井下深部开采存在的问题及对策
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。
金属矿山深部开采的问题及对策探讨
金属矿山深部开采的问题及对策探讨摘要:大规模开发深部金属矿产资源是我国矿业发展的必然趋势, 深井开采已成为我国乃至世界矿业界特别关注的问题。
与此同时很好的解决深井开采所带来的危害已刻不容缓。
综述深井开采岩石力学基础科学问题和主要的深井灾害, 认识新思路, 进一步探讨深井灾害的应对策略。
关键词:金属矿山;深部开采;问题;对策1深井开采灾害深井开采处于高应力、高井温、高井深、高岩溶水压、采矿扰动( 即“四高一扰动”) 的特殊环境。
随着开采深度的增加, 高应力诱发的岩爆与地震灾害,严重威胁人员与设备的安全。
高井温使劳动条件严重恶化, 威胁工人健康, 劳动效率大大降低。
高井深则恶化了提升、排水条件, 急剧增加了采矿成本。
高岩溶水压则诱发深井涌水, 严重影响人员安全。
采矿扰动( 主要是指强烈的开采扰动) 则造成地震和井筒破裂, 即在浅部表现为普通坚硬的岩石, 在深部却可能表现出软岩大变形、大地压、难支护的特征, 即有各向不等压的原岩应力引起的剪应力超过岩石的强度, 造成岩石的破坏。
1.1 深部巷道变形与支护随着开采深度的增加,地应力随之增大。
因此,深部巷道与采场的维护原理与浅部有十分明显的区别,这种区别的根源在于岩石所处的应力环境的区别以及由此导致的岩体力学性质的区别。
在浅部十分普通的硬岩,在深部可能表现出软岩的特征, 从而引起巷道和围岩的大变形;浅部的原岩大多处于弹性状态,而深部的原岩处于“潜塑性”状态,由各向不等压的原岩应力场引起的压、剪应力超过岩石强度,造成岩石的潜在破坏状态。
深部高应力环境下的巷道支护,除了必须考虑岩石强度性质和岩体结构外,还应重视巷道所处的应力环境。
浅部中、低应力条件下的巷道支护主要考虑业己存在的地质构造等不连续面的影响,而深部高应力岩体中巷道支护必须考虑巷道围岩因掘进造成的断裂破坏带,即新生断裂结构的影响。
所以,深部高应力环境下的巷道支护应强调峰后破坏岩体残余强度的利用。
应合理控制岩体的峰后变形,并尽量使巷道围岩处于三向应力状态,为此,需采用先柔后刚的能保持和提高岩体强度的加固措施;深部巷道支护设计应更多地建立在能量分析的基础上,而不是简单地以应力和强度作为设计准则。
煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策探究
煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策探究摘要:煤炭资源有着较广的用处,在冬季取暖时,需求使用很多的煤炭,而煤炭资源是一种不可再生的资源,跟着煤炭公司的不断发展,对煤炭的挖掘量越来越大,一些浅部的煤矿越来越少,挖掘的难度在不断加大,在对深部煤矿进行挖掘时,遭到技能的约束,煤矿公司存在较多的技能难题,这影响了挖掘的功率,而且增加了挖掘的成本。
因为采矿的环境对比恶劣,采矿人员假如缺少工作经验,而且操作不行标准,很容易形成安全隐患,为了解决技能难点,有关技能人员有必要拟定出科学合理的挖掘计划。
关键词:煤矿深部开采;主要技术;问题及对策1 深部矿井灾害主要影响因素1.1 基本地质力学特性对灾害的影响1)高地压跟着矿区挖掘深度的添加,原岩应力和结构应力不断升高。
跟着煤层埋深增大,关于泥岩、页岩等强度低的围岩,在上覆岩层重力效果下,会产生塑形变形;在浅部呈现中硬岩变形损坏特征的工程岩体,进入深部后转化为高应力软岩,表现出大变形、高应力和难支护的软岩特征。
深部岩体具有的大变形和强流变特性,常致使巷道顶板下沉和两帮移近明显,底鼓严峻,巷道保护好不容易。
3)高水压。
跟着采深添加,地下水浸透压力相应增大。
浅部挖掘中,矿井水首要来历是第四系含水层或地表水经过采动裂隙网络进人采场和巷道,水压小,渗水通道规模大。
但跟着采深加大,承压水位高,水头压力增大,在高地应力和水压力长期效果下,深部巷道围岩变形损坏严峻,围岩有效隔水层厚度下降,加上采掘扰动构成断层裂隙活化,而构成渗流通道相对会集,矿井涌水通道规模窄。
4)高瓦斯随着瓦斯压力增大,煤吸附的瓦斯量添加,从而使煤层瓦斯含量增大,瓦斯含量递加的均匀梯度可折算为1m3/[t?(52~75m)。
因为遭到深部高应力的效果,煤层内瓦斯气体紧缩到达最高峰,煤岩体内就会集合许多的气体能量。
然后在采掘扰动的效果下,紧缩气体剧烈开释,形成工作面或巷道的煤岩层突然被破坏易致使煤与瓦斯杰出。
另外,比较于浅部采空区,深部采空区的瓦斯含量明显增大。
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。
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究
1. 安全隐患:煤矿井下作业环境恶劣,存在煤与瓦斯突出、煤层自燃、顶板、底板
事故等一系列安全隐患。
人工操作存在不确定性,容易导致事故发生。
2. 生产效率低:传统的人工采矿操作速度慢、效率低,无法满足迅速提取矿产资源
和增加产能的要求。
