矿井深部开采面临的主要问题及对策_赵辉
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略煤矿开采是一项能源生产中重要的环节，然而它也存在着一些问题。
本文将介绍煤矿开采存在的问题，并提出一些开采技术改进的策略。
首先，煤矿开采存在安全隐患。
由于煤矿地质条件复杂，矿井深度加大，地下开采作业环境危险，事故风险较高。
矿工在地下开采过程中容易遭受坍塌、爆炸、溶洞等自然灾害的威胁，而且长时间在狭窄的矿井内工作，容易导致职业病。
因此，我们需要采取措施加强煤矿安全管理，提高矿工的安全意识和技能，使用安全、可靠的开采设备，建立健全的事故预警与救援系统。
其次，煤矿开采对环境造成了严重污染。
煤矿开采过程中产生的煤尘和有害气体会污染空气，影响周边地区居民的健康。
矿山排水和废水中的重金属和化学物质也会污染地下水和土壤。
为了减少煤矿开采对环境的影响，我们应当推广清洁煤技术，减少煤尘和有害气体的排放；加强水处理和废弃物管理，防止地下水和土壤的污染。
此外，煤矿开采也存在资源浪费问题。
传统的煤矿开采方式通常只有20%左右的回收率，大量的煤炭被浪费掉。
在这个资源紧张的时代，我们需要采用先进的煤矿开采技术，提高回收率。
例如，利用先进的矿山测量技术和矿山信息管理系统，精确计算煤矿的储量和分布，确保开采过程中尽可能多地回收煤炭。
此外，由于传统开采技术在开采过程中会严重破坏地质环境，导致地表塌陷和土地荒漠化等问题。
为了减少对地质环境的破坏，可以采用无炸药开采技术、矿山支撑技术和矿山回填技术等。
这些技术可以减少对地质环境的破坏，保护土地资源。
总之，煤矿开采存在安全隐患、环境污染、资源浪费等问题。
我们应该加强煤矿安全管理、推广清洁煤技术、提高回收率、保护地质环境等，以提高煤矿开采的效率和可持续发展水平。
井下深部开采存在的问题及对策
井下深部开采存在的问题及对策目前我国煤矿开采的总局势浅度的储存量偏少，而在1000m以下的深度总储量占得比较多，据资料调查，深度的储藏量约占总量的70%多。
而且，在我国东部，煤矿深度以快速速度增长，预计在未来几十年，大部分的煤矿深度将延伸到1000m～1500m之间。
那么，随着开采深度的延伸，由于地表和岩层移动的问题相当复杂，随之新的地表沉陷预测和控制问题也出现了。
另外，在煤矿深部开采中，关于在河流下、建筑物下和铁路下遇到的问题以及矿压、保护煤柱留设、瓦斯、地热等多种技术难题也日趋渐多，严重影响着煤矿生产和矿井建设的发展。
1 我国煤矿深部开采的现状煤矿深部开采问题一直是世界各发展中国家关注的问题。
在世界主要采煤国家中，都领先进入深部开采，而且快速发展。
我国的主要国有煤矿中，采深大于800m的大约占总数的13%，它们主要分布在我国的北京、沈阳、徐州等东部地区，这些矿区的开采时间都比较长。
其中，在开采深度超过1000m以上的还有几个。
2 煤矿深部开采存在的问题2.1地表沉陷预测和控制问题在对矿区进行地表沉陷预测和控制设计所用的参数，我国大部分地区都采用深度小于300m的观测站资料，如果按照比较严格的要求，这些参数资料都只适合在开采深度小于300m的地表沉陷预测和控制。
那么，在《“三下采煤”和主要的井巷煤柱留设及压煤开采规程》中给予的移动角，一般都是达到深部开采条件下的实测值。
在同个矿区，给出的移动角值都是固定的。
但经过实践证明，在具备深度开采条件下，移动角值是否固定无法提供科学依据。
在当前有限的条件下，在深部开采适合条件下采用实测求取岩层移动角的这种方法并不简单。
另外，很多重复建立地表移动观测站实测求取岩石移动角的方法因为所需要的时间相当长，很多都中途而废，导致大量浪费人力财力物力。
2.2 矿井的生产维护费用高在煤矿深度开采中，岩体塑性大和原岩应力大导致矿压明显强烈。
