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復(fù)采殘采煤層開(kāi)采技術(shù)研究

2012-08-15 00:48:29太原東山王封煤業(yè)有限公司宋篆文
河南科技 2012年16期
關(guān)鍵詞:壁式煤柱通風(fēng)

太原東山王封煤業(yè)有限公司 宋篆文

煤礦開(kāi)采后期主要進(jìn)行復(fù)采殘采作業(yè),其安全問(wèn)題不容忽視。在復(fù)采殘采煤層開(kāi)采作業(yè)中,需要采取相應(yīng)的安全措施,為工作人員人身安全提供保障,以利于開(kāi)采工作的順利開(kāi)展。

一、復(fù)采殘采煤層開(kāi)采存在的問(wèn)題

受多方面因素影響,目前,在復(fù)采殘采煤層開(kāi)采中存在很多問(wèn)題,這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了煤礦的安全生產(chǎn)。具體來(lái)說(shuō),主要包括以下幾個(gè)方面,

1.缺乏科學(xué)合理的安排。在對(duì)復(fù)采殘采煤層進(jìn)行開(kāi)采之前,沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)合理的安排,對(duì)于邊角煤、異形煤柱、雞窩煤等資源,多數(shù)情況下運(yùn)用掘進(jìn)的方式進(jìn)行開(kāi)采,這種方式對(duì)煤礦開(kāi)采缺乏科學(xué)合理的安排,不利于煤礦的安全開(kāi)采。

2.資源回收效率低。在復(fù)采殘采煤層開(kāi)采中,存在著資源回收效率低的情況。相關(guān)調(diào)查研究表明,目前我國(guó)資源回收率僅為30%,而鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦的資源回收利用效率更低,只有10%,浪費(fèi)了大量的資源,也影響了煤礦開(kāi)采的進(jìn)一步發(fā)展。

3.過(guò)分追求經(jīng)濟(jì)利益。一些煤礦礦主在煤礦開(kāi)采時(shí),只注重經(jīng)濟(jì)利益,忽視對(duì)環(huán)境的保護(hù),造成水土流失、環(huán)境污染等嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。還有一些礦主忽視相關(guān)安全措施,礦井安全隱患大,一旦發(fā)生事故,后果不堪設(shè)想。

4.開(kāi)采方式粗放。在一些地方煤礦開(kāi)采中,往往采用粗放型開(kāi)采方式,煤礦開(kāi)采設(shè)備沒(méi)有達(dá)到安全開(kāi)采的要求,忽視環(huán)保技術(shù)的采用,對(duì)周?chē)h(huán)境造成了很大破壞。加之煤炭資源利用效率低下,這些問(wèn)題制約了煤礦的開(kāi)采和煤炭資源的有效利用,也影響了煤礦開(kāi)采的可持續(xù)發(fā)展。

二、復(fù)采殘采煤層開(kāi)采技術(shù)研究

1.選用合理的采煤方法。壁式采煤法和柱式采煤法是常見(jiàn)的采煤方法。在煤層開(kāi)采的過(guò)程中,選用合理的開(kāi)采方法十分重要,正確的開(kāi)采方法有助于煤層的有效開(kāi)采,有利于提高開(kāi)采效率。在復(fù)采殘采煤層的開(kāi)采中,要結(jié)合實(shí)際情況,采用合適的開(kāi)采方式。

(1)壁式采煤法。壁式采煤法的巷道布置十分簡(jiǎn)單,只要采煤工作面的布置符合《煤礦安全規(guī)程》第15條規(guī)定即可。在通風(fēng)方式上,采用的是全負(fù)壓通風(fēng),為了保證開(kāi)采的安全,有2個(gè)獨(dú)立的安全出口。小煤礦由于規(guī)模較小,技術(shù)水平較低,往往受地質(zhì)條件和生產(chǎn)技術(shù)方面的限制,殘采工作面的長(zhǎng)度一般在30~50 m,有些規(guī)模更小的,只有20 m左右。在煤層開(kāi)采的過(guò)程中,大多數(shù)采用的是短壁式采煤法。

