浅谈煤矿深部开采中存在的问题与对策论文_薛志刚

浅谈煤矿深部开采中存在的问题与对策论文_薛志刚

薛志刚

黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司生产部 黑龙江鹤岗 154100

摘要:伴随着煤矿开采技术的不断发展, 中国煤矿开采由浅部开采阶段逐渐趋向于深部开采阶段。基于此, 简述了国内外煤矿开采深度现状,分析了煤矿深部开采中存在的主要技术难点,针对存在的问题提出了相应的解决方案,以提高煤矿开采的安全性和高效性。

关键词:煤矿;深部开采;问题;对策

引言

煤炭作为我国社会经济发展的主要能源之一,在社会需求不断增加的今天,其开采力度也在逐渐增加#随着煤炭资源开采时间的不断增加,我国的浅层煤炭资源日益枯竭,为了满足社会对煤炭的需求,煤炭企业需加大煤矿的深部开采力度#但是,在深部煤矿开采过程中,地幔温度会随着开采深度的增加而升高,容易导致地质热害,地质热害现象会影响煤矿开采设备的正常运行。因此,对煤矿开采地质热害治理技术进行深入分析与研究,对提高煤矿深部开采效率有着重要的意义。

1 深层井采矿技术

矿压控制、冲击地压是深矿井开采技术的重要功能作用,同时在瓦斯和热害治理方面具有突出的效果。在应用深矿井采矿技术的过程中,利用到快速掘进与支护技术、冲击地压防治技术以及相关配套设备,以防环境变化而影响施工进程,期间需要密切进行监测监控,评估矿井坍塌的发生风险,及时、妥善的处理其中存在的安全隐患。

2 煤矿深部开采中存在的问题

2.1 管理制度缺失

煤矿资源是一种不可再生资源,在开采之时需要考虑到回采情况以及煤炭资源的可持续开采情况,在开采之前应当进行合理的规划,在开采方式、开采区域等方面进行备案等,需要有相应的机构来进行管理与规范。不过当前我国煤炭的开采技术虽然在逐渐进步,但是在技术管理方面仍然存在不小的漏洞,这主要是因为我国煤矿的分布区域不同,而且煤炭的开采且有大小不一,资质不同,当前的管理以及监督活动并不能将所有的煤炭企业均纳入进去,尤其是部分较小的煤炭企业,对其管理不够,从而存在较多的安全隐患。

2.2 专业技术人员缺失

煤炭开采技术方式以及类型较多,针对煤炭矿区不同的特点应当选择不同的开采方式,当前煤炭企业增多,而相应的人才则不足,这使得企业在开采中多是凭“经验”开采,或者是不从全方位的角度看问题,只顾眼前利益,从而出现较多的问题。例如崩落采矿技术应当应用在一些允许地表崩落的地区,且该区具有较大的贫化率,如果贫化率较小,或者是周围存在着溶洞等地质,再或者是周围具有重要的建筑物等,这样便不能应用该种技术。但是如果没有专业的技术人员进行分析,则很有可能会选择错误的开采技术,这样不但不利于煤矿的开采,还会影响到其他资源,如溶洞的旅游资源,更严重的可能会影响到作业人员的安全。

2.3 缺乏采矿新技术的支持

有些煤矿企业只追求经济效益,而忽视了对设备进行更新换代和引用新技术,给企业的长期发展带来极大阻碍,也让采矿技术不能很好地应用于实际采矿过程。

3 对策

3.1 深入探究矿井深部开采工程灾害的发生机理

实践证明,在煤矿开采中, 随着开采深度不断增加,煤层瓦斯含量、瓦斯压力、地应力及煤层的变质程度等都会发生相应变化,而进入深部开采后, 深部围岩应力、构造应力变大,组织形态发生变化,所以这是导致深部开采事故多发和突发的根本原因。因此,煤矿企业应明确深部开采中灾害发生的机理特点,探究采深与主要影响因素间存在的内在联系,掌握不同条件下地质灾害的发生规律,进而提出相应预防措施。