随着采深程度的延伸，覆石自重压力会越加增大，构造压力也会越来越增强，导致围岩会严重变形，巷道和采场失去平衡，顶板管理起来有相当的难度。
煤矿开采技术发展存在的问题及策略
煤矿开采技术发展存在的问题及策略1. 安全问题：煤矿开采是一项危险性较高的工作，存在矿井塌方、瓦斯爆炸、煤尘爆炸等安全风险。
当前技术在矿井安全监测、瓦斯抽采、煤尘治理等方面还存在不足，需要进一步改进和完善。
2. 环境问题：煤矿开采对环境的破坏较为严重，包括土地破坏、水源污染、煤尘和煤矸石的排放等。
当前技术在矿山环境保护方面还存在局限，需要加大环境监测和治理力度。
3. 能源消耗问题：煤矿开采过程中需要大量的能源供给，而当前大部分的矿井还依赖于传统的煤炭开采方法，能源消耗效率较低。
需要进一步推动煤矿开采技术的节能减排，提高能源利用效率。
针对以上问题，可以采取以下策略：1. 加强矿井安全监测技术研发：发展更加精准和实时的矿井安全监测设备，包括瓦斯浓度监测、矿井温度监测、地质变形监测等。
并建立矿井安全监测中心，实现对矿井安全的远程监测和预警。
2. 推进智能化矿山建设：运用物联网、大数据、人工智能等技术手段，推动煤矿开采过程的智能化，实现矿山设备的自动化、智能化控制和数据共享。
提高矿工的安全保障能力和工作效率。
3. 加强煤矿环境监测和治理技术研发：开展矿山环境污染源的排查和治理，推动煤矿开采过程中产生的废水、废气和固体废弃物的综合治理。
加大环境保护投入，提高环境治理效果。
4. 推进煤矿节能减排技术研究：发展新型煤矿开采工艺和设备，提高煤炭采收率和煤矸石回收利用率，减少矿井开采过程中的能源消耗和排放。
积极推广先进的煤炭深加工技术，提高煤炭的利用效率。
煤矿开采技术的发展是一个系统工程，需要在矿井安全、环境保护和节能减排等方面进行综合考虑和研究。
通过加强技术创新和政策支持，推动煤矿开采技术的进一步提升和完善，实现煤矿开采的安全、高效和可持续发展。
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略煤矿开采是煤炭资源的主要获取方式，然而在开采过程中存在着诸多问题，如安全隐患、环境污染、资源浪费等。
为了解决这些问题，需要采取一系列的开采技术改进策略。
煤矿开采存在的主要问题是安全隐患。
由于煤矿底部气体含量高、矿井深度大、工作环境恶劣等因素，很容易导致煤矿事故的发生。
一方面，应加大对煤矿安全的管理力度，严格执行安全规程，加强安全教育培训，提高员工的安全意识和自我保护能力；应引进先进的安全技术，在矿井中设置安全监控系统、安全预警装置等，及时发现和处理潜在的安全隐患。
煤矿开采对环境造成严重的污染。
在煤矿开采过程中，会产生大量的煤矸石、煤尘等固体废弃物，同时也会排放大量的污水和有害气体。
这些废弃物和排放物对土壤、水体和大气造成严重的污染，危害生态环境和人民生活。
应采取一些环境保护策略，如加强矿区环境监测、建立矿区环保设施，提高煤矸石的综合利用率，减少矿井水的排放量，加强对矿井废弃物的处理和处置。
煤矿开采存在资源浪费的问题。
在传统的采矿方式中，由于采用的是人工开采方法，挖掘效率低下，矿石矿石回收率不高，导致资源的浪费。
应引进先进的开采设备和技术，如煤矿综合机械化采煤系统、长壁工作面矿山设备等，提高开采效率，提高煤炭的回收率。
也应加强煤炭的储量和质量评估工作，合理规划矿井布局，避免资源的过度开采。
煤矿开采也存在人力资源问题。
随着煤炭行业的发展，现有的矿工队伍越来越老龄化，劳动力供应也面临短缺。
应加大对煤矿人力资源的培养力度，加强技能培训，提高矿工的职业素质和工作能力。
也应加大对年轻人的吸引力度，提高煤矿工作的待遇和发展空间，吸引更多的年轻人加入到煤矿行业。
为了解决煤矿开采存在的问题，需要采取一系列的开采技术改进策略。
这包括加强安全管理，引进先进的安全技术，加强环境保护，提高开采效率，合理规划矿井布局，加大对人力资源的培养力度等。
