深部开采分析与研究

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深部开采分析与研究

深部开采分析与研究

深部开采分析与研究首先,深部开采可以定义为对超过地表三百米的地下资源进行开采利用的工程技术。

它主要包括石油、天然气、煤炭、金属矿产等的开采。

目前,深部开采已成为许多国家追求能源独立、经济发展的一种重要手段。

尤其是在发达国家,深部开采已经取得了突破性的进展,成为国民经济的支柱产业。

然而,由于深部开采存在着一系列的技术挑战和环境问题,其影响也越来越大,因此深入研究深部开采是十分必要的。

接着,深部开采面临的挑战是多方面的。

首先是技术挑战,深部开采的技术要求高,投入大,风险高。

例如,由于地下温度和压力的不断增加,开采过程中很容易发生事故,给工人的生命安全带来威胁。

同时,深部开采还面临着能源消耗大、环境污染等问题。

另外,深部开采还存在一些地质难题,如地下水的处理、地下应力的影响等,这些都给深部开采带来了很大的困难。

针对深部开采所面临的技术挑战和环境问题,研究人员提出了一系列的解决方案。

首先,可以通过研发新的材料和技术来提高深部开采的效率和安全性。

例如,可以开发新型抗压材料来使地下设备更加耐久;可以采用无人机和机器人技术来进行高效的勘探和开采;可以开发新型地下水处理技术来解决地下水污染问题。

另外,还可以通过加强国际合作,共同研究解决深部开采问题。

各国可以分享自己的经验和技术,互相学习,共同进步。

总之,深部开采是一项复杂而重要的工程技术,它对于国家的发展和经济增长具有重要意义。

然而,深部开采也面临着许多技术挑战和环境问题,需要我们进行深入研究和解决。

只有在技术创新和国际合作的基础上,才能实现深部开采的可持续发展,为人类的繁荣和进步做出贡献。

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析煤矿深部开采是指在地下深处进行煤炭开采的一种方法。

对比于浅部开采,深部开采具有煤层埋深大、煤层厚度大、地应力高、煤与岩石固结变形规律复杂等特点。

深部煤矿开采需要采用适应深部开采的方法和技术。

深部开采方法可以分为传统开采方法和现代开采方法两种。

传统的深部开采方法主要包括工作面采煤、分层开采和提高采高开采。

工作面采煤是指在深部煤矿中,将煤矿分为若干个工作面,通过工作面的开采来提取煤炭。

分层开采是指按照煤层的分布特点,在不同的层次上进行煤炭开采。

提高采高开采是指在深部开采中,通过提高开采层次的高度,来提高开采效率。

现代的深部开采方法主要包括先采后支和先支后采两种。

先采后支是指在深部开采中,先进行开采,然后再进行支护。

这种方法可以降低对煤矿设备的要求,提高开采效率。

先支后采是指先进行支护,然后再进行开采。

这种方法可以保证煤矿的安全和稳定。

在深部开采中,还可以采用非常规的开采方法,如水平长壁开采、放顶煤工作面开采等。

水平长壁开采是指在深部开采中,将工作面设置在水平状的煤层上,然后进行长壁开采。

这种方法可以避免地表下陷和煤矿冲击地压。

放顶煤工作面开采是指在深部开采中,先将上部煤炭开采完毕,然后再进行底部煤炭的开采。

这种方法可以提高开采效率,减少安全隐患。

无论是传统的开采方法还是现代的开采方法,都需要进行支护工程,以保证煤矿的安全和稳定。

支护工程主要包括煤柱支护、岩石支护和煤岩复合支护。

煤柱支护是指通过设置煤柱来支撑煤层和上覆岩石的重力,防止地表下陷和煤矿冲击地压。

岩石支护是指通过设置支架和锚杆来支撑岩石层,防止岩石垮塌。

煤岩复合支护是指通过将煤柱与岩石支护结合起来,来提高支护的稳定性和安全性。

深部煤矿开采方法需要综合考虑煤层的特点和地质条件,选择适合的开采方法和支护工程,以保证煤矿的安全和高效开采。

深部岩体力学与开采理论研究进展

深部岩体力学与开采理论研究进展

深部岩体力学与开采理论研究进展随着矿产资源的不断开采,浅层矿产资源日益枯竭,矿产开采逐步向深部转移。

深部岩体力学与开采理论作为矿产资源开采的重要支撑,近年来取得了长足的发展。

本文将探讨深部岩体力学与开采理论的研究现状及进展,旨在为相关领域的研究提供参考和借鉴。

深部岩体力学与开采理论是一个涉及多个学科领域的复杂系统。

在研究过程中,需要综合运用地球物理学、地质学、岩石力学、采矿学等多个学科的知识和方法,以揭示深部岩体复杂的物理、力学行为和开采过程中的动态变化规律。

针对深部岩体力学与开采理论的研究,国内外学者已取得一系列重要成果。