3. 能源浪费:采矿井下照明、通风系统的能源消耗较大,效能不高,浪费了大量的
能源资源。
针对以上问题,可以采取以下改善措施:
1. 引入自动化技术:采用自动化设备和机器人技术进行煤矿井下采掘作业,可以减
少人力投入,降低事故风险,提高生产效率。
2. 安全监测与预警系统:通过安装传感器和监测设备,实时监测煤与瓦斯浓度、顶板、底板等情况,及时发现隐患,并通过预警系统提醒工人采取相应的措施,保障工作人
员安全。
3. 引入先进的煤矿井下通风系统:采用高效节能的通风设备和智能化的控制系统,
优化通风方案,降低能源消耗,提高通风效率,同时改善工作环境。
4. 推行煤矿信息化管理系统:通过引入信息化技术,建立煤矿作业信息化管理系统,实现采矿工艺参数、设备状态、工人作业情况等实时、准确地数据采集和分析,提高生产
决策的科学性和准确性。
5. 提高人员培训和教育水平:加强煤矿井下采矿作业人员的培训和教育,提高其安
全意识和操作技能,减少由于人为原因引起的事故发生。
通过引入自动化技术、安全监测预警系统、先进通风设备、信息化管理系统,以及加
强人员培训和教育,可以有效地解决煤矿井下采矿技术存在的问题,并提高整体的采矿效
率和安全性。
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究随着现代化的进程,煤矿作为我国重要的能源基础设施,对于满足我国经济发展的能源需求起到了至关重要的作用。
煤矿井下采矿技术在实践中也存在一些问题。
本文将分析煤矿井下采矿技术存在的问题,并提出相应的改善措施。
煤矿井下采矿技术存在的一个问题是矿井安全隐患。
由于煤矿井下环境复杂恶劣,采矿工作可能面临瓦斯爆炸、矿山塌陷等危险。
如何确保矿工的安全性成为煤矿采矿技术需要解决的首要问题。
为此,可以从以下方面进行改善:1. 加强前期勘探,准确评估矿井地质条件。
通过前期细致的勘探工作,准确了解矿井地质条件,对矿床的厚度、坚硬程度、瓦斯含量等指标有清晰的认识。
这样可以制定出更合理的采矿方案,减少矿工的安全风险。
2. 强化矿井通风系统设计。
瓦斯爆炸是煤矿井下最常见和最严重的安全隐患之一。
通过合理设计矿井通风系统,保证矿井内空气的流通,排除瓦斯积聚的风险。
及时检测瓦斯浓度,做到早发现、早预防,也是保障矿工安全的关键环节。
煤矿井下采矿技术存在的另一个问题是资源浪费。
由于井下采矿作业的复杂性,往往会导致不完全开采或者浪费矿石资源。
为此,下面是几个改善措施:1. 引入先进的采矿设备和技术。
通过引入先进的采矿设备和技术,提高采矿效率,减少煤炭资源的浪费。
可以使用高效的煤矿综采设备,提高采矿效率,减少采矿损失。
2. 加强资源管理。
煤矿井下作业过程中,需要加强对煤炭资源的管理,确保每一块煤矿都能够得到充分利用。
可以引入数字化管理系统,对煤炭资源进行实时监控和管理。
煤矿井下采矿技术存在的另一个问题是环境污染。
井下采矿过程中产生的废水、废矸等物质会对环境造成不良影响。
为了减少环境污染,可以采取以下改善措施:1. 开展矿山环境保护工作。
通过加强矿山环境保护工作,对井下采矿过程中产生的废水、废矸等物质进行集中处理和合理利用。
可以建设废水处理厂和废矸处理厂,对废水、废矸进行处理和回收利用。
2. 推广清洁采矿技术。
地下开采矿山深部开采存在的问题及解决措施
地下开采矿山深部开采存在的问题及解决措施摘要:在矿山不断发展的过程中,要对矿山开采技术进行合理选择,技术的选择与应用会直接影响开采质量及效率。
井工矿深部开采是当前矿山在发展过程中重要的采矿形式,包含多种不同方式,能有效满足矿山高效生产需求。
在新时期背景下,矿山开采工作要在兼顾效率的同时提高安全性。
本文以矿山深部开采为主,分析现存问题并提出切实可行的应对措施。
关键词:地下开采;深部开采;原则;问题;策略引言当前中国对矿产资源的需求十分强劲,必须加大开发利用矿产资源力度以适应国家的发展需要。
然而,在发展矿产资源的过程中,虽然带动了经济社会的持续发展,但也对环境造成了严重损害和污染,对经济社会发展的可持续性产生了重大风险和影响。
由此产生的环境问题包括:在选矿和开采过程中产生大量有害、有毒气体、普通硅酸盐建筑材料、金属尾矿等,并伴随巨大噪音的危害,对附近的环境和土地造成了巨大的危害;尾矿库和废石堆占用了大量耕地等。
因此,对矿山工程的管理势在必行,基于此,需要对复杂地质条件下的矿山工程开采管理技术展开研究。
1矿山深部开采过程中存在的问题分析1.1安全设施不完善安全设施不完善是矿山安全问题的重要表现之一。
矿山由于历史原因、经济条件限制等原因,安全设施建设不到位,缺乏必要的安全设备和保障措施,导致矿工在生产过程中面临很高的安全风险。
例如,某些矿山可能缺乏必要的安全警示标志和设备,或者缺乏必要的防护措施,从而导致矿工在生产过程中面临很高的安全风险。
1.2严重影响生物的多样性无论是动物还是植物,它们的发育和繁殖都依赖于特定的自然环境。
矿山开采会导致区域环境的破坏,包括破坏森林资源、改变地区的气候和湿度条件等。
这些环境变化会导致动植物及其赖以生存的自然环境消失。