只有这样，才能实现煤矿开采的可持续发展。
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略煤矿开采是国内能源生产的重要组成部分，但同时也存在许多问题。
本文将重点探讨煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略。
1. 安全问题：煤矿开采是一项高风险的工作，常常会发生矿难事故，造成人员伤亡和财产损失。
原因逐渐明确，是由于煤矿企业安全意识不强，管理不到位，安全标准不高，落实不到位。
2. 能源资源的浪费问题：在煤炭开采过程中，由于采煤机具有大量的反复往返运动，在没有充分利用煤炭资源的情况下，矿坑中的煤炭资源被浪费掉。
3. 环境问题：煤炭开采过程中会产生大量的粉尘、废水和废气等环境污染物，对周围环境和人体健康造成影响，对环境资源的破坏程度较为严重。
二、开采技术改进策略1. 强化安全意识：煤矿企业应加强安全管理，建立完善的安全制度，落实好安全标准，并不断加强培训，提高煤矿企业人员的安全意识，从而降低煤矿事故的发生率。
2. 改进开采技术：采用先进的开采技术可以减少煤炭损失和浪费，同时也可以减小对环境的污染。
比如，采用疏水液压支架装置，可以减少采煤架和支架之间的阻力和摩擦，提高采煤效率，并减少煤炭浪费。
3. 完善管理体制：煤矿企业应建立完善的管理体制，对整个开采过程进行规范化、标准化管理，从而最大限度地减小煤炭损失和浪费，降低环境污染程度。
4. 推广环保技术：煤矿企业应积极推广环保技术，应用先进的环保设备，最大限度地减少环境污染物的排放。
比如，在采煤过程中采用煤炭地质探测技术，可以减少采煤不规范的情况，从而减少地表破坏，降低环境污染程度。
综上所述，煤矿开采存在的问题需要采取有效的技术改进策略来解决。
这对提高煤炭开采效率，减小煤炭损失和浪费，降低环境污染程度，促进国民经济发展具有重要的意义。
煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策
煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策摘要：随着我国经济的持续高速发展，对能源的需要也不断加大，我国煤炭产业在近几年的产量也成倍增加。
但不可否认的一点是我国煤矿开采特别是深部开采面临着许多技术难题，导致我国煤炭开采效率一直低下，而且矿难频发。
针对这些问题，笔者根据自己的切身经验，并认真分析了煤炭深部开采所面临的一些问题，提出了自己的一些对策和建议。
关键词：煤矿，深部开采，技术问题，对策近年来，我国经济持续高速发展，国家对能源的需求十分旺盛，我国煤炭产业的产量在最近几年也是成倍增加，这些都直接导致煤矿矿井开采深度不断加大，特别是部分老矿井，由于浅部的煤矿已经采集完毕，仅剩较深的煤矿资源，这给开采带来了难题。
不仅是煤矿资源开采的成本大大增加，而且随着开采深度的加大，采矿的环境也变的十分恶劣，给煤矿的安全生产带来了极大的挑战。
因此系统的研究煤矿深部开采的技术难题，并提出科学的对策，具有十分重要的意义。
一、煤矿深部开采面临的技术难题(一) 巷道周围的岩石变形1、随着矿井深度的加大，地应力也明显增加，矿井巷道的应力也有提升，在浅部开采时表现坚硬的岩石，在深部由于应力作用表现出软化和扩容等特征，坚硬的岩石变成了“软岩”，此外由于岩体的强度不够，很容易被破坏，据相关统计，煤矿深部矿井巷道的返修率高达85%左右，这不仅加大了矿井巷道的维护维修成本，同时还为矿井的生产埋下了重大安全隐患。
2、岩性影响矿井巷道的稳定性。