在理论方面,建立了深部岩体应力场、位移场分析方法,提出了多种数值计算模型和数值求解技术,为准确预测岩体动态行为提供了有效手段。

在实践方面,不断探索和发展了各种高效、安全的采矿技术和装备,为实现深部矿产资源的高效、安全开采提供了重要保障。

然而,深部岩体力学与开采理论仍面临诸多挑战和问题。

深部岩体复杂的物理、力学特性给理论研究带来很大困难,需要加强基础理论研究,深入揭示深部岩体的力学行为和变形规律。

深部开采过程中岩体应力场、位移场的调控技术和装备亟待研发,以实现开采过程的安全、高效和可控。

针对不同地域、不同矿种的开采技术需要进一步集成和创新,以满足多样化的矿产资源需求。

深部岩体力学与开采理论是矿产资源开采的重要基础,在未来的研究中需要不断加强基础理论、关键技术和装备的研究和开发,以适应矿产资源开采深度和广度的不断增加,推动我国矿业事业的持续发展。

需要重视学科交叉和融合,加强国内外学术交流与合作,共同推进深部岩体力学与开采理论的研究和应用水平不断提升。

深部岩体力学与开采理论是采矿工程领域的重要研究方向。

本文将探讨这一领域的研究构思和预期成果展望。

深部岩体力学与开采理论的研究目标包括: a.深入了解深部岩体的应力场和变形特征; b.探究采矿活动对周围环境的影响; c.提出有效的开采技术和方法,提高开采效率; d.确保开采过程的安全性和环境保护。

金属矿深部开采现状与发展探讨

金属矿深部开采现状与发展探讨

采矿工程M ining engineering 金属矿深部开采现状与发展探讨徐冬东(江西省地质矿产勘查开发局九一六大队,江西 九江 332100)摘 要:由于我国金属矿产位置较深,其开采模式主要为深部开采,在开采技术上,需确保深部开采技术水平得到提高,同时加大地下深部开采的支护技术与掘进技术创新,从而为我国金属矿产开采行业的可持续发展提供保障。

因此,本文主要对金属矿深部开采现状与发展进行研究分析,并在现有技术上结合其发展趋势进行说明,为以后类似的事件提供参考价值。

关键词:金属矿;深部开采;现状与发展;研究中图分类号:TD85 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)22-0051-2Discussion on present situation and development of deep mining in metal minesXU Dong-dong(916 brigade, Jiangxi Bureau of Geology and mineral resources exploration and development, Jiujiang 332100, China)Abstract: Due to the deep location of metal minerals in China, the mining mode is mainly deep mining. In terms of mining technology, it is necessary to ensure that the technical level of deep mining is improved, and at the same time, the support technology and tunneling technology innovation of underground deep mining should be increased, so as to provide guarantee for the sustainable development of China's metal mining industry. Therefore, this paper mainly studies and analyzes the current situation and development of deep mining of metal mines, and describes the development trend of the existing technology, so as to provide reference value for similar events in the future.Keywords: metal mine; deep mining; present situation and development; research在我国金属矿产的地质勘查中,我国大部分的金属狂潮位于地下较深处,其开采模式主要 为地下深部开采。

