何 榮(陜西中能煤田有限公司,陜西 榆林 719000)
煤礦開采中沿空留巷技術的應用
何榮
(陜西中能煤田有限公司,陜西榆林719000)
沿空留巷技術能夠使無煤柱護巷實現(xiàn),屬于采掘煤礦技術的一個大變革。煤礦開采中沿空留巷技術的應用,不但可以提升回采效率、科學地開發(fā)煤炭資源、減少掘進巷道工作量、解決采掘接替之前存在的矛盾,而且能夠實現(xiàn)采煤技術的創(chuàng)新。
煤礦;開采;沿空留巷;應用
在開采煤礦的過程中,應用沿空留巷技術可以借助支護技術對固有的巷道進行保留,進而保障運輸巷的穩(wěn)定和安全,從而確保下一個采面的順利開采與回風。所謂的沿空留巷是指應用支護技術支撐固有的順槽位置,進而確保采空區(qū)不會出現(xiàn)塌陷的情況??茖W地應用沿空留巷技術能夠使采掘煤礦過程當中出現(xiàn)的浪費情況減少,并且實現(xiàn)煤礦開采效率的大大提升。
1.1支架技術不夠先進
在之前非常長的一段時期之內,為了使煤礦開采過程中回采工作面缺少煤柱采煤的情況解決,常常借助一般的支架方式來支撐煤礦的沿空留巷。如此的支架方式實現(xiàn)了相應的成效,可以從某種程度上確保煤礦采掘過程當中的安全性,其被沿用到今天,我國不少的煤礦企業(yè)都應用如此的支架技術。在不斷發(fā)展的煤礦事業(yè)影響下,一般的支架方式業(yè)已難以適應開采煤礦的要求,特別是在開采一部分規(guī)模較大的煤礦的情況下,因為受到瓦斯含量高、開采煤礦困難、地質環(huán)境復雜等要素的制約,類別較多的一般的支架技術不但要求較大的施工量,而且難以實現(xiàn)理想的施工成效。這樣,滯后的支架技術較難適應開采煤礦的實際要求。
1.2支護技術缺少可靠性和安全性
當前時期,我國絕大多數(shù)的煤礦企業(yè)在開采煤礦的時候應用巷幫充填體支護的礦井巷道支護技術,如此的支護技術的特點是可以實現(xiàn)支護范圍的擴大化,然而,應用的支護性材料大都是低強度,較難有效地支撐煤礦礦井頂板,進而難以保證開采煤礦過程中的可靠性和安全性。
1.3開采煤礦的效率不高
受到之前滯后發(fā)展的煤礦經(jīng)濟與社會經(jīng)濟的制約,一部分煤礦企業(yè)在處理頂板支撐這個問題的時候,都會借助煤矸石堆垛技術,如此的技術的特點是成本小、便于操作。然而,其難以絕對性地隔離煤礦礦井,一般來講,礦井頂板下沉的現(xiàn)象會發(fā)生在開采煤礦的過程中,這會導致回采效率的降低。并且,煤矸石堆垛技術面臨著滯后性的不足,這會使煤礦企業(yè)投入大量的人力資源。除此之外,一部分煤礦企業(yè)已經(jīng)明確煤矸石堆垛技術較難適應開采煤礦的實際要求,一般通過預制塊砌墻技術來隔離礦井空間,可是如此的技術較難有效地統(tǒng)一隔離墻和礦井頂板,進而降低開采煤礦的效率。
鑒于當前煤礦開采中支護技術的應用現(xiàn)狀,需要在煤礦開采中應用沿空留巷技術,如圖1所示。
圖1 煤礦開采中沿空留巷技術的應用
2.1石墻的原材料以混凝土充當
混凝土的特點是硬度大、韌性強、承載性好,這種建筑施工材料得以普遍地應用。鑒于它的優(yōu)勢比較獨特,能夠在護墻點與構筑石墻上應用混凝土,從而能夠有效地避免礦井頂板的下沉。為了實現(xiàn)理想的支撐效果,混凝土石墻需要順著預留巷道的開采深度加以拓展。除此之外,針對由于傾斜的石墻導致的壓力,應當在構筑混凝土石墻的過程中,將堅硬的木柱應用在煤層與混凝土石墻接觸的那一邊,以充當護墻點柱,從而對壓力進行分擔。只有如此,才可以在開采煤礦的深度愈來愈大的情況下,確保混凝土墻不會由于太大的壓力而出現(xiàn)坍塌的情況。
2.2做好事先支護沿空留巷的工作
在進行開采的時候,礦井頂板與混凝土石墻依舊難以有效地銜接,為了保證支護的成效,需要開展事前支護,也就是在混凝土石墻構筑之前,通過強度較大的螺紋錨桿和梯形鋼帶實施事先支護。在開采面上,因為會受到采動的制約而使巷道的寬度迅速地變窄,然而變窄的巷道會折斷支架或者是使支架變形,所以事先支護的應用能夠使支架的抗壓性增強。為此,在開采煤礦的過程中,煤礦企業(yè)需要應用臨時性的支護輔助,選用支護架的時候需要以高強度的單體柱或者是鋼梁棚取代。并且,在進行開采的時候,伴隨著開采遷移臨時性的支護,從而保證順利地進行開采。
2.3選用適宜的留空策略,防止瓦斯爆炸的發(fā)生
煤礦開采的過程中,非??膳碌囊粋€災難就是瓦斯的爆炸,為了防止瓦斯爆炸的發(fā)生,在進行開采的時候,需要防護好瓦斯的火災。煤礦企業(yè)在開采的實際中,需要根據(jù)自身的實際現(xiàn)狀選用最理想的開采空留方案。從整體上來講,空留方案需要涵蓋下面一些內容:(1)根據(jù)防護煤礦瓦斯安全的需要選用方案。通常在澆筑墻體的過程中,一般每間隔15米的時候,將4寸長的抽放鋼管預埋在緊挨頂板的位置,鋼管的一頭跟順槽瓦斯抽放管路進行連接,另外的一頭跟采空區(qū)進行連接。可以將控制閥門安裝在主管路與鋼管上,而支模區(qū)域的瓦斯能夠通過外端抽放鋼管加以解決,為此,不需要對主抽放管進行連接;(2)在兼顧滅火要求的基礎選用方案。在混凝土墻底板800毫米的位置,每隔10米需要對加閥門注漿管進行預埋,保障開采的時候漏氣和漏風的情況不會發(fā)生?,F(xiàn)場要求人員在每一天都檢查抽放管內氣體的成分和濃度,如果抽放管的一氧化碳含量較高,那么需要實施有效的策略加以解決。
總之,當今,煤礦企業(yè)應用比較普遍的一項支護技術就是沿空留巷技術,此技術能夠提升開采的效率。為此,需要不斷地創(chuàng)新,從而優(yōu)化該技術,最終推動我國煤礦業(yè)的發(fā)展。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.066