煤矿开采中沿空留巷技术的应用

(整期优先)网络出版时间:2020-06-18
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煤矿开采中沿空留巷技术的应用

刘衍胜

黑龙江龙煤矿业控股集团有限责任公司

【摘 要】煤矿开采过程中,煤矿企业要重视沿空留巷技术的应用,根据煤矿开采区域的实际情况制定科学的开采方案,改善煤矿开采区域的实际情况,提升煤矿开采区域地质条件的稳定性,保障煤矿开采工作顺利开展。本文就煤矿开采中沿空留巷技术的应用进行研究,减少煤矿开采期间出现安全事故的概率。

【关键词】煤矿;开采;沿空留巷技术

很多煤矿企业都会采用巷道支护方式进行开采,这种开采方式能够有效提升煤矿开采效率,降低煤矿开采期间的安全风险,节约煤矿开采的成本,缩短煤矿开采的时间。除此之外,开采煤矿过程中,煤矿企业还要掌握沿空留巷技术的要点,做好巷道维护工作,提升煤矿开采人员的安全性。

1沿空留巷技术

煤矿开采过程中经常应用沿空留巷技术,相较于其他技术而言,沿空留技术较为先进,主要应用于无煤柱巷道开采过程中,巷道形式一般主要分为两种,一种为沿空留巷,一种为沿空掘巷,沿空留巷技术应用时,需要严格采空区开展采掘工作,保留原本巷道位置,运用沿空留巷技术维护采空区域巷道,这个过程中需要回收巷道保安煤柱,并在这个区域设置支护,提升巷道施工的安全性,将保安煤柱提供给下一个巷道使用,有效降低巷道施工的成本,巷道中的支护都可以回收利用,这种方式能够有效降低煤矿采集过程中出现的损耗,在国内、国外这一技术都得到了较为广泛的应用。

2煤矿开采中沿空留巷技术应用现状

2.1煤矸石堆法开采效率较低

相较于其他开采方式而言,煤矸石堆开采方法的成本较低,开采操作较为简便,具有其他开采方式所不具备的优势,很多煤矿企业都会采用这种开采方式,不仅能够有效隔离煤矿矿井各个区域,还能提升煤矿开采的可靠性。但是,实际应用过程中,煤矿顶板较为容易出现下沉问题,一旦出现这一问题,煤矿开采的安全性就会受到影响,不仅会降低煤矿开采的质量,还会给煤矿开采人员作业的安全性造成影响。相较于其他方式而言,煤矸石堆法效率较低,应用于开采工作期间,不仅会耗费大量的人力、物力,还会给我国煤矿事业的发展造成阻碍。

2.2支架技术较为落后

现在我国开采煤矿过程中,都会加固井下巷道,这种方式能够有效提升煤矿开采的安全性,降低煤矿开采期间出现安全事故的概率,常见的加固方式为支架保护技术,这种技术能够提升巷道开采的安全性。但是,在实际应用时,支架保护技术无法应用于较浅巷道中,如果巷道较浅,那么支架的压力就会增加。除此之外,矿井埋藏较深也不适用于支架保护技术,不仅会降低支架的安全性,严重的情况下还会缩短支架的使用寿命,大规模煤矿开采操作过程中,需要用到大量的支架,这一情况严重降低了煤矿开采的安全性,随着我国社会发展速度的不断加快,传统支架保护技术的缺点也变得越来越明显,逐渐出现无法满足人们需求的情况。

2.3开采煤矿的效率不高

受到之前滞后发展的煤矿经济与社会经济的制约,一部分煤矿企业在处理顶板支撑这个问题的时候,都会借助煤矸石堆垛技术,如此的技术的特点是成本小、便于操作。然而,其难以绝对性地隔离煤矿矿井,一般来讲,矿井顶板下沉的现象会发生在开采煤矿的过程中,这会导致回采效率的降低。并且,煤矸石堆垛技术面临着滞后性的不足,这会使煤矿企业投入大量的人力资源。除此之外,一部分煤矿企业已经明确煤矸石堆垛技术较难适应开采煤矿的实际要求,一般通过预制块砌墙技术来隔离矿井空间,可是如此的技术较难有效地统一隔离墙和矿井顶板,进而降低开采煤矿的效率。

