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摘 要: 很多煤矿由于生产实际需要,需要进行必要的回采作业,以充分发挥现有開采煤矿的价值,考虑到煤矿回采作业有着非常大的危险性和不确定性,一旦出现开采失误将引发大面积崩塌的后果,最终造成不可估量的经济和财产损失,为了最大程度降低煤炭事故的发生率,必须采取合理、高效的技术和开采方式,落实好煤炭回采的巷道压力控制及对应的巷道支护工作,从而保证煤矿回采阶段的稳定性,为后续煤矿开采工作有序开展打下坚实的基础和保障。
关键词: 煤矿回采;矿山巷道;压力控制;支护手段
【中图分类号】 TD355 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)10-0195-01
引言
根据我国内地能源部门的权威数据显示,预计20年以后,煤炭等基本化石能源的消费量依旧将占据国内能源结构市场的50%左右。所以,为了保证相关的煤炭市场供应稳定,必须进一步提高对煤矿回采工作的重视程度。但是,考虑到煤炭开采属于井下作业,受到外界恶劣环境的影响情况较为明显,导致井下巷道内部环境多变,很多时候无法快速发现潜在的危险和情况,很容易诱发井下事故,从而给煤炭开采方带来极其严重的不良后果。综上,必须进一步提高煤矿回采作业中的各种技术措施,体现煤矿开采对现代经济建设的重要地位,最大程度保证煤矿开采作业的顺利、安全推进。
1 煤矿回采巷道压力控制的意义和影响性分析
煤矿回采阶段的巷道压力问题属于井下施工中较为常见的不利因素之一,其主要诱因是由于巷道开采及煤炭挖掘基本在井下作业,通过力学里的经典“圣维南”原理可知,来自煤矿顶部上方的土体将不断产生较大的作用力。这种作用力属于冲击动力,并还会跟随着巷道外壁围岩的运动,产生不断变化的作用力。考虑到地下岩层中均属于较为多变的恶劣环境中,并且产生较大范围和强度的应力场,且上述应力场将伴随煤矿井下回采进度不断变更,同巷道顶部和周围的压力呈现出较为一致的相互作用情况。在上述的非正常井下作业环境下,一旦发生煤矿回采巷道支护壁破裂,将直接引发巷道内的整体坍塌,不但造成内部阻塞,开采人员的生命安全埋下巨大隐患,还会引起人员伤亡情况。此外,若在具体的巷道开采中,没有进行妥善的压力控制,也没有进行作用力变化情况调查分析,将很容易引发煤矿回采压力控制失误,进而造成坍塌等严重不良后果。
2 煤矿回采矿山压力的主要分类
通过上述研究及推断可知,为了保证煤炭矿山内部回采工作的顺利推进,必须做好相应的内部压力控制工作,通过高效、合理的内部压力控制及对应的支护工作对于维持内部的开采环境意义深远。因此,为了深入分析目前可能存在的影响煤炭回采工作的各种因素,充分考虑到各因素对内部压力的影响分析,并将各种因素进行分类归档分析,提出针对性的解决措施和方式,最大程度提高对煤矿回采工作的科学研究,保证内部压力和支护设计控制更趋向于科学化。
3 针对煤矿深井回采压力控制及支护的措施研究分析
通过上文具体叙述可知,煤矿深井开采的回采工作将极大地影响和干扰内部岩层的压力,为了控制上述压力,必须针对可能引发压力存在的工况进行针对性分类分析。通过详细研究发现,深井下巷道均会受到来自外界因素的干扰,由于其所处位置差异,支撑形式不同,及其采掘机械设备作业时间的差异将产生形式完全不同的应力场,这些复杂多变的应力场必将会对煤矿深井位置的支护带来较大的压力。因此,必须充分了解内部围岩产生压力的机理,并将如何采用压力支护控制深井内部的稳定性进行全面分析,目前,已经得到如下几点措施:第一,为了尽可能降低岩层扰动给煤炭深井回采工作造成的影响,应该在采掘前对具体的开采位置进行科学合理地选择。一般情况下,在进行总体的煤矿深井采掘前,一般均会组织专业的地质勘查队进行勘测,通过详细的勘测情况,具体制定必要的开采区域,一般选取依据就是根据应力场的变化情况及影响位置进行分析确定。在准确判定应力场位置及影响程度的基础上,应该进一步明确采掘阶段的开采位置,最大程度避免在开采阶段出现的采掘位置偏离的情况,将开挖巷道的位置安排在两者之间的结合点上,达到在一定程度上回避岩石重力与巷道内壁支撑力的作用力影响。此外,对于一些一次性开采的矿井,在进行完初次采掘后,还存在再次回收利用的矿井,此时,为了开采便利,可以将目前现有的煤层支撑桩间距调节到最大,最大程度减低外部岩层压力的干扰和影响,通过设计科学、合理的支撑桩,确保开采阶段的煤炭回收率最高。再者是,除了进行位置确定外,还应该对采掘时机进行科学合理确定。为了保证最佳的采掘时机,必须先制定科学合理的时间进度。考虑到在井下开采阶段,基本依赖于机械设备掘进,由于机械设备对外界岩层的扰动影响较高,将一定程度改变深井内部的原有应力分布状态,从而干扰了井下应力场的环境。所以,为了最大程度防止上述原因导致的井下巷道破坏问题,必须先对内部的应力场环境进行了解和检测,从而快速而精准的判断出井下的推进速度,间接判定推进进度。最后是,最为重要的一道工序就是落实好必要的深井支护工作。通过合理高效稳定的支护措施必将为矿井开采奠定更加稳定的环境和基础。
参考文献
[1] 梁晋源. 浅谈煤矿回采巷道矿山压力控制与支护[J]. 能源与节能,2016(3):97-98.
