煤礦厚煤層110工法關(guān)鍵問題研究

溫小凌

摘 要：當今社會發(fā)展中，能源資源短缺已經(jīng)成為核心問題所在，如何實現(xiàn)能源資源的合理配置，一方面是要求能夠研發(fā)新的能源資源，另一方面是要求能夠?qū)εf的能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，從加強傳統(tǒng)能源的開采效率，開采質(zhì)量方面來實現(xiàn)對社會的發(fā)展要求。煤礦資源現(xiàn)如今仍舊是我國的重要能源資源，實現(xiàn)煤礦資源的合理配置，優(yōu)化應用的前提是保證礦井的安全高效開采。因此本文從煤礦厚煤層的相關(guān)工藝技術(shù)入手，提出所采用的110工法關(guān)鍵問題所在，并且提出幾點高效開采的建議，以期能夠提高煤礦厚煤層的開采率以及開采的安全性。

關(guān)鍵詞：煤礦厚煤層;110工法;關(guān)鍵問題

切頂卸壓自成巷110工法是一種先進的無煤柱開采技術(shù)，其具有較高的開采效率，能夠降低巷道的掘進率，是我國煤炭資源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。根據(jù)煤礦厚煤層的開采實踐活動可知，采用110工法對于提高煤礦厚煤層的開采的效率和開采的安全性具有重要的意義。相對于其他的煤礦厚煤層開采方式而言，煤礦厚煤層110工法具有自身獨特的優(yōu)勢，在推廣該技術(shù)前提下，更要求能夠基于煤礦厚煤層的客觀條件分析，實現(xiàn)對其關(guān)鍵問題的研究探討。旨在為該技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新奠定基礎。

一、煤礦厚煤層開采方法的選擇原則

現(xiàn)如今常用的煤礦厚煤層開采技術(shù)主要有分層開采技術(shù)、放頂煤開采技術(shù)以及大采高開采技術(shù)等多種，根據(jù)不同的厚煤層的情況所選擇的開采技術(shù)方式是不同的?？梢哉f當前煤礦厚煤層開采方式的選擇是有一定的原則的，若是違背來原則而選用開采技術(shù)，將會導致厚煤層開采安全性較低、開采技術(shù)出現(xiàn)問題較多。當前采用不同的開采技術(shù)所要遵循的原則在：煤礦開采工作需要考慮厚煤層的實際情況，根據(jù)瓦斯含量、煤礦地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)等問題，同時還要求能夠分析影響煤礦開采工作效率的影響因素，如以分層開采技術(shù)為例，其使用條件較為廣泛，但是需要鋪設假頂，由此需要耗費較多的人力物力。因此在選取開采技術(shù)的時候還要求能夠兼顧到經(jīng)濟效益，避免前期投入較多導致的性價比不高的問題。

二、煤礦厚煤層110工法分析

一般情況下，煤礦厚煤層為大于3 .5m，此時需要專業(yè)的開采設備和工藝才能夠安全、高效地完成開采工作。煤礦厚煤層110工法主要是煤礦開采工藝標準下的一種開采施工工藝，其并不是諸多分層開采技術(shù)、放頂煤開采技術(shù)等任一的單一的開采技術(shù)，而是根據(jù)厚煤層的實際情況以及工藝經(jīng)驗所展開的一種綜合性的厚煤層開采工藝技術(shù)。其主要的原理在于基于無煤柱自成巷力學機理，通過巷道圍巖的結(jié)構(gòu)演化的力學作用機制，建立其工作面超前區(qū)、成巷段動壓區(qū)以及成巷段穩(wěn)壓器全過程的力學模式，通過這一模型模擬的方式，展開對整個厚煤層的開采的整體控制。而厚煤層110工法主要是實現(xiàn)來圍巖控制管理，由此避免在工作面超前區(qū)結(jié)構(gòu)預裂切頂細微觀損傷出現(xiàn)。目前常采用的110工法就是煤礦常用的切頂卸壓沿空留巷方式。在實際的時候中，一般是適用于頂板堅硬的薄煤層以及中后厚煤層，高瓦斯礦井及煤與瓦斯吐出的礦井，在施工中需要采用超前雙向均能張啦爆破的方式，及時切斷巷道的方式，由此顯著改善施工環(huán)境，保證施工安全。同時還需要注意觀察在施工中的礦壓規(guī)律，及時采取合理有效的沿空護巷支護方案。之后便于展開回填工作。

