支护、支架抗压能力的作用。因而,煤矿企业在开采过程中,可以用钢梁棚或强度较高的单体柱作为临时支护辅助的支护价,并用临时支护架跟着开采迁移,最终确保开采的顺利进行。
(二)选择合适方案,做好瓦斯防护
煤矿开采过程最可怕的莫过于出现瓦斯爆炸,因而在具体的开采过程中,应当提前做好瓦斯火灾的防护情况和措施。煤矿企业在具体的开采过程中,需要结合自身开采的实际情况,选择最为适合的空留方案。结合相应的防护需求对方案进行选择,在墙体浇筑时,按照一定的距离埋抽放钢管,钢管两端分别接上采空区和瓦斯抽放管路,并且在连接处加上可控制阀门。此外,考虑到灭火需求时,在混凝土的墙地板上预埋加阀门的注浆管,避免漏气现象的出现。
结语:沿空留巷技术在煤矿开采的过程中,不仅有效地降低了成本,还可以延长煤矿的开采寿命。但是结合应用现状而言,仍旧存在诸多问题,因而,在煤矿开采沿空留巷技术使用的过程中,提出有益建议,最终促进煤矿企业安全、健康的发展。
参考文献
[1] 陈文领,闫继伟,刘创. 沿空留巷技术研究与应用[J]. 内蒙古煤炭经济. 2014(07)
[2]李兴明;赵秋贵.沿空留巷技术在新安煤矿综采工作面的应用[J].煤炭技术,2009(3).
[3]刘鸿俊.沿空留巷技术在煤矿开采中的应用.城市建设理论研究(电子版),2013(24).
[4]杨跃林.浅谈煤矿开采沿空留巷围岩控制理论的应用.工业设计,2011.(6)
作者简介
齐文昌 男(1967.2-) 山东省德州市陵县 大学文化、助理工程师,研究方向:煤矿安全管理。
[关键词]沿空留巷;煤矿开采;应用技术
中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0360-01
煤矿综合开采的过程中,沿空留巷技术发挥着重要作用,该技术是指在沿采空区对原本具有的回采通道进行实施维护。一般情况下,是在应力场设置的巷道,能够有效地建设巷道变形的产生,对巷道起到一定的保护作用,避免有害气体和水汽进入巷道内。沿空留巷技术的应用可以最大化的对资源进行回收,有效奖励煤矿开采时所产生的损失。现如今,沿空留巷在煤矿开采的过程中得到了普遍应用,在一定程度上环节煤矿开采紧张的局面。
一、煤矿综合开采的过程中沿空留巷技术应用
(一)工作面的巷道设置
基于传统工作面的巷道设置而言,大部分采用的是煤柱留设方法,该方法在早期的开采过程中具有一定可靠性及实用性,但因外界因素变化的多样性,该方法难以适应新环境,因而,加强煤矿生产方面的技术研究,不断探索新的布局方法及开采方法,提升煤矿的安全性及开采效率。一般煤矿的工作面具备实现沿空留巷技术的自然条件,通过输送泵输送填充材料,留设充填体隔离采空区,并且与原巷内支护共同承载,形成一定的巷道系统,留巷巷道需要在原支护的基础上加强支护强度,用来确定保留巷在应力作用下的稳定性。
(二)留巷工艺技术
各个矿区内都广泛地应用到了沿空留巷技术,该应用方法多种多样,如:在巷道下帮侧打设密集木点柱,点柱后码砌沙袋;也可以将矸石破碎后盛装在特制的塑料袋内,将装满矸石的塑料袋码放在巷道下帮侧,使矸石塑料袋相互压茬进行垒砌并且接顶。该方法的应用使得巷道侧面与下帮煤形成一条直线,确保巷道正常使用。此外,对巷道空间进行砌碹,在进行砌碹时逐渐撤走矸石墙与支架,并且用水泥浆进行相应的填充,直至到碹体接顶。
(三)支护技术
工作面的顺槽支护一般包括顺槽补强支护、填充体临时支护与留巷墙体顶板支护三方面,想要加强填充体的支护强度,在留巷内架设一两柱双排铁棚,其中一排靠近充填垛,一排在巷道中间。对于超前加强和支护而言,可以采用一梁三柱,并且还需对留巷墙体的顶板加强支护,提高支护的稳定性。
