壓煤開采技術(shù)的選擇

壓煤開采技術(shù)的選擇

目前，在建筑、水和鐵路以下的采礦和開采技術(shù)領(lǐng)域形成了一系列特殊開采技術(shù)和方法。從開采方法和保護(hù)體上來劃分,主要有如下幾種技術(shù)。1一些“三軸”壓煤技術(shù)1.1小變形寬條帶設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析表明,建構(gòu)筑物均具備一定程度的抗采動變形能力,而整個(gè)煤柱的開采要經(jīng)歷一個(gè)較長的過程,煤柱范圍內(nèi)的地面建筑都不可避免單一工作面的最大影響變形。因此,在傳統(tǒng)條帶開采基礎(chǔ)上,提出了采用新的小變形寬條帶設(shè)計(jì)理念:在確保地表變形小于設(shè)計(jì)要求的條件下(小變形),允許下沉盆地中央?yún)^(qū)存在有一定的變形進(jìn)行寬條帶開采。就是把工作面布置成規(guī)則條帶,利用保留的條帶支撐上覆巖體,以減少地表變形。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:不改變采煤工藝,變形量易于控制。其技術(shù)要求是:煤柱長期穩(wěn)定,地表不發(fā)生大的變形。1.2次條帶開采技術(shù)條帶開采的缺點(diǎn)是采出率較低,存在資源損失。因此要對地表移動與變形進(jìn)行分析,提出分兩次條帶開采,即條帶冒落開采、充填開采剩余留設(shè)煤柱,實(shí)現(xiàn)建構(gòu)筑物下壓煤的全部開采。這種技術(shù)的核心是:通過第一次條帶開采中留設(shè)的條帶煤柱,控制地表采動變形值;利用第二次條帶煤柱開采中的矸石、粉煤灰等伴生料對井下開采空間的充填,減少開采影響,改善礦區(qū)環(huán)境,并采用全柱開采設(shè)計(jì)使建構(gòu)筑物位于下沉盆地中央?yún)^(qū),控制采動變形以保護(hù)地面建筑。通過對不同階段變形值的控制,實(shí)現(xiàn)保護(hù)地面、全柱開采的目的。優(yōu)點(diǎn):資源可以全部回收,保護(hù)環(huán)境。技術(shù)要點(diǎn):兩次條帶開采設(shè)計(jì)參數(shù)合理,充填材料、充填方式和充填工藝可行。1.3井筒方案優(yōu)化這種技術(shù)能在保證井筒正常使用的條件下,通過井筒煤柱開采方案的合理選擇、井筒在開采過程中的受力和變形分析、井柱開采引起的地表及巖層內(nèi)部移動與變形計(jì)算和井壁保護(hù)設(shè)計(jì)及有利于井壁保護(hù)的開采設(shè)計(jì),以提高井筒煤柱的回采率。1.4露頭煤柱定量設(shè)計(jì)技術(shù)按照對煤礦露頭區(qū)巖體初次采動變形和再次采動變形規(guī)律、巖體采動前原生和采動后再生物理、力學(xué)及水理性能以及露頭區(qū)松散層與基巖風(fēng)化帶的地質(zhì)和水文地質(zhì)特征等進(jìn)行大量的試驗(yàn)觀測和研究,采用防水、防砂、防塌三種露頭煤柱定量設(shè)計(jì)的方法、公式、參數(shù),并相應(yīng)提出了與之配套的能控制露頭區(qū)采動影響的工藝。其優(yōu)點(diǎn)是能縮小露頭煤柱尺寸,減少煤炭資源損失,延長礦井服務(wù)年限,保證煤礦安全生產(chǎn)。其具體內(nèi)容主要包括以下幾項(xiàng):(1)水體下采煤可行性、安全性及經(jīng)濟(jì)效果評價(jià)(2)水體下采煤技術(shù)設(shè)計(jì),主要包括采煤方案、開采技術(shù)措施、防水安全措施等;(3)水體下采煤現(xiàn)場觀測設(shè)計(jì)或技術(shù)指導(dǎo);(4)不同開采及地質(zhì)條件下覆巖破壞高度預(yù)計(jì)(5)合理開采上限的確定;(6)水文地質(zhì)條件分析及采煤工作面涌水量預(yù)計(jì);(7)采動影響機(jī)理研究及理論分析與計(jì)算;(8)斷層位置及基巖面起伏的井下或地面的物探技術(shù)。2“三公”壓煤技術(shù)的應(yīng)用分析2.1帶開采法優(yōu)勢新技術(shù)在控制建構(gòu)筑物采動損害的條件下,能克服傳統(tǒng)條帶開采法對采出寬度的過分限制,改變以往只能采用炮采或高檔普采的不足,可實(shí)現(xiàn)壓煤高效開采。生產(chǎn)實(shí)踐表明,在提高條帶法開采的回收率和效率上取得了良好效果。2.2設(shè)立兩次采動影響煤新技術(shù),按建筑物承受采動附加應(yīng)力的特點(diǎn)和巖層移動中移動變形規(guī)律所提出的兩次開采,把全部冒落開采的一次性采動影響分為兩次采動影響,使建筑物只承受第一次跳采的動態(tài)變形以及第二次開采的動態(tài)變形量,防范了最大的第二次跳采的靜態(tài)變形對建筑物的影響?？稍诖_保村莊安全的條件下,實(shí)現(xiàn)了村莊不搬遷開采,并能提高煤炭資源采出量,延長礦井服務(wù)年限。2.3在井中開采煤炭柱技術(shù)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)運(yùn)行了多年的井筒煤柱開采實(shí)踐表明,本技術(shù)既符合計(jì)算理論而又切合實(shí)際情況,解決了現(xiàn)場的實(shí)際問題。3井筒煤柱開采技術(shù)建筑物下壓煤開采是煤礦開采中普遍存在的一個(gè)難題。而利用的條帶開采采出率小,對煤炭資源浪費(fèi)較大。寬條帶開采建構(gòu)筑物下壓煤。技術(shù)和充填全柱條帶開采建構(gòu)筑物下壓煤技術(shù)可以對資源匱乏煤礦的新的條帶開采和對已經(jīng)進(jìn)行過一次條帶開采的煤礦提供一條有效的途徑。采用本技術(shù)能防止建筑物搬遷,能采出建筑物的全部壓煤。這些技術(shù)在提升煤炭資源回收率和提高開采效率上具有應(yīng)用價(jià)值。井筒煤柱開采技術(shù)對于老礦挖潛起到延長礦井服務(wù)年限