富源县能源局 云南富源 655500
摘要:结合实际情况,对我国原有煤矿资源,采取合理的技术措施进行矿井复采,从而有效提高煤矿资源平均回收率,提高煤矿采出量,确保煤矿开采质量,这对提高煤炭开采经济效益,降低企业煤矿开采综合成本等,具有非常重要的作用。此文章结合了云南省曲靖市富源县煤矿开采情况,在对富源县有了充分了解后,对富源县的煤矿复采残采煤层采煤所产生的问题,以及即将面临的问题和具体解决方法进行深入研究,如有不当,请多指教。
关键词:煤矿;复采残采;采煤方法
引言:煤矿资源开发的重要性,是显而易见的,无论是从我国煤矿开采的国情,还是世界煤矿开采的情况来看,都是不成熟的,目前,人类都没有做到煤矿资源最大化利用,该文章借鉴参考相关资料及个人建议,希望煤矿开采技术能尽快进步提升,减少资源损失,促进经济发展及科技进步
煤炭是世界公认具有巨大利用价值的资源,由于之前我国煤炭开采技术不成熟。因此,我国煤炭平均资源回收率仅能达到十分之三左右,而世界先进水平却能达到二分之一左右,可见,我国煤炭回收潜力巨大。在此情况下,煤矿资源的复采残采,显得十分有必要。
一、煤矿复采的主要问题
(一)老空区的安全问题
众所周知,原煤炭开采完成后,会产生大量的老空区,这些老空区绝大部分会存在积存杂水以及瓦斯等有毒气体,这将大幅度的对我们复采造成恶劣的影响,也将直接影响复采工作进度的进行,以及我们企业的经济效应。因此,在进行复采之前,为了保证我们制定的计划能够正常进行,以及对施工人员的安全保证,我们需要对老空区的空间大小,结构状态,以及内部积水积气问题进行系统了解,以便于我们能制定适合的方法,解决施工的安全问题。
(二)煤层原平衡破坏问题
长久以来,煤炭资源一直处于匮乏状态,由于之前煤矿开采都是从顶层开始开采,这导致了煤矿顶层的之前固有的平衡被破坏,这一严重问题,将直接使得顶板管理变得十分困难。从而导致煤矿复采的两大问题,一,导致资源过度浪费,从而引起资源使用率极其低效,二,加大了复采的难度,影响了煤矿开采的有序进行,同时也会造成企业资金成本的提高。
(三)煤巷通风问题
在之前的煤矿开采过程中,由于还未产生相关说明,也并未重视煤巷通风的问题,从而没有注重煤矿通风的关键作用,造成煤矿通风问题增多,无风、微风、扩散风等恶劣情形产生,影响安全生产。从目前大部分煤矿企业的管理来看,他们着重于经济效益,只顾缩减成本费用,没有做好对煤巷通风的管理。因此,这一情况,不仅会影响煤矿复产进度,还将使安全事故发生几率大大增加,对施工人员安全造成巨大威胁。
(四)地面管理问题
煤矿区的地质条件是复杂和多样的,如果我们的地面管理不恰当,就会出现非常巨大的安全隐患,也会使我们煤层开采的不科学,不精确,不但会造成我们的资源浪费,还会造成大量的安全事故,另外,由于现在大部分煤矿企业,为了缩减企业成本的费用,并没有按照要求进行地面管理工作,造成了煤矿资源胡乱堆放,煤质灰分增加,发热量降低,但这一举动,不仅没有缩减成本,更加造成了煤矿开采水平和质量的下降,流水及降雨造成污染等问题,同时也存在一定的安全隐患。
二、煤矿复采的技术建议
(一)全面使用壁式采煤法
在"监测监控,以风定产,先抽后采"的前提下强化瓦斯治理,确保抽采达标的先决条件下,经对煤矿区综合情况考虑,以及中国大数据的分析下,我们建议对于已建和新建的可以推广壁式采煤法,从而取代房柱式采煤法,这将大大提高工作效率,同时削减成本,达到经济最大效益。此外 ,倾斜长壁和走向长壁采煤法,以及短壁采煤法,也是科学而高效的采煤方法,我们需要对实际情况的具体估量,以及对资金成本的具体计算,来合理选择,到底哪一种方法是最适合的。在一部分特殊情况下,如,煤矿层比较厚的地方,我们强烈建议采用单体液压采煤的方法,这一方法,是根据我国长久以来开采煤矿的经验,以及最新开采煤矿技术,综合所得出的最高效快捷科学的方法。
(二)保证支护方法的完善。