在矿井浅部，岩石岩性的差距不大，因此在选择巷道位置时，主要因素不是岩性，在同一个矿井巷道中，可利用相同的支撑方式就可以较长时间保证巷道完整；但是，到了矿井深部，这种情况就发生变化了，同一深度不同位置岩性也会有较大的差异，此时岩性要作为矿井巷道选择时的重要因素，对于同一矿井巷道岩性不同的区域需要采取不同的支撑方法，这为矿井巷道的支撑维护提出了更大的挑战，也使成本大大提高。
3、矿井巷道挖掘后发生变形。
在煤矿深部巷道挖掘时，巷道很难稳定，容易出现变形，此外当支撑措施不合理时，其变形程度可能会导致巷道完全封闭。
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略煤矿开采是煤炭资源利用的重要环节，但是在开采过程中存在着众多问题，比如对环境的破坏、安全事故频发等。
为了解决这些问题，需要对开采技术进行改进。
本文将探讨煤矿开采存在的问题以及改进策略。
一、煤矿开采存在的问题1.环境破坏严重煤矿开采对周围的环境造成了严重的破坏，包括地表塌陷、水土流失、水质污染等。
煤矿开采过程中产生的废弃物和污水直接排放到周围环境，严重影响了周围生态系统的平衡和人们的生活质量。
2.安全事故频发煤矿开采是一个高风险行业，安全事故频发。
这些安全事故不仅导致矿工伤亡，还会对矿井设施造成损坏，影响煤矿的正常生产。
3.低效率开采传统的煤矿开采方式存在一定的效率问题，包括人工劳动强度大、资源浪费严重、开采周期长等。
二、开采技术改进策略1.节能减排开采煤矿需要大量的能源，因此节能减排是煤矿开采的关键。
可以采用高效的矿井通风设备、矿井水利设备和矿井电力设备，减少能源的浪费，提高能源利用效率；开展煤矿废弃物资源化利用，减少环境污染。
2.改进开采方式可以通过引进先进的开采设备和技术，改进传统的采煤方法，提高开采效率。
比如采用液压支架、煤矿掘进机等现代化设备，减少人工劳动强度；采用阳泉型煤矸石回填技术，有效解决煤矿开采后的废弃矸石处理问题。
3.安全生产提高安全生产意识，落实安全生产责任制，加强煤矿安全设施建设和维护，健全安全生产管理体系，加大安全生产宣传力度，提升矿工安全意识和技能，有效降低煤矿事故发生的概率。
4.科技创新加强科技创新，推广应用智能化煤矿开采技术。
例如引入机器人技术和智能化设备，实现无人化采煤和自动化探矿，提高煤矿的数字化、智能化水平，为煤矿开采提供更多技术支撑。
三、结语煤矿开采在满足社会能源需求的也面临着众多问题。
为了解决这些问题，需要不断改进开采技术，提高开采效率，降低环境污染，加强安全生产管理。
只有这样，才能保障煤矿开采的可持续发展，实现经济效益和社会效益的双丰收。
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略
煤矿开采存在的问题及开采技术改进策略煤矿开采存在的安全隐患是目前亟待解决的问题之一。
煤矿开采作业环境复杂，地质结构复杂不规则，容易给矿工带来安全隐患，如瓦斯爆炸、矿井塌方等。
一方面需要加强安全管理制度，建立完善的安全生产措施，实施严格的安全管理制度和流程，保证矿工的安全；另一方面需要研发和应用新型的安全技术设备，如智能感应装置、无人化设备，以降低人工操作对安全的影响。
煤矿开采存在着资源浪费的问题。
传统的煤矿开采方式采用人工开采，存在着矿石的损耗和浪费，造成煤矿资源的浪费。
为了解决这个问题，可以采用先进的开采技术，如机械抽采技术、隧道支护技术等，提高煤矿开采的效率和资源利用率。
还可以加强矿石回收和利用，如煤矸石综合利用、煤气资源化利用等，减少矿石的浪费。
煤矿开采对环境造成的污染也是一个亟待解决的问题。
煤矿开采会导致矿山废弃物的排放，如煤矸石、煤尘等，对环境造成严重污染。
为了减少和控制这种污染，可以采取一系列的措施，如加强煤矸石的处理和利用，建立煤尘治理设施和设备，实施煤矿环境保护工程等。
还可以推广清洁能源的使用，减少对传统能源的依赖，降低煤矿开采对环境的影响。
还可以通过煤矿开采技术改进提高煤矿开采的效率。