(2)柱式采煤法。在煤層內(nèi)開(kāi)掘一系列寬度為5~7 m煤房,在煤房和煤房之間,運(yùn)用聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行連接,從而形成近似于長(zhǎng)條形或者是塊狀的煤柱,然后根據(jù)實(shí)際情況決定是否回收煤柱。對(duì)于小煤礦來(lái)說(shuō),在開(kāi)采三角煤、殘留煤柱時(shí),壁式工作面的布置比較困難,因此,可以采用柱式采煤法,尤其是房柱式采煤法,因其使用效果比較好,適應(yīng)了小煤礦的開(kāi)采工作,在復(fù)采殘采的過(guò)程中得到了較為廣泛的運(yùn)用。

2、通風(fēng)安全。小煤礦后期的復(fù)采殘采是個(gè)比較特殊的階段,在這個(gè)過(guò)程中,受地質(zhì)條件和開(kāi)采技術(shù)影響,通風(fēng)比較困難,難以形成安全的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。另外,在這一階段有大面積的采空區(qū)存在,因此,通風(fēng)是其中比較關(guān)鍵的問(wèn)題。按照相關(guān)的規(guī)定,在采煤工作面,至少需要保持2個(gè)暢通的安全出口,一個(gè)與回風(fēng)巷道相通,另一個(gè)則與進(jìn)風(fēng)巷道相通。如果在開(kāi)采三角煤、殘留煤柱時(shí),不能保證2個(gè)安全出口,必須制定安全措施,并報(bào)企業(yè)的主要負(fù)責(zé)人進(jìn)行審批,以保證通風(fēng)的安全。

(1)沿空掘巷,留小煤墻。在煤礦開(kāi)采時(shí),新掘?qū)S没仫L(fēng)石門(mén)或新掘回風(fēng)上山時(shí),在殘采面的邊界上,要沿空掘巷,留小煤墻,從而形成完整的通風(fēng)網(wǎng)路。這種通風(fēng)方式巷道受到的壓力比較小,且支護(hù)比較容易,并滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

(2)Z型通風(fēng)。如果采區(qū)邊界有回風(fēng)石門(mén)或者是回風(fēng)上山,可以采用Z型通風(fēng),這種方式比較實(shí)用的通風(fēng)方式,能夠達(dá)到良好的通風(fēng)效果。

3.頂板管理。在小煤礦后期,復(fù)采殘采的殘留煤柱由于受采動(dòng)的影響,上覆巖層容易發(fā)生變形甚至出現(xiàn)破裂,導(dǎo)致圍巖應(yīng)力發(fā)生變化。如果煤柱的兩側(cè)都被采空,頂板的壓力就會(huì)集中在煤柱體上,使得煤柱發(fā)生彈塑性變形。因此,在對(duì)殘留煤柱進(jìn)行開(kāi)采時(shí),尤其需要注意頂板壓力的影響。

4.頂板支護(hù)管理。在頂板支護(hù)管理時(shí),首先,要熟練掌握地質(zhì)資料和開(kāi)采條件,加強(qiáng)對(duì)頂板安全的管理;其次,要注重支護(hù)質(zhì)量的管理,進(jìn)一步提高支護(hù)的質(zhì)量,保證支護(hù)的阻力;第三,要做好支架和圍巖之間的填充,增強(qiáng)支架的穩(wěn)定性和支護(hù)能力;最后,要采取措施,盡量減小空頂面積,如有必要,還需進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),以進(jìn)一步保證支護(hù)的安全性和穩(wěn)定性。

5.防治采空區(qū)積水。要查明礦井充水的水源條件,了解礦體周?chē)畬拥母凰闆r、地下水的徑流條件、礦井水的補(bǔ)給水源情況、隔水層情況等。掌握礦井的地質(zhì)資料,選擇合理的排水設(shè)備,做好綜合治理工作。當(dāng)井下積水的時(shí)候,要采取相應(yīng)的疏通管道措施,及時(shí)排水。在煤炭開(kāi)采時(shí),要采取措施防止突水事故的發(fā)生,以保證開(kāi)采的安全。

三、結(jié)論

在復(fù)采殘采煤層的開(kāi)采中,其安全問(wèn)題尤為重要。認(rèn)識(shí)開(kāi)采中存在的問(wèn)題與不足,積極采用安全保障措施,綜合利用各項(xiàng)技術(shù),保證復(fù)采殘采煤層開(kāi)采的順利進(jìn)行,確保工作人員的人身安全,使復(fù)采殘采煤層開(kāi)采能夠收到最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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