当动植物失去赖以生存的自然环境时,它们面临着灭绝的威胁,这对保护动植物多样性十分不利。
1.3土壤调查生态修复的目标是建植与周边环境相协调的植物群落,从而绿化、美化。
探讨深部开采面临的主要问题与对策
探讨深部开采面临的主要问题与对策摘要:随着我国国民经济发展,煤矿深部开采技术不断进步,国家加大对于深部开采的投入力度,而在深部开采过程中,由于深部多变、复杂的煤岩体特点,给身边开采造成一定困难。
本文主要探讨深部开采面临的主要问题,并提出一些针对性的对策。
关键词:深部开采;问题;对策针对矿井深部开采,开采的深度直接反映矿井的开采难度。
近年来,随着我国经济持续、稳定增长,对于能源需求量日益增多,使得矿井开采的延伸速度在不断加快。
目前,我国矿井开采已发展至深部开采阶段,同浅部开采对比,深部开采的成本较高,随着深度增加,也不利于采矿环境,给煤矿生产、安全造成极大问题。
笔者根据自身多年从业经验,对深部开采中面临的主要问题进行分析,并提出一些针对性的建议,现总结如下:1深部开采面临的主要问题首先,巷道围岩变形。
地应力随着开采深度的增加而增大,同时巷道周围的应力也随之增高。
处于浅部较硬的围岩,直到深部后形成工程软岩,主要表现应变软化、强烈扩容性特点,降低了巷道岩体的强度,严重破坏了支护与巷道。
按照相关统计显示,深部巷道的翻修比例在91%以上,显著增加了巷道维护成本,导致矿井生产系统不畅通,降低运输能力,以及风水电等一系列系统问题。
具体表现如下方面:其一,巷道的变形速度较快,底鼓较为严重,变形量较大,在深部高应力的条件下,岩体具备较高能量,对巷道开挖具有卸荷作用,短时间可释放岩体聚集能量,深部围岩最大应力和最小应力差呈上升趋势。
前掘后修已成为深部回采巷道施工的基础工作;其二,岩性显著影响了巷道的稳定性,对于浅部岩体而言,岩性变化几乎不影响巷道变形。
而到达深部之后,不同岩性围岩的变形差异逐渐增加,巷道位置取决于岩性主导因素,若同一巷道的岩性不同,采用非等强支护方法已成为主要的巷道围护方法;其三,掘进后,巷道持续流变和变形,是深部巷不变形的表现特征。
其次,矿井煤同瓦斯之间的冲击、突出地压。
其一,随矿井开采深度有所增加,煤层瓦斯压力随之增加,许多旧浅部属于非突出煤层,转变成突出煤层,随深度增加,其突出频度、强度也显著增大。
煤矿深部开采存在问题及应对措施探讨
煤矿深部开采存在问题及应对措施探讨【摘要】随着煤矿产业的发展,煤炭开采的深度逐渐增加,由此给煤矿企业带来了新的挑战与难题。
文章通过分析煤矿深部开采的现状,结合深部环境的特点,针对性地提出了煤矿深部开采主要存在的高应力、高温、高瓦斯等灾害问题及其主要特征,同时相应地针对这些灾害特征提出了一些应对措施,以使煤矿企业达到绿色、安全、高效开采的目的。
【关键词】深部开采;存在问题;应对措施;探讨引言我国经济的繁荣发展极大地带动了煤矿产业的发展,我国的煤炭资源在浅部的储量逐渐减少,据统计,我国煤炭深部的储量约占总储量的70%,今后我国煤矿开采的总趋势是由浅部向深部转移。
然而随着煤矿开采深度的延伸,煤矿开采环境较之以前的浅部开采有很大的不同,根据资料统计,煤矿深部开采的主要特征是“三高效应”,即高应力、高温、高瓦斯,其次地表沉陷与控制问题也随着深度的增加而变得复杂,这些都对煤矿企业的发展有一定的阻碍作用。
因此,有必要对煤矿深部开采的相关问题进行探讨、分析,并提出一些科学、合理的应对措施,促进煤矿生产及矿井建设的发展。
1 我国煤矿深部开采的现状煤矿深部开采是世界上大多数主要采煤国家目前和未来要必须面临的问题,在这些国家中引起了越来越多的关注。
而我国煤炭资源的深部储量占总储量的很大一部分,现阶段在我国的主要国有煤矿中,采深大于800m的矿井大约占13%,主要分布在我国的东部地区,如开滦、沈阳、徐州等地。
在采深超过1000 m的矿井中,有沈阳彩屯矿(1199 m),开滦赵各庄矿(1160 m),新汶孙村矿(1055 m),北票冠山矿(1059 m)和北京门头沟矿(1008 m)。
《中国煤矿开拓系统》按开采深度将矿井划分为四类,如表1所示。
表 1 中国煤矿按开采深度对矿井分类矿井类别浅矿井中深矿井深矿井特深矿井采深/m <400 400 ~800 800 ~1200 ≥12002 煤矿深部开采主要问题2.1 高应力(1)原岩应力大,原岩应力是指在地层中未受工程扰动的天然应力,包括自重应力、构造应力以及赋存在岩体中的水和瓦斯对岩体的压力。
浅谈煤矿深部开采中存在的问题与对策
浅谈煤矿深部开采中存在的问题与对策摘要:伴随着煤矿开采技术的不断发展,我国煤矿开采由浅部开采阶段逐渐趋向于深部开采阶段,但是伴随着煤矿资源开采深度的越来越深,也带来了很多的问题,因此加大煤矿深部开采的相关问题研究就显得尤为的重要。
基于此本文就对煤矿深部开采中存在的问题进行分析并提出相应的解决措施,以提高煤矿开采的安全性和高效性。
关键词:煤矿深部开采;存在的问题;措施煤炭资源为我国经济发展做出了巨大贡献,未来煤炭作为我国主体能源的地位仍不会改变。
随着我国浅部煤炭资源的开采殆尽,深部开采的研究势在必行。
然而,随着开采深度的增加,各种技术难题凸显。
如何保证深部煤炭资源安全、高效、低成本的开采,继续为我国的经济发展提供强劲动能,是目前需要解决的问题。
