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科學技術論文

淺析煤礦開采沉陷的部分充填開采技術

時間:2020年10月10日 所屬分類:科學技術論文 點擊次數:

摘要:煤礦行業屬于比較傳統的行業之一,即使隨著經濟科技的發展,煤礦行業也變得逐漸機械化,但在實際煤礦施工中常常存在塌陷區沉陷的問題,這種沉陷問題如果得不到有效的控制和解決將造成煤礦所在地區很大范圍的環境污染,而由此帶來的經濟損失更是不可估量

  摘要:煤礦行業屬于比較傳統的行業之一,即使隨著經濟科技的發展,煤礦行業也變得逐漸機械化,但在實際煤礦施工中常常存在塌陷區沉陷的問題,這種沉陷問題如果得不到有效的控制和解決將造成煤礦所在地區很大范圍的環境污染,而由此帶來的經濟損失更是不可估量,為了避免這樣的問題,對煤礦沉陷區進行充填后開采就顯得非常重要。本文就在這樣的背景下,分析煤礦所在開采沉陷的部分填充開采技術。

  關鍵詞:煤礦開采;沉陷區;填充開采;相關技術應用

煤礦開采

  隨著我國經濟科技的飛速發展和對煤炭需求量的不斷提高,使煤礦行業出現了機械化作業,這種機械化很大程度的提高了煤礦行業的產量,但我們不得不承認,煤礦開采沉陷現象在實際煤礦開采過程中仍然時有發生,大范圍的沉陷有可能對整個煤礦開采工程帶來巨大的安全隱患。在這樣的背景下就有工程師提出對煤礦開采區的部分地面進行充填有助于減少沉陷現象帶來的危害,如今這種技術也受到了煤礦開采單位的廣泛認同,本文就從以下兩個角度談相關技術的應用。

  1發展部分充填開采技術的意義

  經濟發展離不開重工業的推動,這其中自然包括煤礦產業,而作為比較傳統高風險行業之一,煤礦開采自然存在很多技術問題和安全隱患,煤礦開采地區沉陷就是其中之一。所謂煤礦開采地區沉陷就是指在煤礦開挖過程中礦頂周圍一定范圍的地面出現下沉,而每當煤礦開采過程中出現沉陷現象都需要立刻停止煤礦開采并對礦頂一定范圍的所有建筑物進行拆除,并對相關土層進行技術養護,以免出現各種不可控因素導致的人員傷亡現象。

  通過對沉陷現象的敘述我們也可以了解到,礦區沉陷無論是對礦區周圍的生態環境還是對整個煤礦工程的經濟效益亦或是整個礦區地下土層的穩定性都有巨大的不利影響,嚴重不符合我國經濟發展同環境相適應的基本國策。正是由于這些原因,使得發展煤礦開采技術,最大限度的避免礦區沉陷顯得尤為重要,在這樣的背景下,礦區充填開采技術應運而生,所謂的充填開采技術就是指在實際煤礦開采過程中,用礦區中挖出的廢棄煤渣對可能沉陷區進行回填,與傳統煤礦開采方式相比。

  這種充填試開采方式在一定程度上減少了廢棄礦渣的運輸成本,客觀上提高了煤礦開采行業的經濟效益,而廢棄礦渣直接回填至礦區也能在一定程度上避免由于礦渣安放不合格造成的環境污染現象,最后這樣的方式也能限度的避免礦區沉陷現象的發生,從沉陷角度保證煤礦開采的安全性。無論是從環境角度還是經濟角度,亦或是煤礦開采的安全角度,這種部分充填技術的提出都對煤礦開采有巨大好處,也真正實現了環境效益與經濟利益的雙向發展,真正符合我國保護環境的基本國策。

  2幾種比較理想的部分充填開采技術

  由上文的敘述我們可以了解到,發展部分填充開采技術對礦區安全和礦區周圍的生態環境都有很大的好處,甚至可以達到經濟效益和生態效益雙向發展的理想化效果,因此在實際煤礦開采過程中我們也在不斷應用和完善各種充填開采技術,在實際應用過程中我們就發現條帶空隙區膏體填充、巖體離層填充技術是比較理想化的兩種填充技術,下文將分別對這兩種部分充填開采技術進行詳細敘述。

  2.1條帶空隙區膏體填充技術

  所謂的條帶空隙區膏體填充技術是指在煤礦開采過程中還沒有冒落時就直接用膏體對出現空隙的區域進行填充。這種膏體填充的方式能最大限度的減少開采所帶來的空隙,而填充的膏體也是礦物廢渣混合而成,填充時既有較高的安全性和貼合度,又有經濟合理的優勢。膏體的充填時間一般在冒落之前,這樣就能充分利用重力的因素,讓膏體緩慢的充滿整個開采空隙,這樣的填充過程能最大限度的減少充填空洞,從而保證充填的質量。

  但在實際膏體充填過程中這種充填方式也有兩點需要注意,一是開采空隙區域的寬度,只有這個寬度控制在合理的范圍內,才能確保膏體填充的質量,如果過寬或者過窄都可能影響充填部分的強度。再有就是要注意填充帶的狀態,只有時刻控制填充帶讓其始終處于同一范圍內,才能保證整個填充過程的安全和穩定性。在膏體填充過程中要想充分發揮這種填充方式的優勢,我們就必須注意填充要點,只有這樣才能保證填充的效果。

  2.2巖體離層注漿充填技術

  所謂巖體離層注漿填充技術就是在煤礦開采過程中對沉陷區采用鉆孔注漿的方式進行充填,這種充填技術能使地下巖體具備較高的強度和支撐性,這樣在開采過程中就能降低沉陷現象發生的概率,但這種充填技術需要注意的也有兩點,一是注漿的時間,經過實際實驗我們了解到,最佳注漿時間往往是巖體將要破裂但還沒裂開的剎那,只有在這個時間進行注漿才能最大程度的降低注漿難度并保證注漿強度,如果巖體完全裂開或者一點也沒裂開那注漿的難度將會上升一個高度,而注漿的效果也將會大打折扣。

  注漿過程需要注意的另一大問題就是巖體爆破的力度和爆破時間點,有上文的敘述我們能夠了解到,巖體的開裂程度對注漿質量有很大的影響,而要想控制巖體的開裂程度就必須對巖體爆破有一定的掌握,而目前所能作用的最好的方法就是分層注漿法,所謂分層注漿法就是在爆破后對一些呈現不同爆破特征的關鍵層用不同的注漿方式進行注漿,只有這樣的方式才能保證注漿的漿體充分的充滿整個隔離層,使注漿的空隙最小,從而保證整個巖體的強度和支撐性。

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  3總結

  由上文的敘述我們可以了解到,經濟的發展離不開煤炭的供應,而我國現在正處于經濟發展的關鍵時期,對煤炭的需求量更是不斷加大,而采礦作為一個傳統的高危行業也正在朝著現代化機械化的方向改變,要想讓我國的采礦業朝著更加好的方向去轉變,就必須解決礦區沉陷的問題,而解決此類問題,現在應用比較廣泛的方式就是部分充填開采技術,這種開采技術的具體應用不止上文提到的兩種,還有例如條帶開采冒落區注漿填充技術等很多方式,具體運用什么方式進行沉陷區的控制,其具體方式還需要根據礦區的實際特點去靈活應用。

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  作者:丁怡峰

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