摘 要:我国的煤矿开采事业已经取得了比较令人满意的成就,通过开采活动给各种工业生产提供了比较稳定的供煤服务,是因为我国的煤矿开采技术有所提升,主要是受到了我国经济发展给予的支持,现代的煤矿开采工作具有更高的合理性,但是在煤矿开采环节之中仍旧存在一些开采方面的问题,煤矿开采技术的提升虽然能够对开采工作的效率与质量产生影响,但是这项事业仍旧具有危险性吗,对于其的研究还要持续下去,离层对于开采煤矿存在重要意义,虽然离层的稳定性比较差,但是仍旧可以根据规律掌握其基本情况。
关键词:离层;井下煤矿;变化规律;煤矿开采;研究
对于煤矿开采这项工程来说,无论是哪一个环节,都是关系到开采结果与开采人员安全的关键环节,我国的煤矿开采事业在提升原有开采技术的基础上,对于很多比较有效的开采方式进行了使用于验证,而给覆岩离层内部注入砂浆是一种比较常用的煤矿开采行为,能够使煤矿开采达到更好的效果,但是这项操作存在一方面问题,在搜索离层的情况下,难以掌握离层出现变化的规律,这就注浆以及其他煤矿开采活动带去了很多困难,只有将其变化规律进行掌握,才能更加准确地搜索到离层的位置,防止出现因离层而耽误采矿进度的问题。本文根据对于离层的了解以及搜索经验,对其变化呈现出的规律进行分析。
1 岩层层位分析
在开展采矿工程的时候,常常会由于一些不恰当的开采行为,而导致矿石所在的地表环境被破坏,尤其会出现较为严重的沉降问题,一旦地表出现沉降问题,不仅会延长煤矿开采的时间,还会使煤矿开采这项重要事业对于环境的不良硬性程度加深,因此技术人员对开采活动进行了改进,通过在覆岩离层的位置进行注浆,将地表沉降这一问题进行了缓解,并达到了比较好的缓解效果,这种方法主要通过其他的材料对离层内部进行填充,填充之前,需要先将入口钻好,同时对离层空间进行规划,将原有的地表沉降量有效减少,由于这方面的优势,这种开采技术被逐渐推广,但是离层位置出现变化的基本规律却难以被掌握。
当采矿工作面被推进了一定的距离之后,这种推动作用会借助覆岩将破坏传递出去,在岩层进行组合性行动后,其行动趋势会表现出比较明显的规律性,普通的岩层在运动时,其运动的方向主要是从下到上的,而且是按层运动,但是覆岩层这种要素运动的方式比较复杂,虽然复杂,但是却有规律可寻,只要掌握其中的变化规律,就可以将地表沉降情况进行控制。
当工作面推进一定距离后,覆岩将产生移动和破坏,一般情况下上覆岩层并不是简单的一层一层由上而上运动的,而是形成的一个个组合结构有规律的运动的.也可以认为覆岩就像一系列薄厚不均匀的岩板的有序叠台#通常离层现象均出现在较硬岩层或者几个连续岩层组合起来较硬岩层纽的下方,这说明硬岩层或者组合硬岩层在岩层移动过程中起着主导作用。把上述这种岩层组合结构的运动机制抽象成岩层在开采扰动下发生的多组合结构的弯曲组合,如果在个个组合结构中的挠度不同,就可能在组合结构问产生离层现象。关于哪些相邻岩层为一个组合结构可以这样判断:如果相邻岩层同时移动的岩层群为一个组合,即:两岩层同时运动,这样的岩层群称之为一个组合结构;当上位岩层的最大挠度小于下位岩层的最大挠度时,两岩层分别运动,也就是出现组合结构的分界线或者是离层可能出现的地方。
2 断裂长度分析
随着井下工作面的不断推进,开采空间也不断扩大,采空区顶板出现断裂、垮落.并在其上覆岩层中产生裂隙、弯曲及离层现象。起初当工作面推进到一定距离后,煤层顶板出现初次垮落,垮落形式呈现岩粱垮落,随着工作面继续推进.顶板出现周期垮落,垮落形式为悬臂粱式垮落,然而从整体上看采空区上方的岩层呈拱形破坏(如图1所示),随着工作面的继续推进,该岩粱也要断裂.设断裂时的岩粱长度为L。
式中S-最大离层空间距离工作面的水平距离,m
H-离层水平到顶板的距离.m
L-岩梁走向方向长度,m
如果伪倾斜煤层开采,在倾斜方向上的最大离层位置可采用本矿的开采影响传播角来确定,随着工作面的推进和离层空间的充填,最大离层空间将周期性出现,即工作面每推进粱长度L(m)时,出现一次最大离层空间。
通过对覆岩移动规律的分析和研究,找出了屉大离层空问位置在开采过程中的动态变化规律,以及计算最大离层位置的基本方法和步骤,为离层注浆时寻找最大离层空间位置提供了理论依据。对指导和应用覆岩注浆减缓开采沉降起着重要的理论和实际意义。
4 结束语
本文根据对于采矿活动中搜索离层位置的经验,对其变化的几方面规律进行;了分析,只有先对这几种规律有了清晰的认识,才能将离层的具体位置进行判断,进一步开展后续的灌浆工作,技术人员需要不断地扩充自己原有的采矿知识体系,不断地在实际的采矿活动中对相关经验进行总结,并对规律之中存在问题的方面进行改进,一般离层会呈现出动态变化的情况,因此在对规律进行总结的时候也需要将这种变化因素进行考虑,通过分析与计算来为确定最大离层空间这项活动提供准确的理论性依据,防止由于开采活动而使岩层出现沉降的问题。
参考文献:
[1]地质采矿因素对离层分布规律的影响解析[J]. 梁启敬,王宁,刘文武. 中国石油和化工标准与质量. 2014(06)
[2]叠加开采应力及覆岩离层动态变化数值模拟[J]. 赵团芝,李文平,李小琴,孙如华,郑志军. 采矿与安全工程学报. 2009(01)
[3]厚硬火成岩下采动离层发育规律与判别方法[J]. 杨文丰,李小琴,李文平,王启庆. 煤矿安全. 2017(02)
[4]一种基于光栅计量原理的离层位移测量技术[J]. 刘庆,安里千,毛灵涛,魏峰. 煤炭科技. 2007(03)
论文作者:徐永新
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/20
标签:岩层论文; 组合论文; 煤矿论文; 规律论文; 工作面论文; 顶板论文; 位置论文; 《防护工程》2017年第12期论文;