1 我国煤矿深部开采矿井的现状分析据不完全统计资料显示,我国埋深在1000m以下的煤炭资源量占到了己探明的5.9万亿t煤炭资源的53%,并且开采深度以平均每年10-25m的速度增加。
全国开采深度超过1000m的矿井达47座,其中采深最大的矿井达到1501m。
我国深部矿井主要分布在华北、华东和东北地区,主要集中省份在河北、山东、河南、安徽、江苏、黑龙江、吉林、辽宁等8个地区。
可知,全国深部矿井主要集中在华东地区,以山东、安徽居多,其比例占到了全国深部矿井数量的35.92%,产能占到了44.62%;华北地区深部矿井以河北居多,数量占到了14.08%,产能占到了14.4%;华中地区以河南居多,数量占到了19%产能占到了19.07%;东北地区深部矿井数量比例为21.84%,产能比例为15.89%。
这八个省深部矿井的总产能为3.07亿t,占到了全国煤矿总产能36.5亿t的8.41%。
近年来,山西地区部分矿井也正向深部延伸,预计未来20年内全国深部矿井数量和产能所占比例会越来越大。
2 目前煤矿深部开采存在的主要问题2.1 煤矿巷道围岩发生形变随着煤矿开采深度不断增大,地应力及煤矿巷道围岩的应力都明显增大,当浅部一些相对较硬的围岩在到达矿井深部后将成为“工程软岩”,具有较强的扩容性和应变软化的特性,大大降低了巷道内岩体的强度,严重破坏了巷道与支护体,尤其是一些不良的岩层,巷道掘进与支护作业十分困难。
试析煤矿深井开采常见问题及对策
试析煤矿深井开采常见问题及对策1 概述何为深井开采,就目前我国对深井开采的定义没有非常明确且书面的规定,只是根据实际现场经验,以及开采条件和地质条件的复杂程度,同时也需要结合矿井实际的装备水平和开采技术水平等等相关因素综合考虑。
在现有的资料中显示,当矿井的采深达到800m水平以上时,我们认为属于深井开采条件;对于软岩矿井,其开采深度达到600m水平即为深井开采。
从全国大部分矿井开采而言,随着矿井开采深度的增加,逐渐会出现各种不利于煤矿开采的条件,比如,大采深、高地压、高地温、强冲击以及煤与瓦斯突出等复杂现象均会出现,对煤矿开采带来不利影响。
另外一个方面,随着矿井开采深度的增加,其煤矿开采成本也在不断的增加,当增加到一定程度时,将会使得矿井成本到达一个煤矿开采的盈亏平衡点,当开采深度继续增加,煤矿就会出现亏损,其直接影响煤矿生产的正常运转。
所以,开展对深部矿井的眼睛,以及确定合理可靠的经济开采深度,这对于煤矿生产而言,是一项具有深远意义的研究,同时也是急需解决的关键问题。
2 深井开采的特征(1)地应力增大:矿井的矿压显现强烈是矿井采深的增加的最为直接的现象之一。
(2)巷道支护断面加大、费用增高:随着煤矿开采逐渐向深部延伸,其巷道围岩的状态也逐渐有坚硬向松软破碎的状态转变,形成流变状态的岩石,这导致巷道的位移量明显增大,同时使得巷道支护难度加大,支护费用增加,支护工程量加大。
(3)地温升高:一般随采深的增加,地温会逐渐增高。
到了一定深度,温度环境将不可忍受,必需采取降温措施,方可保证正常生产。
(4)瓦斯涌出量增大:随开采深度的增加,瓦斯含量会逐渐增大,相应增加了检测治理瓦斯及突出的费用。
(5)冲击地压危害增加。
(6)构造复杂:一般深部井田断层多,构造复杂,煤层厚度变化大,加之钻孔少,勘探程度低,地质情况极不明朗,为设计施工带来很大困难。
正是由于存在以上六个基本特征,使得深井开采在支护、降温、勘探、机电、通风、提运、排水和压风等各方面的投入会加大,这样就导致了吨煤成本增加,根据现场研究资料显示和统计,一般每增加100m,吨煤生产成本增加10%~25%。
探讨深部开采面临的主要问题与对策
探讨深部开采面临的主要问题与对策摘要:随着我国国民经济发展,煤矿深部开采技术不断进步,国家加大对于深部开采的投入力度,而在深部开采过程中,由于深部多变、复杂的煤岩体特点,给身边开采造成一定困难。
本文主要探讨深部开采面临的主要问题,并提出一些针对性的对策。
关键词:深部开采;问题;对策针对矿井深部开采,开采的深度直接反映矿井的开采难度。
近年来,随着我国经济持续、稳定增长,对于能源需求量日益增多,使得矿井开采的延伸速度在不断加快。
目前,我国矿井开采已发展至深部开采阶段,同浅部开采对比,深部开采的成本较高,随着深度增加,也不利于采矿环境,给煤矿生产、安全造成极大问题。
笔者根据自身多年从业经验,对深部开采中面临的主要问题进行分析,并提出一些针对性的建议,现总结如下:一.深部开采面临的主要问题首先,巷道围岩变形。
地应力随着开采深度的增加而增大,同时巷道周围的应力也随之增高。
处于浅部较硬的围岩,直到深部后形成工程软岩,主要表现应变软化、强烈扩容性特点,降低了巷道岩体的强度,严重破坏了支护与巷道。
按照相关统计显示,深部巷道的翻修比例在91%以上,显著增加了巷道维护成本,导致矿井生产系统不畅通,降低运输能力,以及风水电等一系列系统问题。
具体表现如下方面:其一,巷道的变形速度较快,底鼓较为严重,变形量较大,在深部高应力的条件下,岩体具备较高能量,对巷道开挖具有卸荷作用,短时间可释放岩体聚集能量,深部围岩最大应力和最小应力差呈上升趋势。
