沿空留巷技术在煤矿开采中的应用
2015-04-09张晓波
张晓波
(华晋焦煤有限责任公司生产技术处)
沿空留巷技术在煤矿开采中的应用
张晓波
(华晋焦煤有限责任公司生产技术处)
随着我国市场经济的飞速发展,煤矿行业在过去的几十年中也取得了飞速的发展。为了能够有效的避免煤矿开采中出现的接替问题,在本文中笔者将对沿空留巷技术在煤矿开采中的应用进行探讨,并就如何改进给出几点建议,以供参考。
沿空留巷技术 煤矿开采 应用 研究
1 引言
有关沿空留巷技术的研究在煤矿开采中是十分必要的,这样能够有效的提升对煤矿巷道的保护,对于运输巷道的保护也起着十分重要的作用,而且能够更好地保障井下工作人员的人身安全。随着我国煤矿开采技术的不断深入,有关沿空留巷技术的研究一直都是煤矿开采技术研究的一个重点领域。
2 沿空留巷技术应用中存在的几点问题
2.1 支架不能够满足使用需求
传统的煤炭开采工艺中主要是通过支架保护的形式来提升井下巷道的坚固性,这对于提升井下安全系数起到了良好的效果,我国现今阶段的煤炭开采过程中也主要是采用这种方式。支架形式的保护措施只适合在一些埋藏比较浅的矿井使用,因为这样就不会对支架产生过大的地压,而且埋藏较浅的矿井中瓦斯的含量也是比较低的,开采比较容易进行,但是这类方法并不适用于大型的矿井,因为大型矿井具有高压力、高瓦斯等对支架性能要求比较高的外界影响,而且通过支架进行保护对于支架的需求量也比较大,所以说支架不能够满足大型矿井的开采要求。
2.2 煤矸石堆垛存在安全隐患
由于我国煤炭开采行业发展起步比较晚,所以很多传统的支护措施仍然在使用,例如通过煤矸石堆垛的方式来对顶板进行支撑这种价格相对比较低廉的工艺在煤炭开采工艺中一直在沿用。在矿井中顶板比较沉,而煤矸石堆垛的方式支撑效果非常不理想,所以时常会出现顶板下沉的现象,很难达到预期的隔离目的,很大程度上限制了我国煤炭开采工艺的发展。
2.3 砌墙法无法解决根本性问题
无论是支架还是煤矸石堆垛等形式都不能够满足煤炭开采中的支护要求,所以有的煤炭开采企业通过砌墙的方式来进行支护,但是这种方式是不能够解决支护问题的根本的,砌墙法的支护效果也不是非常的明显。
2.4 巷帮填充法不够稳定
巷帮填充的方式在煤炭开采行业中的应用也比较广泛,其主要特点就是能够实现大规模的支护,所以说巷帮填充法在我国煤炭开采行业支护措施中深受推崇。但是巷帮填充的方式进行巷道填充中所使用的材料大多数强度都比较低,很难满足对矿井顶板进行很好的支护,其安全稳定性也有待考察。根据笔者多年的从业经验总结,在煤矿的开采过程当中由于矿井巷道壁所承受的压力变化是比较大的,所以说有顶板支护措施必须要做好,才能够更好地保证煤炭开采工作的顺利开展。
3 沿空留巷技术在煤矿开采中的措施
3.1 实现沿空留巷技术的系统化发展
在矿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响,例如矿井的后期挖掘和开采等都会对其产生较大的波动影响。在矿井中应用沿空留巷技术时要注意后期波动对其产生的影响,施工过程中根据现场的实际情况来做好煤矿的回填以及支护等工作,通过系统化的发展模式来更好地提升沿空留巷技术对于促进煤炭开采行业发展的作用。
3.2 对护墙点进行混凝土砌筑
混凝土的压力承载力是比较强的,而且这种材料的操作性比较强,因此在很多建筑工程中都是用混凝土砌筑。在沿空留巷技术的应用中可以利用混凝土对井下护墙点进行浇筑,从而有效的增强支护措施的坚固度,而且这种方式能够有效的降低矿井顶板的下沉问题。有时候由于矿井比较深,在此类矿井中可以通过混凝土石墙的制作来提升护墙的坚固性,并且在石墙中做一些木桩而更好地实现对护墙的支护。
3.3 提前支护的措施