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3.2 加强深部开采巷道的布置与底鼓预防

深部矿井开采巷道的稳定性对煤矿的安全生产起着至关重要的作用,针对矿井深部开采巷道的稳定性特征, 煤矿企业应该改变以往浅部开采的巷道布置模式,尽量避开应力高峰区, 合理规划开采顺序, 尽可能减少地压对巷道稳定的影响,矿井底鼓问题也是影响煤矿巷道失稳的重要因素之一,因此在煤矿深部开采中还应该加强对矿井底鼓的防治工作。目前,中国很多深部矿井巷道中存在底鼓问题,却未采取任何措施,进而需要经常性的起底返修,不仅造成劳动力的浪费,而且还增加了巷道维护成本。

3.3 冲击地压灾害防治方面

近年来,针对冲击地压灾害防治方面,一些学者以淮南矿区为主在上覆岩层空间结构理论、区域性应力转移冲击理论、原始应力场突变理论等方面取得突破性进展,并基于能量原理等提出冲击地压危险性评价方法,煤矿冲击矿压动静载的“应力场”震动波场、监测预警技术的应用,实现了冲击矿压危险的时间与空间定期与短临相结合的分期分级预警。然而,在监测方面缺乏多参量联合预警方法,还难以做到较准确的冲击地压预警预报,还需加大对冲击地压防治技术及装备的攻关研究。 深井巷道开挖支护方面,随着开采范围以及开采深度的增加,传统支护方式以及支护材料已不能满足深井巷道,深井巷道围岩应力状态恢复改善,围岩结构强化,应力转移与承载圈扩大,围岩破裂固结与损伤修复等理论,提出了分级分步联合支护理论及顶板楔形加固的稳定性控制原理,创新发展了千米深井岩巷锚注支护新技术。

3.4 有效控制煤矿深部开采的地质热害源头

煤矿深部开采地质热害的发生对其开采进度及效果有重要的影响,企业要保证煤矿深部开采的顺利进行,控制地质热害的源头是非常必要的。为此,煤矿企业需了解矿区的地质环境,在工作中通过非机械制冷技术或机械制冷技术,降低大气温度、空气自压缩、围岩温度及电机散发热量对矿区温度的影响,为煤矿深部开采工作的开展营造良好的施工环境,保证煤矿深部开展效率。

3.5 提高监督管理水平

煤矿企业的施工安全监督管理水平,是提高企业核心竞争力的重要因素之一,对于煤矿企业的发展来说起到了决定性的作用。目前我国煤矿企业的施工安全监督管理水平与发达国家相比还存在不小的距离。在这种前提下,我国煤矿企业应借鉴国外先进的监督管理经验,不断地提高自身的煤矿工程监督管理水平。除此之外,我国煤矿企业还应该正对煤矿工程施工安全生产进行大力研究,从而加快企业技术革新,促进企业煤矿工程施工安全监督管理水平的提高。

3.6 煤层自然发火防治方面

采深越深,地温越高,煤层自然发火防治难度越大,对于深部煤层自然发火的防治关键是要加强深部矿井的通风条件,减小漏风率,同时降低巷道以及工作面的环境温度,这就需要在矿井热害防治方面加大研究。除此之外,还要加大深部煤层自然发火防治技术及装备研发,特别是关于煤炭自然实时监测技术方面。

结束语

中国煤矿已逐渐进入深部开采阶段,在深部开采中还存在着一系列问题,是中国现阶段乃至今后煤矿安全生产面临的重要问题,所以,为确保煤炭工业的长远发展,必须未雨绸缪,加强科技创新力度,针对煤矿深部开采灾害发生的机理,采取先进的技术措施,有效预防深部开采中安全事故的发生,实现煤矿深部开采的安全、高效生产。

参考文献:

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论文作者:薛志刚

论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期

论文发表时间:2018/9/4

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