浅析建筑物下采煤的技术措施及发展
2016-04-23林新尧
[摘 要]随着我国经济的快速发展,各项事业的也对能源的依赖性越来越大。因此,采煤技术是一项需要引起国家相关部门重视的技术。但是,如何紧跟社会煤炭能源的发展,不断加强建筑物采煤技术的发展,是现在需要急需解决的问题。现在本文将浅析建筑物下采煤技术的发展,并提出相应的解决措施,以此带动我国建筑行业的发展。
[关键词]建筑物下;采煤技术;发展及措施
中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)05-0258-01
随着社会的发展和生产技术的进步,人们对能源的使用量也越来越大,而且在所有的采煤技术中,建筑物下采煤的技术难度又是最大的。因此,为了发展我国的工业就必须要不断提升采煤技术,加强煤炭工业的进步。
1 建筑物下采煤技术的发展历程及其现状
在实际的生活中,很多勘探人员通过艰苦的野外勘探终于发现了可能存在丰富的煤矿后,那片区域可能已经建设建筑物或者村庄等,企业为了实现经济效益的最大化,这样就使采矿人员不得不采用建筑物下采矿技术。但是使用这种技术需要保证最大限度的采集出煤矿,还必须要尽力的保持建筑物的原样,不会受到工程的影响。
目前,我国建筑物下采矿主要有以下几种方法:留设保护煤柱、跳采、离层注浆开采、条带开采、房柱式开采等。
2 建筑物下采煤技术的发展探析
2.1 建筑物下采煤常用的技术
因为,开采工人进行建筑下采,需要活动空间也因为煤炭自身也占有空间,所采开采结束后一定会留下空间,而充填开采指的是利用外来材料充填矿物资源采出后形成的采空区,材料可以采用水力充填、风力充填、机械充填、带状充填等。建筑物所在的地表下沉与煤矿开采的厚度有直接关系,煤矿开采的厚度越大地表下沉也就越厉害,但是这种充填开采技术方法是可以减少地表下沉的措施之一,从而达到减轻建筑物损坏的目的。
条带开采是减少地表移动和变形值的一项有效的措施,其本质是先将需要的进行开采的煤矿进行划分成若干条带,采用开采一条,保留一条的方法,并且用没有采下的煤柱支撑住顶板,这样可以控制建筑物下采煤地表的沉陷,还可以保护地上的建筑物不受到工程的侵害。
但是采用条带开采还是存在一定的缺陷,这样会导致煤炭的损失率会增加,而且工艺复杂成本又高,虽然已经有专家提出了缩小煤柱尺寸的措施,但是也不能解决其根本的问题。
而覆岩离层注浆填充技术指的是利用矿层开采后形成的离层空间,再借助高压注浆泵的力量,从地面上向离层空间注入填充材料。这种技术是最近几年才开发研究出来的,可以控制离层上位岩层的进一步弯曲下沉,从而减缓地面下沉。
2.2 建筑物下采煤注意事项
(1)防治地表突然下沉
众所周知,进行建筑物下采矿后,煤炭自身占有很大的空间,开采结束后必定会留下大量的空间,因此地表上的建筑物非常容易出现地表沉陷的问题。所以在进行建筑物采矿时,一定要注意以下事项:1、采用倾斜分层采煤法开采浅部缓倾斜和倾斜煤层时,要适当减少第一和第二层的分层厚度;2、避免使用沿倾斜方向一次暴露较大空间的落垛式或倒台阶等方法采煤;3、当建筑物遇到以下情况时,需要查明建筑物下方是否有老窖、废巷、岩溶、老井以及其填充情况;4、为了防止突然下沉,所以在开采时,需要在煤层露头线处留足够的煤柱。
(2)防止建筑物受到中等或较为严重的破坏
在建筑物下进行采矿时,由于开采时人为使地表发生变形,造成建筑物地基承载力发生改变,所以开采过正中,多多少少都会对建筑物造成一定的破坏。在一些重要建筑物下进行开采时,为了防止建筑物遭到中等或者是较为严重的破坏,常常需要做好以下事项:1、将房屋的基础、地面、楼板和屋面全部切开,形成一条变形缝,并设置承重的双墙,使各单体能够独自承受地表发生变形时的变化(对于较大型建筑物,可每隔20m左右设置变形缝);2、为加强房屋单体的强度和刚度,可以设置加固圈梁和钢锚固拉杆;3、为减少地表变形对房屋的影响,还可以通过挖变形补偿沟来减少地表变形对房屋的影响。
2.3 建筑物下采煤的发展趋势
(1)建筑物下采煤的发展方向
现代建筑物下采煤技术还不够完整。开挖时,地表下层量大、下沉速度快、下沉不平缓极易地表建筑物受到严重破坏。所以,对于岩层控制是未来建筑物下采煤的重要发展方向。
(2)条带开采技术的突破
现代建筑物下采煤当中,条带开采技术运用的相对比较成熟。它是目前所掌握的采煤技术当中控制地表变形最有效的技术之一,目前被广泛使用。但是在使用这种技术时,会增加煤炭的损失率,更多的增加了煤炭因技术缺陷造成的损失。所以,未来对于条带开采技术的突破,也将成为煤炭开采技术研发当中的一个重点发展对象。
(3)抗变形房
随着现代科技的发展,人们在探索降低开采时发生的变形对建筑物的影响的开采技术的同时,又提出了一个从建筑物本身下手,来降低由于开采导致的变形对建筑物的影响。抗变形房就是根据这一思想提出来的。它是指在开采地带,在原地重修抗变形房,来降低地表变形对其的影响。这种技术与建筑物搬迁相比,更好的解决了因开采导致的搬迁问题,也是未来发展的一个重要目标。
3.结论
随着现代科技的不断发展,人们思维不断进步,我相信在不久的将来会出现新的采矿技术来解决当代能源采取造成环境破坏这一严峻的问题。而现在,更需要的是我们不断的去探索,去研究、创新这一新技术。
参考文献
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作者简介
林新尧,汉族,贵州工程应用技术学院矿业工程学院学生;指导老师:温良霞,副教授。