前掘后修已成为深部回采巷道施工的基础工作;其二,岩性显著影响了巷道的稳定性,对于浅部岩体而言,岩性变化几乎不影响巷道变形。
而到达深部之后,不同岩性围岩的变形差异逐渐增加,巷道位置取决于岩性主导因素,若同一巷道的岩性不同,采用非等强支护方法已成为主要的巷道围护方法;其三,掘进后,巷道持续流变和变形,是深部巷不变形的表现特征。
其次,矿井煤同瓦斯之间的冲击、突出地压。
其一,随矿井开采深度有所增加,煤层瓦斯压力随之增加,许多旧浅部属于非突出煤层,转变成突出煤层,随深度增加,其突出频度、强度也显著增大。
煤矿深井开采存在的问题及巷道压力特点分析
煤矿深井开采存在的问题及巷道压力特点分析煤矿深井开采存在的问题及巷道压力特点分析1 深井开采存在的问题1.1 矿压显现加剧,巷道维护困难随着矿井采深的不断增加,矿井逐渐出现矿压显现强烈,巷道维护困难,地温升高和勘探困难,开采条件恶化,生产技术效果和经济效益下降等问题。
一方面,巷道断面必需加大,据对开滦矿区统计,近10年间采深平均增加100 m,岩石巷道断面平均增加8.1%,煤、半煤岩巷平均增加32%。
另一方面,地压增大,在深部高应力作用下,围岩移动更为剧烈,巷道产生变形破坏更为严重。
在调查的超过700 m的深井中,巷道矿压问题普遍严重,底臌成为常见的地压现象,特别在采准巷道中尤其严重。
失修和严重失修巷道比例增加,井深1000 m时巷道失修率约是同条件下500 m—600 m埋深巷道失修率的3—15倍,部分矿井巷道失修和严重失修率达20%以上。
深井巷道维护问题己成为整个矿井生产系统中的最薄弱环节。
1.2 煤岩破坏过程强化,冲击地压危险性增加我国发生冲击地压的深度在200—1000m,由于开采深度的增加,煤岩体应力升高,有冲击地压危险的煤层数量增加,有冲击地压的矿井逐渐增多。
发生冲击地压矿井50年代为7个,60年代为22个,目前己增加到33个。
经调查发现,冲击地压发生的次数、强度和危害程度随深度的增加日趋严重。
1.3 瓦斯压力增高,煤与瓦斯突出危险严重我国是世界工煤与瓦斯突出最严重的国家之一,截止1986年,己发生突出的矿井200多个,突出次数约为12000次,约占世界发生总突出次数的1/3。
从国内外开采实践工看,矿井深部开采时瓦斯涌出量一般比较大,煤与瓦斯突出的问题己成为深部开采中不容忽视的重要问题。
经研究表明,我国煤矿煤与瓦斯突出有随采深增加而瓦斯压力增高,瓦斯涌出量增大的趋势。
1.4 深热矿井增加,气候条件恶化随着矿井向深部开采,许多国家都遇到了不同程度的热害问题。
德国、俄罗斯掘进工作面温高达50℃,部分高达60℃。
地下开采矿山深部开采存在的问题及解决措施
地下开采矿山深部开采存在的问题及解决措施摘要:随着矿业需求的持续增长,地下矿山深部开采成为了满足资源需求的关键途径。
然而,深部开采伴随着各种技术和环境挑战,包括复杂的地质条件、增大的地下压力、人员安全风险及对周边环境的潜在影响。
为确保深部开采的持续性、安全性及其对环境的最小影响,需要采用创新的管理策略、技术手段和环保措施。
此外,对矿工进行有效的培训、加强国际合作与交流,以及实施严格的环境监测,都是确保矿山开采成功的关键因素。
本文旨在深入探讨地下矿山深部开采中所面临的主要问题,并提出相应的解决策略和建议。
关键词:地下开采;矿山深部开采;问题;解决措施引言随着社会的快速发展和工业化进程的加速,矿产资源作为支撑现代生活和技术进步的重要物质基础,其重要性日益凸显。
地下矿山深部开采技术,作为矿业发展中的核心环节,承载着满足人们对资源需求的重要职责。
然而,伴随着这种深入地下的开采行为,诸多挑战和风险也随之而来,面对这些问题,仅仅依靠传统的矿业经验和方法是难以胜任的。
这就需要采用更先进、更科学的方法,结合多学科的研究,创新矿山管理和技术措施,来确保矿产资源的高效开发与利用,同时最大限度地保障矿工的安全与健康,以及对环境的保护与恢复。
1.地下矿山深部开采存在的问题1.1 地质条件问题地下矿山深部的开采面临的地质问题是多方面的,每一个地质构造都可能影响到开采的安全性。
例如,地层错动是一个复杂的地质现象,可能导致预测的矿石层位置出现差错,使得矿工在深部作业时遇到未预期的岩层。
断层是岩层断裂和错位的区域,它可能切断矿床,使得矿石丧失经济价值。
而岩溶则是由于地下水作用在可溶解的岩石上,如石灰岩,造成的空洞或洞穴。
这些空洞可能在矿工不知情的情况下突然坍塌。
而地下矿山深部的岩体稳定性问题更是不可忽视的。
由于深部的岩石承受的应力大,容易产生裂隙,进而发生变形或垮塌,这对矿山的开采、通风和安全都构成了巨大的威胁。
1.2 地下压力问题随着矿山的深度增加,地下的压力也在持续上升。
浅谈矿井深部开采存在的问题及其对策
() 1 探水 法 确定 : 探放 水 是解 除水 害威 胁 的最 主
要措施 。由于复采 工作 面采空区积水 水源往往 来 自于 老空水 , 故采用分段下行探 水法最为合适 , 这种 探放水 方法可 以把高水 头的积 水分 为若干 段 , 上而下 依次 从
采工作面与其相沟通时 , 就有可能发生 突水事 故。
1 2 顶 板 管 理 难 .
