煤矿开采中沿空留巷技术的有效利用及改进.pdf

社会广角 TheSocialAngle 76 教育前沿 Cutting Edge Education 煤矿开采中沿空留巷技术的有效利用及改进 文 / 闫鹏 摘要沿空留巷技术，主要是通过使用特殊材料进行支护，实现工作面运输项目的开采，全面提高回采率。文章主要阐述了煤矿开采过程中使用 沿空留巷技术的理论基础，分析了煤矿开采沿空留巷技术的应用现状，最后提出了煤矿开采过程中沿空留巷技术的改进措施。结合实际情况，对沿空留 巷技术的应用进行全方位的探讨，为相关技术人员提供一定的理论参考。沿空留巷技术，在使用过程中能够科学地开发煤炭资源，有效地改善采掘接替 矛盾。我国在进行煤矿综合开采过程中，开采率高达90，使用传统工作面巷道维护采取留设的方式，容易出现瓦斯超限，严重影响人们的生命安全。 除此之外，留设煤柱会产生严重的资源浪费，造成煤炭资源损失，使用沿空留巷技术可以在工作面上按照一条顺槽采取支护的方式，减少了巷道的掘进 量，有效地解决工作面接替紧张的难题，全面提高开采效率，保护矿井安全。因此，当下需要对煤矿开采中沿空留巷技术的有效应用以及改进方法进行 探究，具有至关重要的现实意义，还能够指导相关技术员进行科学开采。 关键词煤矿开采；沿空留巷技术；有效利用；改进 1 煤矿开采中沿空留巷技术概述 沿空留巷技术在上个世纪 50 年代传入我国能有效地解决煤矿开采过 程中存在的安全隐患。然而，沿空留巷技术在使用前期缺乏相应的理论、 技术体系并不完善，导致人员的工作效率低下，出现安全性能不高、工 程量巨大等一系列的问题。发展到上个世纪 70 年代，各区域开始有计划， 有组织地推广沿空留巷技术，它主要使用在中厚煤层开采过程中，使用的 是工字钢形梯支护的方式，根据沿空留巷现场实验数据，做好平面问题的 处理工作。发展到上个世纪 80 年代，在科学技术的推动之下，机械化采 煤应运而生，结合国外沿空留巷技术，进行高水充填材料的引进，使得沿 空留巷技术的理论朝着三维方向转变，能有效地帮助作业人员了解工作位 置、矿压等具体情况，形成了严谨的计算公式，然而在开采过程中，受到 开采深度、开采速度的影响，制约沿空留巷技术的创新发展。发展到 21 世纪，随着我国信息技术日益完善，沿空留巷技术，它能广泛使用在高突 矿井、特厚煤层等开采过程中，通过计算机信息系统进行现场实验柔性分 析，形成较为全面的理论体系，推动采煤工作不断发展。当下沿空留巷技 术在发展过程中综合使用数值计算软件，针对填充墙体的宽度、顶板进行 数值模拟分析，以预应力结构理论为基础，强化控制技术原理。在工程实 践中得到广泛使用，尤其是在近 20 年以来，不管是理论探究、数值模拟， 还是现场实验，加大沿空留巷数学模型的建立，能够有效地了解才空区相 邻煤体的弹性、塑性、塑性区的宽度等等，能够计算媒体的应力分布图形。 2 煤矿开采中沿空留巷技术的现状 第一，现阶段，在煤矿开采过程中使用沿空留巷技术，虽然在一定 程度内能够缓解煤炭开采过程存在的风险， 但是由于它沿用的是传统支架， 使得成本过高、效果差。在使用过程中，范围有限煤层条件过差瓦斯浓度 过高，无形中加大了开采的危险性。尤其是在近几年，传统支架存在的问 题愈发明显，无法满足现代化煤矿的发展需求。第二，在进行煤矿开采过 程中，开采效率过低。常常在开采过程出现顶板下沉的情况，无法满足现 代煤矿的采集需求，在实际应用中由于支架支撑存在弊端，使用预制块砌 墙的方式进行矿井空间的隔离，然而无法确保顶板和隔离墙进行融合，也 无法解决实际问题，造成支护稳定性差。第三，在进行沿空留巷技术应用 过程中，虽然能够解决巷道坍塌问题，但是由于支护成本过高，使用的填 充材料价格较为昂贵，无法保证开采顺利进行。 3 煤矿开采中沿空留巷技术的改进措施 3.1 严格控制混凝土的使用 根据上述分析，为了解决煤矿开采存在的弊端，煤矿企业应该采取 有效的方式降低开采存在的安全隐患，实现企业长远发展，应该加大混凝 土的应用工作，提高混凝土的承载能力。混凝土由于自身硬度较高、安全 性能强，被广泛使用在建筑领域，煤矿企业可以将混凝土作为原材料使用 在护墙点， 防止矿井顶板下沉， 全面提高矿井顶板的支撑效果。与此同时， 在进行混凝土石墙砌筑过程中，可以在石墙和煤层之间作为护墙点柱，以 此分担压力，避免墙体塌陷。 3.2 提前做好沿空留巷支护工作 在煤矿开采过程中，为了强化沿空留巷技术的使用效果，应该做好 提前支付工作，实现混凝土石墙和矿井顶版的有机连接，全面提高支护效 果。在开采过程中，巷道宽度会有所减少，为了降低由于支护支架断裂发 生的形变，可以做好支护沿空留巷控制工作，分析支架的抗压能力，使用 辅助开采，可以选择强度较大的单体柱做好辅助架护。 3.3 做好防护措施 为了防止瓦斯爆炸，在实际开采过程中需要做好有效的防护工作， 煤矿企业首先，应该结合自己的防护需求，在墙体浇筑过程中做好钢管的 预埋工作。钢管的一端可以和采空区相连，另一端放置瓦斯抽放管路，能 够有效地控制安全阀门，保证主抽放管稳定运作。其次，在混凝土墙底板 上，应该进行加阀门注浆管的预埋工作，避免产生的漏风漏气。每天还需 要进行管道内气体浓度和成分的检查分析，如果发现一氧化碳、甲烷等气 体浓度过高，应该及时的报告给管理人员，采取有效的防控措施。 4 结论 在今后的沿空留巷技术应用和探究过程中，应该做好统筹规划工作， 做好工程的准备、分析周围岩石应力的变化、做好巷道的支护、还需要在 巷旁支护上使用高水填充材料，使用先进的填充技术等等，采取有效的方 式，做好防护工作，避免人员伤亡。煤矿开采离不开沿空留巷技术，为了 充分发挥沿空留巷技术在煤矿开采中的应用优势，煤矿企业应该采取合理 化的方式，避免开采过程产生的能源浪费，优化开采效果，全方位的提高 开采效率，更好地服务煤矿开采企业，促进区域经济发展。 参考文献 [1] 林超.煤层分岔区夹矸下动压煤巷支护技术研究[D].山东 山东科技 大学,2019. [2] 庞启云.金达矿柔模混凝土沿空留巷巷旁支护技术应用研究[J].同煤 科技,2020（04） . （作者单位 山西长子县晋煤集团赵庄煤业）