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

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

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。

深部开采主要水害问题研究方法与工程应用

深部开采主要水害问题研究方法与工程应用

深部开采主要水害问题研究方法与工程应用一、引言深部开采是指对地下资源进行开采和利用的过程,它不仅对经济发展具有重要意义,也对地下水环境造成了一定的影响。

深部开采主要水害问题的研究方法与工程应用是一个具有重要实际意义的研究方向。

本文将从深部开采主要水害问题的研究方法和工程应用两个方面进行探讨。

二、深部开采主要水害问题的研究方法2.1 野外地质调查深部开采主要水害问题的研究通常需要从野外地质调查开始。

野外地质调查是通过对采矿区域的地质构造、地下水位、水文地质条件等进行综合调查分析,以获取地质信息。

这有助于了解矿区地质环境,预测可能出现的水害问题,进而采取相应的防治措施。

2.2 地下水模拟模型地下水模拟模型是深部开采主要水害问题研究的重要手段之一。

通过建立地下水模拟模型,可以模拟矿区地下水流动规律,预测可能发生的水害问题,并进行有效的防控。

常用的地下水模拟模型包括有限元模型、有限差分模型和解析解模型等。

2.3 深部开采水害监测技术深部开采水害监测技术是研究深部开采主要水害问题的重要手段。

通过使用监测仪器设备,如水位计、测压仪等,对矿区地下水位、水压等进行实时监测,可以及时掌握地下水动态变化情况,从而预测和防控水害问题。

2.4 数值模拟技术数值模拟技术在深部开采主要水害问题研究中起到了重要作用。

通过建立数学模型,运用计算机软件进行数值模拟分析,可以模拟地下水流动、水害演化等过程,为深部开采工程的防治提供科学依据。

三、深部开采主要水害问题的工程应用3.1 井巷封堵工程井巷封堵工程是深部开采主要水害问题防治的重要工程措施之一。

通过对矿井巷道进行封堵,阻止地下水的渗入和扩散,达到有效控制水害的目的。

常用的封堵材料包括水泥浆、砌体材料等。

3.2 注浆加固工程注浆加固工程是深部开采主要水害问题防治的一种有效手段。

通过注入固化剂,形成坚固的地下固体屏障,阻止地下水的渗漏和水害问题的发生。

常见的注浆材料有环氧树脂浆、聚氨酯浆等。

深部开采沉陷规律研究与分析

深部开采沉陷规律研究与分析

深部开采沉陷规律研究与分析开采沉陷是深部矿产资源开采过程中最为重要的领域之一,开采后沉陷规律的研究与分析是科学决策开采比较充分及有效的前提之一。

本文就深部矿产资源开采沉陷的规律研究与分析进行深入的论述,并给出了具体的研究方法和分析案例。

一、深部矿产资源开采沉陷规律研究1、概念浅析施工开采的沉陷是长期的应力释放、地层改变以及外因影响所引起的矿山构造变化,它是影响矿山发展和安全生产的重要参数之一。

深部矿产资源开采沉陷规律是以深部矿产资源开采为主导,以其所带来的构造改变和地面沉陷运动为基本特征的地质现象。

对深部矿产资源开采沉陷规律研究可以更加深入、准确的了解深部开采所引起的构造改变及地面沉陷的规律及特征,为深部开采的质量控制、生产安全和地表沉陷的综合控制提供重要的理论依据和参考数据。

2、研究流程深部开采沉陷规律研究要求有全面、系统、深入的研究方法。

通常研究流程分为以下几个步骤:(1)突出研究对象的特性和规律:即定位和调查研究对象的特征并归纳汇总;(2)综合统计分析归纳:利用诸如数据处理、描述统计分析、图表绘制等方法,对归纳汇总的资料进行统计分析;(3)研究规律及其影响机理:深入探讨开采沉陷的规律及其影响机理,以及开采方式、技术措施等对矿山构造变化、地面沉陷及安全隐患及生态影响等的影响;(4)制定有效的预测与解决方案:根据研究得出的规律,运用预测与预报技术,结合实际情况,制定出有效的预测与解决方案,为矿山安全开采提供技术指导。

二、深部矿产资源开采沉陷规律分析1、测量技术测量技术是深部矿产资源开采沉陷规律分析的基础,我们可以通过垂直测量、水平测量以及数字测量等技术手段,来科学测量矿山构造特征及沉陷变化情况,从而对沉陷运动规律及外部因素的影响等深入分析。