() 1 组织 专人 对探 水 点或 淋水 地 点进 行 观察 , 并 记录变化情况 , 随时处理 异常变化。
( ) 中职 工进行 学 习培 训 , 2集 要求 井下 职 工熟 悉
透水预兆 , 发现突水征兆时 , 立即撤出作 业区域人员。 ( ) 定切 实 可行 的探 水 制 度 , 坚 持 “ 3制 并 预测 预 报, 有疑必探 , 先探后 掘 , 治后 采” 先 的探放水原则 。 () 4 对井 田范 围 内的采 空 区要详 细进 行 调查 , 并 将调查资料及时绘 进上 下对 照图 中, 细标 明采 空 区 详 分布范 围和积水数量 , 并划 出采空 区警戒线 。
() 3 掌握安全超前距离 : 根据 防治水 规定 , 放老 探
空积水 的超前 距 , 根据 水压 、 、 应 煤 岩层 厚度 和 强度及
作者 简介 : 冯书杰 ( 9 7一) 男 , 南浚 县人 , 风 与安 全 工程 17 , 河 通
师, 长期从 事安全 管理工作 。
安全措施情况确定 , 小水 平钻距不得小 于 3 m, 水 最 0 止
21年 期 01 第5
套管长度不得小于 lm。 O
夯撼差 科技
1 2 3
() 2 在压 力 特别 大 的工作 面 , 可选 择 改变作 业 形 式及 劳动力组织形式 , 以加快 回采速度 。 () 3 根据不 同的工作面选择 不 同的支护形 式和 支 护规格 、 缩小 U 6棚距。马头门 、 3 井底 车场、 变电所 、 水
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究煤矿井下采矿技术对于煤炭产业具有重要意义。
然而,在使用该技术的过程中,存在一些问题,如安全生产风险高、煤炭资源利用率低等。
为此,本文将对煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施进行研究。
问题一:安全生产风险高煤矿井下采矿作业是一项高风险的工作,一旦出现安全事故,后果极其严重。
同时,井下煤尘、瓦斯等有害气体也会对作业人员的健康造成危害。
造成安全生产风险高的原因如下:1. 煤矿井下采矿作业条件较差,通风条件不佳。
2. 作业人员技术水平低,安全意识淡薄。
3. 监管不到位,未能严格遵守安全生产规定。
改善措施:1. 提高作业人员安全意识,增强安全防范意识,促进安全生产文化建设。
2. 完善通风系统,加强维护和管理,确保通风系统的正常运行。
3. 加强管理和监督,加强对煤矿井下采矿作业的监管和管理。
问题二:煤炭资源利用率低煤炭资源是国家的重要资源,但在煤矿井下采矿作业中,存在煤炭资源利用率低的问题。
煤炭资源利用率低,主要是因为以下原因:1. 采矿技术水平低,对资源的考虑较少。
2. 对矿区局部的开采过多,造成资源浪费。
3. 利用技术低,对煤炭的有效利用较少。
1. 采用先进的采矿技术,加强资源角度的考虑,避免浪费资源。
2. 合理规划矿区,控制开采范围,避免资源过度消耗。
3. 研究开发新型利用技术,提高利用效率。
问题三:环境污染严重煤炭采矿所产生的环境污染对于人类生存环境造成极大的危害。
煤炭采矿需要大量的水、电、煤等资源,同时,采矿所产生的废弃物、污水、煤气等也会对周围环境造成严重的污染。
1. 加强环境保护意识,开展环保宣传教育,提高社会公众对于环境保护的认识。
2. 建立科学的环境监测体系,及时掌握环境污染信息。
3. 采取环保措施,如压实处理、回收资源等,减少污染物排放,保护周围环境。
综上所述,改善煤矿井下采矿技术存在的问题需要多方面的施策。
当然,对于煤炭采矿的技术和技能提升也是非常重要的。
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。
巷道维护受到阻碍,影响了深部开采生产技术的效果,也导致经济效益下滑。
这些问题主要可以归纳为两种:一方面是加大巷道断面;另一方面,随着地压增大,受到深部高应力的影响,围岩移动更加强烈,巷道会严重变形。
尤其是在超过七百米的深度开采,巷道矿压问题严重存在,会产生底鼓地压现象,巷道失修问题的比例也逐渐增长,相应的要采取一系列措施,如增加设备,加强支护等。
同时,井下需要维修的巷道长度增加,到工作地点的距离和时间增加,提升高度大、时间长,主副井提升系统、排水系统等环节增加,通风系统趋于复杂。
这些都导致煤炭生产成本增加,吨煤成本生产费用提高,经济效益迅速下降。
2.3地温升高这里所说的地温指的是矿井下岩层的温度。
正常情况下,随着深度的加深,气温也逐渐升高。
地下温度的高低对采掘工作面的环境温度起着决定性的作用,也可以叫矿井温度。
随着矿井深度的变化,里面空气所受的压力也跟着改变。
在风流沿着巷往下流动时,里面的空气压力值就会增大。
那么,在这种状态下,空气的压缩就会产生吸热,矿井的温度也就会随着上升。
随着矿井深部的延伸,施工人员所受到的井下环境也逐渐恶劣,井下岩层的温度也会上升到高达几十摄氏度,井下温度达到如此高的程度,会严重影响施工人员的健康,从而引发各种疾病,还让他们不能专心作业,导致安全事故频频发生,有很多的矿井就因此而停产关闭。
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究煤矿井下采矿技术是煤矿生产的重要环节,然而在实际生产中,我们也经常会遇到各种采矿技术存在的问题。
这些问题不仅会影响生产效率,还可能对矿工的安全造成威胁。
对煤矿井下采矿技术存在的问题进行研究,并提出相应的改善措施是十分重要的。
本文将对煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施进行深入探讨。
一、问题分析1. 采矿设备老化煤矿井下采矿设备通常需要长时间的运转,因此很容易出现老化的情况。
采矿设备老化会影响设备的稳定性和安全性,增加了事故的发生概率。
2. 矿井涌水问题煤矿井下经常会发生矿井涌水的情况,这不仅会影响采矿进度,还会增加矿工的安全风险。