采用综放采煤机等装备，可以提高采煤效率，减少作业时间和作业人员，降低成本。
也应加强技术创新，研发出更加先进的煤矿开采技术，如无人驾驶矿山车辆、钻孔过程的自动化控制等，以提高工作效率和智能化水平。
煤矿开采存在的问题主要包括安全隐患、资源浪费、环境污染等，为了改进煤矿开采技术，需要加强安全管理制度，开发应用新型安全技术；采用先进的开采技术，提高资源利用率；加强环境保护措施，减少环境污染；通过技术改进提高煤矿开采效率等。
只有通过持续的技术创新和改进，才能使煤矿开采更加安全、高效和可持续。
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收稿日期:2009-12-28 作者简介:赵 辉(1985-),男,安徽淮北人,2008年毕业于安徽农业大学,现从事矿山压力及其控制方面的研究。
矿井深部开采面临的主要问题及对策赵 辉,熊祖强,王 文(河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454000)摘 要:文章介绍了河南省煤炭资源赋存状况、矿井深部开采情况,结合各矿区的特点,分析了深部开采过程中遇到的高地压、高地温、高瓦斯、高水压及冲击地压等主要问题。
并针对河南省矿井深部开采所面临问题的共性和特殊性,提出了解决河南省深部开采问题的建议及对策。
关键词:深部开采;冲击地压;煤与瓦斯突出中图分类号:T D 82-9 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2010)07-0011-03煤炭是河南省的基础产业和支柱产业,为河南的经济发展做出了重大贡献。
目前,随着开采强度的不断加大,河南省的大部分矿井逐渐进入深部开采,不仅提高了采矿成本,而且采矿环境变的更加恶化,给煤矿生产和安全带来极大问题,如地压大、地温高、突水、瓦斯大、冲击地压等。
因此,如何解决深部开采带来的一系列问题值得研究。
1 河南省矿井深部开采现状在河南省一次能源消费总量构成中,煤炭占70%以上。
目前已形成以平顶山、义马、郑州、焦作、鹤壁、永城六大国有重点煤炭企业为主体,地方国有煤矿、乡镇集体和个体煤矿共同开发的格局。
截至2005年底,河南省垂深2000m 以内煤炭资源总量为112723M t ,其中保有资源储量24425M t ,且有近90%的资源赋存深度超过1000m ,大部分预测储量的埋藏较深[1]。
而且开采深度以8～12m /a 的速度增加,由此带来的高地压、高地温、高瓦斯、高水压和开采扰动等问题突出。
平顶山矿区现有垂深大于800m 的采掘工作面36个,采深以20～25m/a 的速度增加,随着时间的推移,出现了高地应力、高瓦斯、高非均质性、低渗透性的复杂现象,突出的危险性增大。
焦作、鹤壁等矿区浅部资源基本开采殆尽,所剩区域大多埋藏较深,标高都在-600～1500m 之间,在“临界深度”以下。
煤层底板承受的奥灰水压持续升高,突水机率增加;义马、荥巩等矿区逐渐进入深部开采区,如跃进矿采深已超过1000m ,多次发生冲击地压,动力现象频繁;永城、郑州等矿区目前逐渐转入600m 以下的采深,随着采深的增加,将遇到冲击地压、煤与瓦斯突出等复杂问题。
2 深部开采面临的主要问题2.1 冲击地压频率和强度增加冲击地压是深井开采中常见的一种自然灾害,是围岩失稳现象中最强烈的一种,严重威胁着矿井的正常生产、设备财产以及人身安全[2]。
如平煤十二矿三水平胶带下山埋深1100m ,仅在2005年3月,冲击地压累计发生了70余次,给人员和设备带来了极大的安全隐患。
而且,在深部高地应力复杂地质条件下,冲击地压和煤与瓦斯突出共同作用,多种因素相互交织,在事故孕育、发生、发展过程中可能互为诱因,互相强化,或产生“共振”效应,使灾害的预测及防治变的更为复杂和困难。
