淺談“三下”采煤技術(shù)研究與應(yīng)用

劉紅衛(wèi)

摘 要：“三下”采煤技術(shù)在我國煤炭企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。要想進(jìn)一步提高我國三下采煤技術(shù)的開采能力，煤炭開采人員必須了解并熟練掌握“三下”采煤技術(shù)。本文首先介紹了“三下”采煤技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)論述“三下”采煤技術(shù)的發(fā)展方向，為提高煤炭行業(yè)的發(fā)展水平提供重要的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：“三下”采煤；技術(shù)研究；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）17-0138-01

三下采煤技術(shù)是指在建筑物下、鐵路下和水體下的采煤方法。據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示：我國各重大煤炭企業(yè)中三下采煤量逐年增長，隨著煤炭開采技術(shù)難度的增加，煤炭開采后地表塌陷問題不僅會(huì)引起嚴(yán)重的生態(tài)問題，還會(huì)給建筑物、鐵路、公路、橋梁以及管道等生活設(shè)施的正常使用帶來極大的困擾，煤炭企業(yè)因此承受較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時(shí)也影響國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)。因此，強(qiáng)化三下采煤技術(shù)，有利于減少實(shí)際開采過程中引發(fā)的各種問題，是促進(jìn)煤炭企業(yè)發(fā)展的重要手段。

1 “三下”采煤技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 建筑物下采煤技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

建筑物下煤層占據(jù)三下煤層當(dāng)中的六成，因此三下煤層整體采煤量受到建筑物下采煤技術(shù)的影響。在開采建筑物下煤層的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)結(jié)合地下條件、建筑物的受力現(xiàn)狀、建筑物的構(gòu)造、地表變形的狀況等全面地評(píng)價(jià)，實(shí)施合理、科學(xué)的采煤對(duì)策，注重保護(hù)建筑物，降低對(duì)地表的影響，并且實(shí)現(xiàn)采煤量的提升。當(dāng)今建筑物下采煤技術(shù)涵蓋限厚采掘、填充采掘、房柱式采掘、條帶采掘等。房柱式采掘技術(shù)是指在開采煤層的時(shí)候，掘進(jìn)煤層當(dāng)中的煤房，借助巷道聯(lián)通煤房，從而連接整體煤房為一個(gè)長條煤柱。

1.2 水體下采煤技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

水體下采煤技術(shù)具備悠久的歷史，也累積了很多豐富發(fā)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。水體下采煤有著很多的技術(shù)類別，重點(diǎn)劃分為水體下充填采掘技術(shù)、疏水降壓采掘技術(shù)、間隙采掘技術(shù)等。能夠劃分間隙采掘技術(shù)為分段間隙采掘技術(shù)與分層間隙采掘技術(shù)，通常將傾斜分層開采技術(shù)應(yīng)用于傾斜厚煤層當(dāng)中，以及將水平分層采掘技術(shù)應(yīng)用于急傾斜煤層當(dāng)中。通常疏水降壓采掘技術(shù)在采前、采中應(yīng)用鉆孔、巷道實(shí)現(xiàn)采掘范圍水位的降低或者是疏干，從而實(shí)現(xiàn)其安全采掘的需要。在全砂含水的采掘范圍環(huán)境當(dāng)中的情況下，能夠應(yīng)用回采疏降技術(shù)，通過回采工作面自然水實(shí)現(xiàn)水位的降低，要么是采掘根據(jù)由深至淺的方式開展。

1.3 鐵路下采煤技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

鐵路下采煤技術(shù)重點(diǎn)需要重視下面的一些事項(xiàng)：一是避免地表的瞬間下降。針對(duì)鐵路下煤層來講，應(yīng)當(dāng)對(duì)填充、積水、采動(dòng)的現(xiàn)狀進(jìn)行探明；煤層上面存在采空區(qū)與石灰?guī)r層的情況下，應(yīng)當(dāng)排水、填充、注漿等，進(jìn)而避免瞬間出現(xiàn)地表下沉的現(xiàn)象。二是實(shí)現(xiàn)工作面的科學(xué)布置。鐵路下煤層進(jìn)行開采的時(shí)候，需要在鐵路下面布置工作面，確保鐵路線路跟掘進(jìn)工作面方向的統(tǒng)一性，以及統(tǒng)一地形主斷面和線路，以使橫向線路形變降低。三是實(shí)現(xiàn)地表下降的減少，應(yīng)用全部填充法是最為理想的形式。

2 “三下”采煤技術(shù)的發(fā)展方向

2.1 矸石填充采煤技術(shù)的發(fā)展方向

通常的機(jī)械化矸石填充技術(shù)都是借助專門的機(jī)械，向采空區(qū)投入矸石，從而進(jìn)行填充，像是跑矸機(jī)。跟一般的機(jī)械化矸石充填技術(shù)進(jìn)行比較來講，綜合性機(jī)械矸石填充技術(shù)具備比較高的機(jī)械化水平與系統(tǒng)性。這兩種矸石充填技術(shù)的本質(zhì)不同之處是動(dòng)力來源、空間、填充通道等。在填充矸石采煤前，能夠結(jié)合煤炭的物理特點(diǎn)，通過先進(jìn)的模擬軟件實(shí)現(xiàn)模擬預(yù)測(cè)，從而對(duì)采煤當(dāng)中存在的問題與面臨的風(fēng)險(xiǎn)予以規(guī)避，最終確保矸石充填技術(shù)的穩(wěn)定性與安全性。

2.2 覆巖離層灌漿和大條帶間歇采煤技術(shù)的發(fā)展方向

通常劃分大條帶間歇采煤技術(shù)為分段間隙和分層間隙，在三下狀況的煤層當(dāng)中，對(duì)于大條帶間歇采煤技術(shù)的應(yīng)用，需要保留條帶，盡可能地少開掘或者是不開掘巷道；不可以隨意地對(duì)條帶寬度進(jìn)行縮小或者是擴(kuò)大等。

覆巖離層灌漿是將灌漿裝置設(shè)計(jì)在地面，在開采煤層之后，移動(dòng)的上覆巖層使離層空間形成，在地表打鉆孔至覆巖離層帶，借助地面灌漿裝置應(yīng)用壓力泵在覆巖離層空間注入漿液通，從而對(duì)地表的形變進(jìn)行降低。通常應(yīng)用火電站生成的煤渣、煤粉等充當(dāng)灌漿材料，然后結(jié)合相應(yīng)的比重混合水、黃土、矸石等。在覆巖離層空間當(dāng)中，灌漿材料逐步地壓實(shí)與沉淀，從而使實(shí)體的煤渣煤粉形成，這樣可以支撐上覆巖層，更好地控制離層空間之上巖體的下沉。

有效地統(tǒng)一覆巖離層灌漿采煤技術(shù)與大條帶間歇采煤技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)離層填充采掘技術(shù)與條帶采掘技術(shù)的創(chuàng)新，離層區(qū)域灌漿減沉之后，離層區(qū)的分區(qū)隔離柱以及填充物可以支撐和保護(hù)地表建筑，以使開采煤層對(duì)地表的影響程度降低，保障正常地采掘。

3 結(jié)語

綜上所述，在國內(nèi)煤礦企業(yè)的發(fā)展當(dāng)中，“三下”采煤技術(shù)體現(xiàn)著非常關(guān)鍵的功能。為了更好地提升“三下”采煤技術(shù)的采掘水平，煤礦采掘工作者務(wù)必立足于當(dāng)前“三下”采煤技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，更進(jìn)一步地分析該技術(shù)的發(fā)展方向，從而由技術(shù)上支持煤礦采掘的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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