3. 通风不畅通风不畅会导致矿井内空气污浊,影响矿工的健康和安全。
4. 煤层爆炸采矿作业中,如果处理不当容易引发煤层爆炸。
这不仅会对采矿设备造成损坏,还可能对矿工的生命安全造成威胁。
5. 矿井顶板松动矿井顶板松动会增加事故的发生概率,对矿工的生命安全造成威胁。
二、改善措施1. 采矿设备更新对于老化的采矿设备,应该及时进行更新更换,采用更加先进和稳定的设备来替代老旧设备。
对设备进行定期的检修和维护,保证设备的运转稳定和安全。
2. 加强矿井涌水治理针对矿井涌水问题,应该加强矿井涌水治理工作,实施矿井涌水防治措施,尽可能减少矿井涌水对采矿作业的影响。
3. 优化通风系统针对通风不畅的问题,应该对矿井通风系统进行优化,加强通风设备的维护和管理,确保矿井内空气的清新和流通,保障矿工的健康和安全。
4. 加强安全生产管理在采矿作业中,需要加强对煤层爆炸和矿井顶板松动等安全隐患的排查和处理,严格执行安全操作规程,加强安全监测和检查,确保煤矿井下采矿作业的安全性。
5. 加强技术创新煤矿井下采矿技术应该加强技术创新,引进先进的采矿技术和设备,提高采矿效率和安全性。
三、结语煤矿是我国的重要能源资源,煤矿井下采矿技术的改进对于煤矿工作的安全性和生产效率有着重要的意义。
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究
煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究煤矿作为我国的传统能源产业,在国家经济发展中具有重要的地位。
然而,由于历史原因、资源品质、落后的采矿技术等因素影响,许多煤矿采矿难度大、安全系数低等问题依然存在。
因此,本文将探讨煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施。
问题一:井下环境恶劣煤矿井下环境恶劣,存在瓦斯爆炸、煤尘爆炸、塌方等安全风险。
同时,由于长期采矿,地下充满了大量的垃圾和渣土,给下一步的开采带来了很大的困难。
改善措施:加强井下通风系统的建设,有效解决瓦斯等有害气体带来的危害。
此外,采用新技术清理地下垃圾和渣土,为下一步的开采创造良好的条件。
问题二:煤矿采矿技术落后目前,我国的煤矿采矿技术相对较为落后,采取传统的人工采矿方式,效率低下。
此外,采矿过程中的安全风险较高,难以保证采矿人员的安全。
改善措施:采用机械化采矿方式,提高采矿效率,降低采矿成本。
增加安全设施,保证采矿人员的生命安全。
问题三:矿井布局存在缺陷目前,我国部分煤矿的井下布局存在缺陷,井下通路不畅,通风系统不完善。
这些问题容易引发事故,严重危及矿工人身安全。
改善措施:加强井下通路建设,合理规划井下布局,提高井下工作空间的利用率,同时加强通风系统的建设,提高工作环境的舒适度和安全系数。
问题四:煤矿管理水平低下许多煤矿管理水平低下,存在安全规定不严格、管理机制不健全等问题。
改善措施:加强煤矿管理,加强对员工的安全教育,制定严格的安全规章制度,落实全员安全管理责任,健全矿山安全管理机制。
总之,煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施主要包括井下环境恶劣、采矿技术落后、矿井布局存在缺陷和煤矿管理水平低下。
为此,我们应该采用新技术、新方法,解决问题,不断提升煤矿开采的安全系数和采矿效率,为我国经济发展做出更大的贡献。
煤矿井下采矿技术存在问题及优化措施
煤矿井下采矿技术存在问题及优化措施摘要:在新的历史条件下,为适应人民日益增加的生产和生活需要,必须继续改进矿井的工艺。
通过对矿井智能采掘工艺及设备的研究,通过对物联网、大数据、云计算等多领域的深度认识,系统地归纳出矿井开采的基础理论和工艺方法。
在今后的发展中,矿井的智能化是必然趋势,也是实现矿井可持续发展的重要途径。
关键词:煤矿井下;采矿技术;问题;措施1煤矿井下采矿主要特征1.1开采过程复杂、难度高目前,地下采矿和露天采矿是目前地下采矿和露天采矿两种形式,由于地下采矿的储量远远大于地下采矿,因此,如何在地下采矿中灵活运用地下采矿技术,对于提高煤炭产量具有重要意义。
然而,由于矿山地质条件复杂,矿层分布复杂,往往处于深部地质条件下,需要进行勘探和爆破作业。
为此,迫切需要对矿区内部的覆岩带进行综合的研究,并制定一套完整的可优化的采矿计划,特别是要对各类可能发生的安全事件进行防范,从而保证矿井的稳定发展。
1.2应根据实际情况选择开采方式在对煤矿开采方法进行选择的时候,要根据矿井的分布和所属类型来考虑。
目前比较常用的开采技术有综采技术、炮采技术等。
在各种开采工艺中,采用的开采设备、开采成本、开采效率等都存在着本质上的区别,这就导致了开采效益的差别。
如果不能将开采技术与矿井的具体条件相融合,那么很可能难以获得最佳的开采效果,也无法获得与之相匹配的开采效益。
2井下采矿技术影响的主要因素2.1技术水平2.1.1矿井自燃煤矿开采中,由于煤层的氧化,会产生较大的热能,且受限于密闭的地下空间,很难实现高效的通风与散热,在多个因素共同作用下,很容易出现矿井自燃事故。
由于煤-氧混合法产热周期较长,短期内很难积累足够的热能,容易被忽略。
煤矿采空区是导致煤矿安全事故的重要因素,因此,如何加强对这一地区的安全管理,制定相应的安全管理制度,制定相应的安全措施,并对员工进行安全教育,才能使煤矿安全工作得到最大程度的保障。
2.1.2瓦斯爆炸在煤炭生产中,煤气安全是仅次于煤炭生产的重要安全隐患。
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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。
巷道维护受到阻碍,影响了深部开采生产技术的效果,也导致经济效益下滑。
这些问题主要可以归纳为两种:一方面是加大巷道断面;另一方面,随着地压增大,受到深部高应力的影响,围岩移动更加强烈,巷道会严重变形。
