摘要:随着社会的不断进步,经济的快速发展,对于煤炭的使用量也在不断增加,促进了煤炭行业的发展,同时煤炭的开采技术也越来越高。由于煤炭的具体开采环境不同,在特殊的地理位置下,开采过程中可能会出现不可预料的情况,工作人员发生事故的可能性很高。
关键词:煤炭企业;采矿技术;安全防范
引言
煤炭是重要的基础性能源,各行各业都对其有一定的需求,人们生活的方方面面也需要煤炭来提供能量。人们看到了煤炭行业的良好前景,导致煤炭开采和制造企业不断出现。但是,一些企业太过重视日常作业的效率,只是把重点放在技术的提高上面,在研究设备上下足了功夫,却忽略了对采矿人员人身安全防范措施的研究。这些企业在采矿过程中时常发生事故,严重拖延了采矿进度,损害了企业利益,还让企业陷入负面的社会舆论中。对采矿人员进行安全知识普及,使他们拥有良好的安全意识,做好安全事故防范措施,这对于整个煤炭行业的发展来说是至关重要的。
1煤炭企业的主要采矿技术
1.1三软煤层巷道支护的关键技术
所谓的三软煤层巷道支护的关键技术是指:合理的运用膨胀变形性能及抗裂性能,适度的掌握好二次支护的施工时间,加固好煤矿巷道的表面围岩,使稳固的围岩成为煤矿巷道承载拱的其中一部分,最大程度的发挥围岩的自承能力以及巷道底鼓的防治作业为核心的支护技术。由于矿压的作用,该技术允许煤矿巷道弯曲变形,同时也要保证围岩的变形度不能超过承压能力而使其失效,导致这种危害分散到深处。这种技术的支护方式包括:
①锚杆支护法
在我国的三软煤层巷道的支护中,以锚杆支护法运用最广。由于在两帮的岩体里聚力比较弱,单纯使用锚杆支护的方法,并不能满足拉应力的条件。因此需要把锚固体建成“体”、“厚板”等形态。同样的,也需要用钢带与金属网来进行联合支护。通过采取以上措施能辅佐喷层,同时也能实现锚喷的支护。
②联合支护方法
联合支护法就是指两种或者是两种以上的巷道支护方法的合理组成与综合运用。在我们进行采煤作业时,需要进行软岩煤矿巷道的支护工作与相关的维护程序,因此,可以采用可伸缩性能的支架法来工作,例如卸压法(切缝、钻孔)、锚网索支护等,充分的将各种支护方式的优势进行有效的结合,进而发挥出更有力的效用。通过联合支护的方法,能够在一定程度上对三软煤层巷道起到保护的作用,同时也能最大程度的保障巷道的稳固与安全。
1.2近距离三软煤层群联合开采技术
综合来说,采放顶煤的关键最主要是有效实现顶煤的破碎开采作业和将所开采出来的煤顺利传送出去,在煤矿开采作业的工作中,有效将顶煤破碎是关键,也是后续工作的前提。随着煤矿开采工作面的不断推进深入,顶煤和夹矸在此先后承担着顶板和支架的作用。在支架所受的承载了、顶板移动以及在支架支撑的使用力的作用下,夹矸层的煤层更容易破碎,效果比较好,破碎的煤层的大小也相对比较适中,在煤炭的传送过程中更易于传送出去。在开采作业过程中,由于夹矸的存在,要先考虑把夹矸进行有效的处理,才能够更好的进行有效的传送。受不同的地质条件的影响,由于工作面的不同地质条件各有不同,情况复杂,断层多,在解决放煤时要根据工作面煤壁的具体情况,合理调节放煤的数量。在具体开采过程中,受到断层的复杂条件,有时出现工作面局部撇底或者是出现破岩底的现象,此时放煤要根据具体情况具体分析灵活调节好放煤量。在撇底煤的情况下,放煤量会明显降低,而在破岩底的情况下,则会出现放煤量明显的增多,这是两种不同的现象,也是对立统一的关系。这两种现象的存在,需要我们在具体的煤矿开采作业过程中要分情况具体情况,把握好两种情况所产生的不同效果,灵活运用于煤矿开采作业工作。
2影响冲击地压的因素
2.1煤岩体的物理性质