2、数值模拟利用一定的数值模拟技术可以探索不同的长期沉陷规律,预测深部开采可能造成的地表沉陷情况。

数值模拟可以模拟矿山构造变化过程,从而更加精准的研究和预测深部开采沉陷规律。

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析煤矿深部开采是指煤矿井下深部开采,包括采煤工作面的布置、支护及采煤工艺等一系列工程技术。

由于深部开采工作环境复杂,地质条件恶劣,瓦斯、顶板、底板等安全隐患多,因此对深部开采方法的研究和分析显得尤为重要。

本文将针对煤矿深部开采方法进行详细的分析,以期帮助煤矿企业更好地进行深部开采工作。

一、采煤工作面的布置1.1 直接运输工作面直接运输法是指将煤炭在采煤工作面上直接装车运出矿井的一种采煤方法。

这种方法节省了井下的煤炭中转环节,减少了煤炭的损耗,并且可以减少矿井井下的堵车现象。

直接运输法需要井下设备齐全,施工条件好,并且对煤炭本身的品质有一定要求,因此适用范围有限。

综合运输法是指通过将煤炭从工作面上采运到采煤机旁再进行装车或直接在工作面上采用综合装载机进行装车的采煤方法。

这种方法可以适用于不同的地质条件和采煤工艺,具有一定的灵活性。

综合运输法也需要井下设备较齐全,对水平和垂直的机械设备要求高,需要有更高水平的自动化水平和智能化管理系统。

1.3 综合采煤工作面综合采煤工作面在布置上可采用多种方式,如单边综采工作面、双边综采工作面、交错采煤工作面等。

布置不仅要考虑矿山的地质条件和煤层赋存情况,还要充分考虑综采设备的配置和工作效率。

二、采煤工艺综合采煤工艺是在动力支架的帮助下,通过切割设备对煤炭进行切割,然后将煤炭装入运煤机或顶卸输送机,运出工作面的一种采煤方法。

综采工艺具有高效、节能、安全等优点,尤其适用于深部综采作业。

综采工艺在深部开采中仍然存在瓦斯爆炸、顶板垮落等安全隐患,需要配合合理的支护工艺。

2.2 长壁采煤工艺长壁采煤是指通过采煤机在工作面上侧向推进,对全厚煤层进行连续、交错的切割,然后通过装载机将煤炭加载到运煤机上进行运输的一种采煤方法。

长壁采煤工艺具有生产率高、成本低的优点,但是由于需要对工作面进行整体支护,因此对支护技术要求高,同时还需要解决巷道通风、瓦斯抽放等安全问题。

我国煤矿深部开采现状及灾害防治分析

我国煤矿深部开采现状及灾害防治分析

2、数值模拟技术:利用数值模拟软件对矿井内复杂的采掘条件进行模拟预 测,为采煤工作面的安全生产提供科学依据。
3、新型通风技术:开发和应用新型通风技术,如横向通风、多元通风等, 改善矿井内部的空气质量和通风效果,降低瓦斯等有害气体的浓度。
4、充填开采技术:采用充填开采技术,对采空区进行充填加固,防止顶板 垮落和地面沉降等问题,降低水灾和地面塌陷等灾害的发生风险。
1、瓦斯灾害:瓦斯主要成分为甲烷,是煤矿生产过程中的主要有害气体。 瓦斯灾害的主要危害是造成人员窒息、燃烧和爆炸。防治瓦斯灾害的重点包括加 强通风管理、瓦斯监测与预警、瓦斯抽放等措施。
2、水灾:矿井水灾主要是由于地下水涌入矿井,造成人员伤亡、设备损坏 等危害。水灾的防治重点包括完善防水设施、加强排水设备维护、水文地质监测 等措施。
目前,我国煤矿深部开采灾害防治仍存在以下不足之处:
1、灾害防治技术还需进一步提高,特别是针对深部开采条件下灾害发生的 复杂条件和特点,需要加强研究和应用新技术、新方法。
2、部分矿井的灾害防治措施仍不完善,存在一定的管理漏洞和安全隐患。
3、职工安全意识仍需加强,部分员工对灾害防治的重要性认识不足,存在 违规操作等现象。
3、火灾:煤矿火灾主要是由于煤炭自燃、电气设备故障、违规使用明火等 原因引起。火灾的防治重点包括加强火源管理、建立防火墙、使用阻燃材料等措 施。
பைடு நூலகம்
4、煤尘灾害:煤尘是煤矿生产过程中产生的微小颗粒,主要成分为煤炭。 煤尘灾害的主要危害是造成人员窒息、尘肺病等。防治煤尘灾害的重点包括加强 通风除尘、湿式作业、佩戴防尘口罩等措施。
5、煤与瓦斯共采技术:利用先进的瓦斯抽放技术和煤与瓦斯共采技术,降 低矿井内的瓦斯浓度和压力,减少瓦斯灾害的发生。