[2] 高林. 论述煤矿回采巷道矿山压力控制与支护[J]. 山东工业技术,2017(12):75.
[3] 褚建伟. 浅析煤矿回采巷道矿山压力控制与支护[J]. 化工管理,2015(6):8.
关键词: 煤矿回采;矿山巷道;压力控制;支护手段
【中图分类号】 TD355 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)10-0195-01
引言
根据我国内地能源部门的权威数据显示,预计20年以后,煤炭等基本化石能源的消费量依旧将占据国内能源结构市场的50%左右。所以,为了保证相关的煤炭市场供应稳定,必须进一步提高对煤矿回采工作的重视程度。但是,考虑到煤炭开采属于井下作业,受到外界恶劣环境的影响情况较为明显,导致井下巷道内部环境多变,很多时候无法快速发现潜在的危险和情况,很容易诱发井下事故,从而给煤炭开采方带来极其严重的不良后果。综上,必须进一步提高煤矿回采作业中的各种技术措施,体现煤矿开采对现代经济建设的重要地位,最大程度保证煤矿开采作业的顺利、安全推进。
1 煤矿回采巷道压力控制的意义和影响性分析
煤矿回采阶段的巷道压力问题属于井下施工中较为常见的不利因素之一,其主要诱因是由于巷道开采及煤炭挖掘基本在井下作业,通过力学里的经典“圣维南”原理可知,来自煤矿顶部上方的土体将不断产生较大的作用力。这种作用力属于冲击动力,并还会跟随着巷道外壁围岩的运动,产生不断变化的作用力。考虑到地下岩层中均属于较为多变的恶劣环境中,并且产生较大范围和强度的应力场,且上述应力场将伴随煤矿井下回采进度不断变更,同巷道顶部和周围的压力呈现出较为一致的相互作用情况。在上述的非正常井下作业环境下,一旦发生煤矿回采巷道支护壁破裂,将直接引发巷道内的整体坍塌,不但造成内部阻塞,开采人员的生命安全埋下巨大隐患,还会引起人员伤亡情况。此外,若在具体的巷道开采中,没有进行妥善的压力控制,也没有进行作用力变化情况调查分析,将很容易引发煤矿回采压力控制失误,进而造成坍塌等严重不良后果。
2 煤矿回采矿山压力的主要分类
通过上述研究及推断可知,为了保证煤炭矿山内部回采工作的顺利推进,必须做好相应的内部压力控制工作,通过高效、合理的内部压力控制及对应的支护工作对于维持内部的开采环境意义深远。因此,为了深入分析目前可能存在的影响煤炭回采工作的各种因素,充分考虑到各因素对内部压力的影响分析,并将各种因素进行分类归档分析,提出针对性的解决措施和方式,最大程度提高对煤矿回采工作的科学研究,保证内部压力和支护设计控制更趋向于科学化。
3 针对煤矿深井回采压力控制及支护的措施研究分析
通过上文具体叙述可知,煤矿深井开采的回采工作将极大地影响和干扰内部岩层的压力,为了控制上述压力,必须针对可能引发压力存在的工况进行针对性分类分析。通过详细研究发现,深井下巷道均会受到来自外界因素的干扰,由于其所处位置差异,支撑形式不同,及其采掘机械设备作业时间的差异将产生形式完全不同的应力场,这些复杂多变的应力场必将会对煤矿深井位置的支护带来较大的压力。因此,必须充分了解内部围岩产生压力的机理,并将如何采用压力支护控制深井内部的稳定性进行全面分析,目前,已经得到如下几点措施:第一,为了尽可能降低岩层扰动给煤炭深井回采工作造成的影响,应该在采掘前对具体的开采位置进行科学合理地选择。一般情况下,在进行总体的煤矿深井采掘前,一般均会组织专业的地质勘查队进行勘测,通过详细的勘测情况,具体制定必要的开采区域,一般选取依据就是根据应力场的变化情况及影响位置进行分析确定。在准确判定应力场位置及影响程度的基础上,应该进一步明确采掘阶段的开采位置,最大程度避免在开采阶段出现的采掘位置偏离的情况,将开挖巷道的位置安排在两者之间的结合点上,达到在一定程度上回避岩石重力与巷道内壁支撑力的作用力影响。此外,对于一些一次性开采的矿井,在进行完初次采掘后,还存在再次回收利用的矿井,此时,为了开采便利,可以将目前现有的煤层支撑桩间距调节到最大,最大程度减低外部岩层压力的干扰和影响,通过设计科学、合理的支撑桩,确保开采阶段的煤炭回收率最高。再者是,除了进行位置确定外,还应该对采掘时机进行科学合理确定。为了保证最佳的采掘时机,必须先制定科学合理的时间进度。考虑到在井下开采阶段,基本依赖于机械设备掘进,由于机械设备对外界岩层的扰动影响较高,将一定程度改变深井内部的原有应力分布状态,从而干扰了井下应力场的环境。所以,为了最大程度防止上述原因导致的井下巷道破坏问题,必须先对内部的应力场环境进行了解和检测,从而快速而精准的判断出井下的推进速度,间接判定推进进度。最后是,最为重要的一道工序就是落实好必要的深井支护工作。通过合理高效稳定的支护措施必将为矿井开采奠定更加稳定的环境和基础。
参考文献
[1] 梁晋源. 浅谈煤矿回采巷道矿山压力控制与支护[J]. 能源与节能,2016(3):97-98.
[2] 高林. 论述煤矿回采巷道矿山压力控制与支护[J]. 山东工业技术,2017(12):75.
[3] 褚建伟. 浅析煤矿回采巷道矿山压力控制与支护[J]. 化工管理,2015(6):8.