煤岩体的弹性、硬度和湿度等都是影响其发生冲击地压事故的重要物理性质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆岩体弹性的变形程度与能量聚集程度密切相关,在一定程度上可以表明发生冲击地压可能性的大小。煤岩体的弹性变形程度大,发生事故的可能性就大。在弹性变形小的煤岩体中,其变形大部分都是塑性变形,发生事故的可能性就大大降低。此外,如果煤岩体中含有的水分较少,变形的能力就会增大,从而更容易积聚能量发生冲击地压事故。
2.2开采的深度
根据生产实践经验,开采深度越大,发生冲击地压的可能性就越大。这是因为煤岩体的埋深越大,受到重力的影响就越明显,煤体所具有的原始应力也就越大。一旦应力超过煤体的极限强度,就会发生冲击地压。但是,这个深度会根据各个地区煤体和岩体的某些物理特性发生改变,因此各个地区发生冲击地压事故的临界深度是不同的。
2.3地质构造
冲击地压事故在复杂的地质环境下,比如断层、褶皱、煤层厚度发生改变等地应力较大的地方发生的概率比较大。当工作面推进到具有断层、褶皱等地应力高度集中的区域内时,在超前采动压力的影响下,煤岩体积聚的弹性能量极易突然释放,造成冲击地压。而在构造应力已经得到释放的区域,比如背斜侧方向上宽缓的地方,由于应力的提前释放,发生冲击地压的危险性会大幅度降低,甚至不会发生冲击地压。
3冲击地压的安全防范措施
3.1煤矿矿井的设计
在进行煤矿矿井的设计时,应对地质情况进行细致的分析,并且根据地质情况,设计出更为安全可靠的设计方案。主要目的就是从根本上降低煤矿发生冲击地压的概率,但是想要使用这种方法,前提就是要有一定的预知能力。
3.2煤层注水
冲击地压的发生与煤岩体的含水量密切相关。向煤岩体注水后,其含水量增加,煤体的结构发生变化,塑性变形的能力改变,从而能够降低煤岩体内聚集的弹性势能,降低事故发生的概率。
3.3局部综合性的防治措施
通过采取瓦斯抽放、煤层注水、切顶卸压等一系列局部综合性措施,可以大幅度降低冲击地压事故发生的可能性。在工作面开采之前,先对前方的煤体进行钻孔施工,抽取煤层中的瓦斯,使煤层中的瓦斯压力降低。同时,还需要在超前工作面选择合适的距离和密度设置卸压钻孔,切断应力的传播途径,使应力在可控的范围内得到释放,并且将这些钻孔作为高压注水孔。钻孔在施工以及卸压的过程中,其孔壁上会产生一系列裂缝,注入钻孔的水可以在煤体的裂隙与空隙之中渗透、运动,增加煤体中水分的含量,从而改变煤岩体的物理力学性质,减少弹性能量的聚集。
3.4改进巷道支护方式
在容易发生冲击地压事故的巷道中,可以采取锚喷网索等主动支护的方式,根据现场矿压显现的实际情况,在顶板变形量较大的区域提高支护能力,可以增加单体液压支柱的数量或者采用垛式支架等加强对巷道的支护,防止出现当冲击地压事故发生时巷道遭到大范围的破坏,甚至出现巷道被完全堵死的情况。
结语
作为一种不可再生资源,煤炭是人们生活不可缺少的资源,同时也是社会发展的基础能源。煤矿产业可以促进社会稳定发展,带动社会进步,在我国经济中占很重要的地位。为了使采矿技术得到有效的发展,就要加大科研投入,提升采矿设备的装备水平。这样才能在节约成本的同时提升生产效率和质量。企业要想稳定发展,就要做到安全开采,完善管理制度,建立完整的安全评价体系,加大对采矿安全的监管,培养采矿人员的安全意识和安全技能。只有切实处理好利益和安全问题的关系,我国煤炭企业才能健康、平稳发展。
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[3]张世宏.煤矿工程采矿技术与施工安全管理分析[J].工程技术(文摘版),2016,(9):229.
论文作者:李国静
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/7
标签:地压论文; 巷道论文; 煤层论文; 发生论文; 煤矿论文; 应力论文; 工作面论文; 《基层建设》2017年第27期论文;