由于之前我国开采煤矿技术的不成熟,一直使用木头,摩擦柱进行支护保证煤炭开采过程中的最大安全性,推广使用性能较好液压支架等先进支护,对核心井巷采用锚喷和金属架;对于采区巷道,我们认为金属钢架比较适合这部分的支护工作,对于工作面,经过慎重与科学的考虑计算,我们建议使用单体液压支柱来支护。
(三)使用高效运输方式
煤矿的运输工作,也是我们开采煤炭的重要一环,在最新的开采煤矿技术中,对于系统完善运输,我们建议使用串车以及皮带运输等方式,对于井筒距稍微较长的情况下,我们建议人员上下乘坐猴车,更能有效应对这一情况,保证人员体力充沛。对于工作面的运输,我们建议使用刮板运输机,机器的使用,可以有效提高我们的工作效率。[1]
(四)推广回风平巷
在煤矿复采时,对小煤矿展开开采的过程,建立回风平巷是比较合适的,这样可以将煤房作为枢纽,建立起回风平巷和运输平巷间的连接关系,使开采煤矿工作更加顺利而高效,这不仅有利于开采煤矿工作时全负式的通风工作,同时也有利于煤矿复采工作的正常进行。当煤矿开采工作进行时,一旦煤柱上边界出现特别明显的不良现象,而上端并没有建立回风巷,那么我们根据以往的经验来判断,我们强烈建议配平风巷,将其作为进风平巷,此方法能有效的解决该问题;
三、煤矿复采时必须注意的问题
(一)矿井的通风问题。
此外通风安全,从来都是开采煤矿,最注重的问题,通风问题是否能解决好?决定了工作人员的安全系数,当我们从采空区来开展开采任务时,一定要顺着残采面上端开采出特定的回风上山,并且在此过程中,必须要记住,流出小煤墙的位置是最关键的,因为小煤墙不仅可以避免积水进入巷道,还能避免瓦斯的大量进入,能极大的保证我们施工人员的安全,同时,小煤墙的实际宽度我们建议最好,大于1米,小于3米。除此之外,z字通风的方法有是十分有效的,研究表明,它也是一种比较科学合理的通风方式,在采区边缘处存在回风上山,理应使用z字通风的方式。[2]
(二)顶板管理的问题
之前我们说到顶板管理不当,会造成的严重问题,现在我们来着重分析一下,如何科学的进行顶板管理?所谓顶板管理,主要是煤柱宽度的问题,当宽度过大,就会使中间的煤柱承受比较大的压力,从而有彼此重叠的状况,受力的上方也会有马鞍状的状况,当宽度过小,煤柱两边的部分,就会因为承受最大压力,也产生彼此重叠的状况。
我们提出的管理方式有:①完全掌握与开采相关的地质环境情况,是顶板管理科学合理,②提高支护的质量水平也是关键要素,③做好围岩和支架间的缝隙补充工作,可以有效增加支架的稳定性,提高工作安全系数,④同时我们也需要对空顶进行一些特别措施,例如使用临时支护等方法。
(三)采空区积水的防治
实地考察矿井积水的具体原因,了解自然降水和地表水的情况,以及考察隔水层和地下水的具体情况。在深入了解矿井周围地质环境,以及涌水探测的情况后,积极做好防水、排水、疏水等等事情,并选择最为科学高效的排水设施,以保证矿井内部环境的安全。[3]
四、结束语
在进行煤矿复采时,我们一定要计划好全面,高效的复采计划,同时也要采用科学高效的开采技术,以及充足的准备工作后,才能进行完整有效的复采计划制定,如,提前了解相关地理条件,掌握地下水动向,做好开采过程的整体规划,综合利用各项技术措施等等。总而言之,我们要依据国家制定政策,结合当地相关形式,并对其进行实地考察,综合各方面数据情况,联合各方面相关专业人士,制定安全有效,科学的复采计划,保证煤矿复采工作能够顺利进行。
参考文献:
[1]闫赵波.沁和能源候村煤矿复采残采煤层采煤方法研究[J].矿业装备,2020(02):46-47.
[2]王斌峰.煤矿复采残采煤层采煤方法研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(20):136-137.
[3]申循煜.煤矿复采残采煤层采煤方法的研究[J].当代化工研究,2019(03):113-114.