三、煤礦厚煤層110工法關(guān)鍵問題分析

在煤礦厚煤層110工法的應用中，經(jīng)過數(shù)十年的研究發(fā)展，110工法已經(jīng)取得來豐碩的成果。但是由于厚煤層的開采條件復雜，在沿空留巷以及沿空掘巷中仍舊存在若干不足。

第一是現(xiàn)有的填充技術(shù)和設備材料不能夠滿足巷旁填充沿空留巷技術(shù)的發(fā)展需求。如當前使用的一些填充設備和材料的成本造價較高，所采用的填充材料設備不一致導致填充的系統(tǒng)布置就變得復雜，因此填充厚的體力學性能不佳，收縮性能不好，容易發(fā)生堵住和破壞現(xiàn)象。

第二是在110工法應用中會采用一些綜合化的機械進行中厚煤層的開采，由此才能夠保障開采的效率和安全性。但是傳統(tǒng)的沿空留巷理論無法滿足在綜合機械化的開采下的巷道圍巖的控制標準。如在中厚層煤開采中需要重點關(guān)注巷道支護的主要承載力結(jié)構(gòu)，如此才能夠?qū)崿F(xiàn)二次開采，進行礦井下的巷道的預留。但是若是巷道支護體的承載架構(gòu)質(zhì)量不佳，則容易帶來后期巷道變形量大且二次開采難度大的問題。

第三是關(guān)于沿空留巷系統(tǒng)設計不夠先進科學。主要是在110工法厚煤層的開采中，綜合機械設備得到了優(yōu)化，相關(guān)理論得到了發(fā)展，但是關(guān)于支護理論的相關(guān)研究且停滯不前。如目前巷道支護僅僅是從一個點或是一個剖面來實現(xiàn)所采用的支護手段的質(zhì)量的判斷，而這種判斷方式具有片面性，不能夠為110工法的實際應用以及安全開采工作提供保障。另外展開點線面的支護的判斷，其支護的成本會明顯提高，沿空留巷的經(jīng)濟優(yōu)勢將會喪失掉。

第四是110工法是通過留設窄煤柱的方式，窄煤柱的預留的穩(wěn)定性直接影響著整個沿空掘巷的穩(wěn)定性，當前關(guān)于沿空掘巷的位置和規(guī)格大小并沒有明確的指標提供，同時對于沿空掘巷中的礦壓規(guī)律以及圍巖變形的特征也缺少系統(tǒng)化的理論支持。

由此可知，關(guān)于110工法在煤礦厚煤層中的應用仍舊具有理論和實踐方面的不足之后，未來要求能夠加強國內(nèi)外的煤礦開采理論的研討分析，旨在進一步完善煤礦的開采理論技術(shù)。

四、結(jié)束語

綜上所述，我國煤礦開采行業(yè)在近年來得到明顯的發(fā)展，煤礦開采工作的效率也得到來提升。在我國現(xiàn)有的煤礦資源中，厚煤層的煤炭存儲量占據(jù)著整個煤炭資源的半壁江山，所以厚煤層的采煤技術(shù)的探索研究對于我國經(jīng)濟建設、社會發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。由于煤礦資源分布的客觀性，當前煤礦厚煤層開采技術(shù)實現(xiàn)來多樣化發(fā)展，不同厚煤層地質(zhì)條件下的開采工法技術(shù)不同，而其中110工法的應用具有廣泛性，針對110工法的關(guān)鍵問題的探討，對于我國的厚煤層的開采整體效率都具有積極作用。

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