2.4砌墙法支护效果不理想

煤矿开采中,预制块砌墙也属于支护技术的一种,该方式可解决密集支架及矿矸石堆法弊端,但是该方式不可长久使用,多应用于临时支护,无法使顶板及隔离墙紧密结合,支护效果不理想。

3解决煤矿开采中沿空留巷技术应用不足的措施

3.1选择混凝土作为石墙原材料

施工人员可以选择混凝土作为石墙原材料,相较于其他材料而言,混凝土材料本身具有强度较高的优点,能够有效提升石墙的承载力和韧性,煤矿企业应用建设护墙点时,将混凝土作为主要材料,不仅能够有效避免矿井顶板出现下沉问题,还能提升矿井顶板的支撑效果,设置混凝土墙时,要沿着预留巷道的开挖深度延伸,这种方式能够有效避免石墙出现倾斜问题,降低石墙的压力,护墙点必须要选择硬度高的支柱这样可以更好的分散承担压力,矿井混凝土石墙浇筑前,需留有足够空间,以混凝土石墙及金属网实现顶板支护,墙体浇筑厚度控制约1.5m。只有保证矿井开采深度不断变大,混凝土才不会由于压力偏大而出现坍塌的情况。

3.2认真做好事先支护沿空留巷工作

在实际开采中,矿井顶板以及混凝土石墙依旧无法进行高效的衔接,为了保证支护效果,必须要做好事先支护,也就是对混凝土石墙进行构筑前合理运用梯形钢带配合长度螺纹锚杆做事先支护。通常,在开采面上以采用而降低巷道宽度,但巷道宽度的降低会导致支护支架出现折断,甚至变形的情况,所以通过事先支护能够充分发挥出加强支护支架抗压性能的作用。对于煤矿企业来说,在开采中选择临时辅助支护架时尽可能选择高强度的单体柱,而且在开采中必须要随着开采进度适当的移动临时支护架,从而保证开采工作得以顺利进行。另外,煤矿企业可以采用梯形棚实施支护,按照混凝土浇筑方式浇筑,设计锚索,以锚网加强支护,在此基础上,可在锚网支护时融入钢带,强化效果。

3.3不断完善安全事故预防策略

首先,瓦斯是指在煤炭开采过程中,从煤层里面流出的不同类型有害气体。在煤炭开采中瓦斯爆炸是危害性很大的安全事故之一,对开采人员的生命安全会产生威胁。因此,通常在开采现场必须要制定有效的管理方法对瓦斯爆炸进行预防,而且做好严格的控制;在瓦斯爆炸出现时也需要有适合的应对方法。

检测过程中必须要定期对瓦斯以及煤的参数进行检测;通风上也要确保通风量是合理的,煤矿企业必须要构建科学合理的通风系统,防止出现串联通风的情况;管理上需要科学制定管理机制,有目的性的检测煤层瓦斯地质条件,掌握其分布的主要位置,而且对煤矿开采和瓦斯之间实行分类管理。通过采用适合的防治方法,可以在很大程度上减少煤炭在开采中瓦斯爆炸的发生率。其次,通风系统。一般来说,设立通风系统是在矿井巷道浇筑过程中完成。抽放钢管的间隔距离应当控制在9m,而且在采空区域准确连接抽放瓦斯的装置,获得良好的气体流通效果,迅速排出泄露所有的瓦斯,确保瓦斯浓度可以控制在合理的范围内,防止由于浓度偏高出现瓦斯爆炸的情况。

4总结

沿空留巷技术能够有效提升煤矿开采的可靠性,减少煤矿开采期间出现的影响因素,保证煤矿采空区域空气流通,快速排出煤矿内部的瓦斯等,有效控制煤矿采空区域内部瓦斯的浓度,避免瓦斯泄露等问题的出现,降低瓦斯爆炸等安全问题出现的概率,进一步促进我国煤矿事业的发展。

参考文献

[1]薛海涛.金凤煤矿沿空留巷技术的应用[J].民营科技,2014(03):35.

[2]张志伟.基于煤矿开采的沿空留巷技术应用探究[J].科技创新与应用,2013(17):57.

[3]何荣.煤矿开采中沿空留巷技术的应用[J].山东工业技术,2016,000(010):72.

[4]黄文,罗永华.补者煤矿沿空留巷技术的运用[J].矿山工程,2018,006(003):P.156-160.