2.2 煤与瓦斯突出危险性增加随着采深的增加,地应力增大,瓦斯含量和瓦斯压力迅速增加,致使煤与瓦斯突出矿井数量增多。
近年来,由于瓦斯爆炸引起的死亡10人以上的事故70%出现在采深600m 以下的矿井。
如平煤己组煤层瓦斯含量在-800m 为30m 3/t ,瓦斯压力为2.55M P a ,瓦斯压力及涌出量增加显著,严重威胁矿井安全生产。
在深部高应力作用下,煤岩体中积聚了大量的瓦斯气体能量,受工程扰动,压缩气体急剧释放,导致围岩结构瞬时破坏而产生煤与瓦斯突出[3]。
深部开采的突出矿井数不断增加,如平煤从1989年以来,随着采深增加,十二矿、八矿、十矿先后上升为煤与瓦斯突出矿井。
2.3 采场矿压显现强烈,巷道围岩变形量大随着采深的增加,采场矿压显现强烈,表现为围岩剧烈变形、巷道和采场失稳,并发生破坏性的冲击地压,加大了顶板管理难度,增加了支护成本。
据煤炭行业相关资料,近10年巷道支护成本增加了1.4倍,巷道翻修量占整个巷道掘进量的40%,这些特征在各矿区表现明显,如在平煤八矿-800m 最大主应力为29.7M P a ,导致巷道掘进过程中冒顶片帮机率和规模增大,巷道支护后支架变形迅速;煤巷从-500m 开始,埋深每增加100m ,巷道变形速度和变形量平均增加20%～30%左右;-1k m 时的巷道失修率约是-500～-600m 时的3～15倍[4],底鼓成为巷道失稳11 2010年第7期 煤 炭 工 程 设计技术 破坏的主要形式,如某矿掘进埋深1.1k m的煤巷时,底鼓速度达到0.8m/d;深部回采巷道,经常需要前掘后修和重复返修,且深部围岩破坏前兆不明显,致使围岩破坏预测预报困难。
2.4 突水事故趋于严重河南省主要矿区均存在承压水上开采问题,且水压高(承压水压力为2～6M P a),水量充沛。
如义煤生产矿井采区工作面煤层承受的底板水压普遍在2.0M P a以上,突水系数大于0.06M P a/m,底板灰岩突水灾害曾多次发生;郑煤所属主要矿井向奥灰水位标高为+125～+150m;焦煤赵固煤矿水压高达6M P a,突水威胁性大[5]。
2.5 地温升高,作业环境恶化在常温带以下,岩层的温度将以3℃/100m的梯度上升,而深部开采时,岩层温度将达到摄氏几十度的高温。
如平煤五矿采深800～900m岩温达到34.5℃,平均地温梯度3.7℃/100m,采掘工作面气温全年都超过28℃,夏季一般为31～34℃,个别高达35℃。
地温升高严重影响矿井的正常生产和工人的身体健康。
3 深部开采的应对措施3.1 深部开采冲击地压控制1)加强预测预报工作,可用地音监测法、矿压监测法预测冲击危险时间;用钻屑法、钻孔应力法监测预报冲击危险位置;用微震监测法确定记录冲击地压诸参数,实行综合预报。
2)煤岩体应力集中是产生冲击地压的重要原因,应尽量避免高应力集中区的形成,合理布置巷道和优化开采程序。
开采时防止形成孤岛煤柱和工作面相向回采,推广无煤柱护巷技术及跨上下山回采;巷道布置在稳定的岩层内或采空区下,巷道方向尽量与最大主应力方向一致,还要避免相邻巷道的相互影响而造成应力叠加。
3)采取预卸压措施,可在高应力区打孔径89m m或108m m、孔深10m的深孔爆破,释放应力;煤体或顶板钻孔注水,增加煤体或顶板的可塑性,改善煤体应力分布状态,一般孔深30～50m,孔距为20m,可采用分段分时注水,在开采前3个月进行注水。
4)支护方式应侧重主动支护和“让压”功能,如顺槽可采用锚网联合支护方式,形成抗压圈以增加巷道抗冲击地压能力;遇构造时采用可缩性支架加强支护,以缓解和释放应力。
3.2 瓦斯治理和煤与瓦斯突出防治1)瓦斯治理。
以抽放为住,采取边抽边掘、煤层顶(底)板岩巷穿层抽采、高位钻孔瓦斯抽采、地面钻井预抽煤层瓦斯和千米钻机钻孔抽采等多种抽放方式,执行“先抽后掘,先抽后采”的原则;采用煤层压裂、松动爆破、水力冲孔、水力扩孔和水力割缝等煤层增透技术提高抽采效果;优化通风系统、改善回采工艺,减少采空区瓦斯向采面涌出;倡导煤与瓦斯共采,积极开发利用煤层气。