二、煤矿开采中沿空留巷技术应用中存在的问题
(一)支架成本高;效果差
在实际煤矿开采过程中,为解决没有煤柱这一问题,在过去通常搭建传统支架企业支撑沿空留巷。该方法虽然在一定程度上缓解了回采面缺失煤柱这一问题,有效地降低了开采过程中的危险,而且该方法在当今采煤过程中一直沿用。客观上说,该技术本身存在诸多不足,首先,只适用于下采面地压小,煤层条件好并且瓦斯浓度不高的矿井。该限制条件下,此类技术并不能够得到广泛应用,尤其是大型的深井煤矿,煤层条件差,其含有大量瓦斯,因而一旦应用不当,很难保障开采队伍的安全,此外,传统支架体积庞大,在施工之前,安装较为庞大,但是效果却不明显,因而很难得到有效推广,近些年来,在煤矿建设的飞速发展下,该传统的支架支撑方法已经无法满足现代煤矿的需求。
(二)巷帮充填体支护法不稳定
当今,国内巷口航道应用较为广泛的矿井巷道的支护法之一是巷帮填充法,该方法的优点在于支护巷道避免塌陷,但是不少煤矿企业因成本限制,通常选择一些强度角度的便宜材质作为填充料,从而导致支撑物的承受力的要求不稳定,不能够起到有效的支撑效果,因沿空巷道本身的要求具有较强的突变性。对于支撑物的承受力而言,要求相对较高,并且这种高要求和低品质的矛盾大大提升了开采过程中的安全隐患。所以,具体的开采过程中还需采用机械化施工设施。
三、加强沿空留巷技术在煤矿开采中的应用效果
现如今,虽然在煤矿的实际开采过程中运用到了沿空留巷技术,但仍旧不可避免的是,沿空留巷技术开采过程中存在许多亟待解决的问题,倘若不能够及时解决这些安全隐患,不仅对煤矿工人的生命安全产生影响,还影响国内煤矿企业的稳定发展。以下就具体分析沿空留巷的具体应用效果。
(一)提前做好支护沿空留巷工作
实际的煤矿开采过程中,混凝土石墙和矿井不能够进行有效衔接,需要提前支护,确保支护效果。在构筑混凝土石墙前需要利用梯形钢带加以强度较大的螺纹锚杆进行提前支护。在具体的开采过程中,常常减少巷道宽度,宽度减少会导致支护支架变形,因此,提前支护的利用可以起到提高支护、支架抗压能力的作用。因而,煤矿企业在开采过程中,可以用钢梁棚或强度较高的单体柱作为临时支护辅助的支护价,并用临时支护架跟着开采迁移,最终确保开采的顺利进行。
(二)选择合适方案,做好瓦斯防护
煤矿开采过程最可怕的莫过于出现瓦斯爆炸,因而在具体的开采过程中,应当提前做好瓦斯火灾的防护情况和措施。煤矿企业在具体的开采过程中,需要结合自身开采的实际情况,选择最为适合的空留方案。结合相应的防护需求对方案进行选择,在墙体浇筑时,按照一定的距离埋抽放钢管,钢管两端分别接上采空区和瓦斯抽放管路,并且在连接处加上可控制阀门。此外,考虑到灭火需求时,在混凝土的墙地板上预埋加阀门的注浆管,避免漏气现象的出现。
结语:沿空留巷技术在煤矿开采的过程中,不仅有效地降低了成本,还可以延长煤矿的开采寿命。但是结合应用现状而言,仍旧存在诸多问题,因而,在煤矿开采沿空留巷技术使用的过程中,提出有益建议,最终促进煤矿企业安全、健康的发展。
参考文献
[1] 陈文领,闫继伟,刘创. 沿空留巷技术研究与应用[J]. 内蒙古煤炭经济. 2014(07)
[2]李兴明;赵秋贵.沿空留巷技术在新安煤矿综采工作面的应用[J].煤炭技术,2009(3).
[3]刘鸿俊.沿空留巷技术在煤矿开采中的应用.城市建设理论研究(电子版),2013(24).
[4]杨跃林.浅谈煤矿开采沿空留巷围岩控制理论的应用.工业设计,2011.(6)
作者简介
齐文昌 男(1967.2-) 山东省德州市陵县 大学文化、助理工程师,研究方向:煤矿安全管理。