在沿空留巷技术应用的实施过程当中,由于顶板与石墙之间的接触普遍会存在一些问题,所以在进行支护的时候要注重螺杆强度的作用。随着矿井开采工作的深入井下支护用具会发生翻天覆地的变化,所以说提升矿井底部支护已经成为一项重要工作。在进行矿井采矿作业之前要根据矿井的支护情况多预留一些支护工具,避免紧急情况时不得不进行二次支护的状况。
3.4 沿空留巷方案设计
瓦斯爆炸和火灾时在煤矿事故中的多发问题,因此在煤矿开采过程中做好沿空留巷方案设计是十分必要的,在开采矿井的风门处一般都设置有专门的混凝土输送泵,而且普遍将浇筑材料等在风门处进行堆积,以此来便于对墙体进行浇筑,本文中笔者将对煤矿开采过程中沿空留巷的相关问题进行分析。
3.4.1 对顶板的设计
开采矿井的混凝土墙体在浇筑之前要预留出足够的空间,这类墙体的厚度一般浇筑为1.5米,在其与井下开采区域之间的支护要通过金属网来进行支护,金属网的支护方式主要有锚网支护和梯形棚支护两种措施。梯形棚支护的方式主要是在梯形棚中做好替棚,之后通过混凝土浇筑的方式对支护结构进行浇筑;锚网支护则主要是通过设置锚索,同时对其设置有专门的钢带,这样便能够有效的提升顶板的支护作用。
3.4.2 瓦斯的治理方案
在矿井巷道进行浇筑的时候,要根据矿井的瓦斯情况做好通风系统,通常为每10米设置一个抽放钢管,通过将其余采空区域以及瓦斯抽放装置之间的连接来提升气体的流通,这样便能够及时的排除泄露的瓦斯,从而保证矿井中的低瓦斯浓度避免发生瓦斯爆炸。除此之外还要注意在通风管与主通风系统之间设置专门的开关,实现对支模段瓦斯浓度的动态控制。在煤矿的开采过程当中瓦斯泄露的问题时有发生,避免矿井事故的重要举措就是做好预防工作,所以加强矿井的瓦斯治理十分必要。
3.4.3 做好灭火和消防措施
在对顶板进行混凝土浇筑的过程当中,要根据井下的实际情况每隔0.8m设置一道注浆管,并且在这些注浆管上都设置有专门的控制阀门,避免注浆管导致底板中出现漏气的问题。在矿井的通风区域要安排专门的人员进行区域巡查,并且对通风管中的气体进行实时监测,若发现气体存在问题则要及时的汇报给上级主管部门,并且及时的采取措施解决。
在目前我国的煤炭开采行业来看,沿空留巷技术的实施过程当中企业普遍比较重视瓦斯的排放,有效的降低了瓦斯爆炸以及火灾等事故的发生,这种利用沿空留巷的方式能够有效的提升瓦斯排放量,有效的降低了气体排放阶段的时间成本,因此沿空留巷技术在煤矿开采中的应用起着十分重要的作用。
3.5 注重对沿空留巷技术的理论研究
由于我国煤炭资源所处位置相差很大,因此不同矿井的沿空留巷所承受的力的大小也有着很大的差别。有关沿空留巷技术的研究主要是对矿井内部支护措施进行改进,因此对矿井外壁所承受的力的计算是沿空留巷技术发挥其作用的主要理论依据。在沿空留巷技术的研究过程当中要求有关技术研究者能够根据煤矿所属的地理位置以及其地址条件等方面充分的考虑,进行根据相关理论规范推行沿空留巷技术。4结束语
在目前我国市场经济发展体制下,煤炭开采行业作为促进工业发展的必要能源企业的作用是不容小觑的。在本文中笔者通过有关煤炭开采中沿空留巷技术的探讨,就如何提高煤炭开采的工作效率,提升煤炭开采行业的安全系数等方面都有着十分重要的意义,希望本文能够对促进煤炭企业的发展能够有所帮助。
[1]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年24期
[2]孙春东,冯光明.新型高水材料巷旁充填沿空留巷技术.《煤矿开采》.2010年1期
[3]冯志祥.对煤矿开采沿空留巷支护技术的对策分析 《中国市场》.2011年19期
K928
B
1007-6344(2015)05-0254-01