2)突出防治。
坚持“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的原则;实行开采保护层同时抽采被保护层瓦斯,无保护层开采时,强化预抽煤层瓦斯;实施超前排放钻孔、松动爆破、水力冲孔、水力疏松和水力掏槽等局部防突措施;研发能液化或稀释且瓦斯产生反应的物质,注入煤体以降低瓦斯威胁;重视预测工作,可运用突出预报仪测定突出危险性参数,利用煤层钻屑量指标来预测突出危险程度;研究瓦斯地质及深井突出的机理和条件,提出对策,防治结合。
3.3 深部开采围岩控制1)深部开采靠加大煤柱宽度来保持巷道稳定是困难的,合理巷道布置,改革开采程序,使巷道尽可能避开动压影响及应力集中区。
巷道尽量布置在采空区下或岩体强度较高的煤层底板中,避开应力集中区;优化开采程序,防止形成孤岛煤柱和相向回采;实行跨采区上下山开采和无煤柱护巷技术。
2)优化巷道设计,适当扩大巷道断面,断面形状要适应地应力分布特点,以扁椭圆形、带反拱马蹄形、带反拱矮墙半圆拱形或圆形为主。
3)可采用预应力树脂锚杆为主的锚网喷支护,如可采用Υ22×2500m m的左旋螺纹超高强锚杆(B H R B600钢),初锚力为80k N[6],并对两帮及底板加强支护、注浆加固,提高两帮及底角破碎区围岩的强度和锚固力,控制围岩变形;加强临时支护,及时封闭围岩,防止冒顶和风化,待围岩充分卸压稳定后适时进行二次支护,并加强支护质量的监控[7]。
3.4 深部地温治理1)传统降温技术。
除利用通风降温和人工机械制冷降温技术之外,可采用巷道隔热材料降温技术隔绝高温围岩;加强个体防护,条件允许可穿冷却服;疏放热水,改明水沟为暗水沟以控制管道热;煤层注水预冷煤体,冷却回采工作面周围的岩体。
2)现代降温技术。
利用深井H E M S降温系统提取出矿井涌水的冷量与工作面高温空气进行换热降温;利用矿井压气蒸发冷却技术,通过水分的蒸发吸热,实现降温;压缩空气制冷技术,通过压缩空气在膨胀减压的过程中,降低空气温度吸收环境热量;还可采用热管降温技术、热-电-乙二醇降温冷却技术,瓦斯发电制冷降温及通过空气透平膨胀机膨胀降温[8]等技术。
3.5 深部突水治理做好矿井地质、水文地质勘查与观测工作,全面掌握矿井充水条件,坚持先探后掘的防治水原则;阻断水路、隔绝水源,井下设置防水闸门、防水墙等防水设施,采用注浆堵水,对于井下渗水、淋水、透水、突水等地段进行防、排、堵、躲、截和减压疏降等方法进行防治水;预先排12 设计技术 煤 炭 工 程 2010年第7期 收稿日期:2010-03-04 作者简介:黄君来(1965-),男,陕西咸阳人,高级工程师,注册设备工程师,注册监理工程师,现在中煤国际工程设计研究总院(北京华宇工程有限公司)从事给排水设计工作。
热气溶胶预制灭火系统的设计与应用黄君来(中煤国际工程设计研究总院(北京华宇工程有限公司),北京 100120)摘 要:简述了热气溶胶灭火剂的发展经历,阐述了热气溶胶灭火剂的灭火机理、分类,并对几种常用气体灭火剂的灭火性能指标进行了对比,系统地描述了热气溶胶预制灭火系统的设计适用范围、构成、控制方式及灭火剂设计用量的计算等,指出了热气溶胶灭火技术在煤矿中应用的前景。
关键词:热气溶胶灭火剂;热气溶胶灭火发生剂;灭火机理;热气溶胶预制灭火系统中图分类号:T D 75 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2010)07-0013-03热气溶胶灭火剂作为一种气体灭火技术起步较晚,它始于20世纪60年代,是由我国消防科研人员经过长期的实践摸索,研制开发出具有自主知识产权的哈龙替代产品,其具有灭火效率高、环保、维护管理简单、综合费用低等优点。