尤其是在超过七百米的深度开采,巷道矿压问题严重存在,会产生底鼓地压现象,巷道失修问题的比例也逐渐增长,相应的要采取一系列措施,如增加设备,加强支护等。
同时,井下需要维修的巷道长度增加,到工作地点的距离和时间增加,提升高度大、时间长,主副井提升系统、排水系统等环节增加,通风系统趋于复杂。
这些都导致煤炭生产成
本增加,吨煤成本生产费用提高,经济效益迅速下降。
2.3地温升高
这里所说的地温指的是矿井下岩层的温度。
正常情况下,随着深度的加深,气温也逐渐升高。
地下温度的高低对采掘工作面的环境温度起着决定性的作用,也可以叫矿井温度。
随着矿井深度的变化,里面空气所受的压力也跟着改变。
在风流沿着巷往下流动时,里面的空气压力值就会增大。
那么,在这种状态下,空气的压缩就会产生吸热,矿井的温度也就会随着上升。
随着矿井深部的延伸,施工人员所受到的井下环境也逐渐恶劣,井下岩层的温度也会上升到高达几十摄氏度,井下温度达到如此高的程度,会严重影响施工人员的健康,从而引发各种疾病,还让他们不能专心作业,导致安全事故频频发生,有很多的矿井就因此而停产关闭。
在我国深井热害的问题也非常严重,由于缺少治理知识和投入资金,很多的治理措施只依靠最简单的物理方法例如洒水和通风等。
这种深井热害所采取的治理方法根本达不到效果。
2.4煤岩破坏过程强化,冲击地压危险性增加
我国发生冲击地压的深度在200m~1 000m,由于开采深度的增加,煤岩体应力升高,有冲击地压危险的煤层数量增加,有冲击地压的矿井逐渐增加。
发生冲击地压矿井50年代为7个,60年代为22个,目前已增加到33个。
经调查发现,冲击地压发生的次数、强度和危害程度随深度的增加日趋严重。
2.5低瓦斯矿井转变成高瓦斯矿井
我国是世界上煤与瓦斯突出最频繁的国家之一,占全球瓦斯突出总量的将近半壁。
建国以来,我国发生瓦斯和煤突出次数超过13 000次。
随着矿区采矿深度的增加,开采掘进的强度逐渐加大,地压骤升、地下温度升高,冲击地压及煤与瓦斯瓦斯的威胁也逐渐增大。
煤矿深部开采的瓦斯涌出量一般比较大,煤与瓦斯突出已成为矿区深部开采必须关注的安全课题。
我国煤矿煤与瓦斯突出有随采深增加而瓦斯压力增高,瓦斯涌出量增大的走势。
由于受到深部高应力的作用,煤层内瓦斯气体压缩达到最高峰,煤岩体内就会聚集了很多的气体能量。
而后在工程扰动的作用下,压缩气体就会剧烈释放出来,造成工作面或巷道的煤岩层突然被破坏而产生煤和瓦斯凸显,让浅部的非突矿井进入深部以后会导致发生灾害。
3 进行深部开采的一些对策
3.1对矿井深部开采工程动力的探讨
在进行深部开采时,岩层和地表控制预测的重要因素是保持工程岩体的动力平稳性。
一般来讲,工程岩体的动力平稳性指的是煤柱、上覆或下伏岩层力学这些系统受到外力作用,随着时间的推移本来的平衡或运动状态和内部结构功能是否能保持一致。
对工程动力稳定性的探讨主要应该研究对煤柱动力稳定性的相关影响原因。
根据物理力学的原理,主要研究深部开采工程岩体动力学的模型,找出深部开采煤柱变形、滑动和破坏等平稳性模型以及如何判定稳
定性的标准,并进行分析。
要解决地表与岩体预测和控制问题,就要研究出岩体动力平稳性的规律。
3.2优化巷道布置
巷道布置关系到井下生产的安全和效率。
在正常情况下,煤矿进行深部开采,一般的准备巷道以岩石巷道为主,或者最少布置一条岩石巷道。
随着煤炭采掘深度的增大,各区段预留的煤柱留设的宽度也响应增大,这无疑增加了巷道的维保费用和综合成本。
为减少综合成本,同时保证煤炭资源最大限度得以回收利用,工作面平巷应当以无煤柱护巷的形式加以布置;采准巷道的布置则应当避开煤柱集中应力、构造集中应力、采动应力的影响,布置在选择在岩性稳定、波动较小的地质条件可靠的岩层中。
巷道施工在遇到以压应力为主的褶曲、逆断层时,巷道方向尽量与褶曲轴或断层走向垂直或斜交;在遇到以拉应力为主的正断层时,巷道方向则与断层走向一致或斜交,以而达到减小矿压显现的目的。
回采巷道布置的方位选择应当坚持一个原则,那就是最大限度保证工作面与断层推进的绝对距离。
避免巷道相交、对向或近距离同向伸直平行布置,最大限度降低发生低压冲击的威胁。
3.3 创新巷道支护形式
及时分析研究煤矿深部开采的有关数据和指标,安置在中度或者硬度岩层的巷道尤其变形严重,特别是受采煤动因影响的情况下。
实践运行数据表明:当开采深度达到超过一千米时,矿井下的
巷道压力受压明显增强,这对巷道运行和维护提出了很大的难题。
因此,在深部采煤中,必须加强对巷道的维护,有效保证巷道的安全性、可靠性和有效性。
除了科学、合理、因地制宜布置巷道的位置外,还必须依据井下的地质条件、生产工艺状态、设备运行参数,及时对围岩进行加固处理,采用一种或多种形式相组合的支护形式,保证支护设备能提供充足的支护力,同时具备较为适宜的伸缩性。
3.4对深井巷道矿压基础进行研究
矿压问题是直接影响煤矿生产和安全问题的重要因素,对它的基础理论进行研究是解决巷道工程的基本依据。
只有对深部巷道围岩的变形规律有较深的认识,才能让巷道围岩的控制问题具有科学性质。
3.5对深井巷道的安排和底鼓预防的研究
巷道的稳定性是设计的关键问题,因为它直接影响着生产安全。
针对巷道的特性,对原来浅部巷道的安排方式要进行改进,要尽量躲开应力的高峰期,对开采的程序进行优化,把动压对巷道的影响程度降到最低。
底鼓是引起深井巷道失去平衡的主要原因,因此,对底鼓的防治是深井巷道进行维护的主要内容。
当前我国对底鼓都没有采取相应对策,因此,有必要和卸压加固技术相结合,从而研究出一套可以防治底鼓的相应措施。
3.6深部开采发生灾害机理研究
在进行深部开采过程中,深部岩体的基本特性和组织结构都会发生变化,从而造成深部开采事故的经常发生。
因此,对于深部开采发生灾害的机理进行研究是非常必要的。
要对引起事故发生的因素进行探讨,分析它们之间的联系和规律,总结出一套预测方法和预防措施。
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