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析煤矿是煤炭资源的重要来源,而深部开采是指对煤矿地下深部煤层进行开采,这种开采方式对于满足社会对煤炭资源需求起着重要的作用,但也面临着一系列的技术挑战和安全风险。

本文将对煤矿深部开采方法进行分析,包括不同的深部开采技术及其应用情况、存在的问题和挑战等方面进行探讨。

一、煤矿深部开采技术概述1. 综采工艺综采是一种采用机电一体化设备进行连续开采的方法,主要包括综合采煤机、刮板输送机、液压支架等设备,通过这些设备对煤层进行连续开采和运输。

这种开采方法可以提高采煤效率,减少人力成本,适用于煤矿深部开采。

2. 长壁工作面长壁开采是通过采用割煤机进行分段切割煤层,再通过装载机将煤块装车运出,然后再进行下一段的开采。

这种方法适用于较厚的煤层和煤层埋深较大的区域,在煤矿深部开采中得到广泛应用。

3. 液压支架开采液压支架开采是指利用液压技术对煤层进行支护和加固,保证煤矿工作面的稳定。

这种方法可以保证煤矿工作面的安全性,是煤矿深部开采中不可或缺的技术手段。

二、煤矿深部开采存在的问题及挑战1. 安全风险煤矿深部开采涉及到地质、地下水、瓦斯等多种复杂的地质环境,存在较大的安全风险。

煤层顶板和底板易发生垮落,地压和瓦斯等突出问题也给深部开采带来了安全隐患。

2. 能源消耗煤矿深部开采需要消耗大量的能源,包括电力和燃料等,这种能源消耗对环境造成了一定的压力。

3. 资源浪费深部开采的煤炭资源往往品位较高,由于开采难度大,很多煤炭资源未能充分利用就被弃置,造成了资源浪费的问题。

4. 对环境的破坏深部开采会引起地表沉降和地下水位下降等地质环境变化,对周边环境造成一定的影响。

1. 智能化技术应用随着信息技术和自动化技术的不断发展,煤矿深部开采也将逐渐智能化。

通过大数据、人工智能等技术手段,对煤矿开采过程进行实时监控和分析,提高煤矿的生产效率和安全水平。

2. 绿色开采煤矿深部开采将逐渐向绿色环保的方向发展。

采用清洁燃煤和节能技术,减少能源消耗、降低煤矿对环境的影响,实现煤矿开采的可持续发展。

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

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。

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析煤矿深部开采是指开采深度较深的煤矿资源,一般来说,深部开采会面临更多的挑战和风险,同时也需要更高的技术要求。

随着国家对清洁能源的需求不断增加,煤矿深部开采技术也得到了更多的关注和研究。

本文将从煤矿深部开采方法的分析入手,对煤矿深部开采进行系统的介绍和分析。

一、常见的煤矿深部开采方法1. 矿柱法矿柱法是一种传统的深部开采方法,其特点是在煤矿开采过程中保留一定宽度的煤柱以支撑地层,确保上方的煤层不会坍塌。

这种方法相对简单,成本较低,适用于一些条件较差的煤矿。

但是矿柱法存在着煤炭回收率低、资源浪费等问题,同时煤矿深部开采的地质条件复杂,矿柱法也面临着较大的安全风险。

2. 长壁工作面法长壁工作面法是一种常用的煤矿深部开采方法,其特点是将工作面沿着煤层的延伸方向布置,然后采用切割、支护和运输等工作流程逐步将煤炭开采出来。

这种方法具有高产能、高回收率、资源利用率高等优点,但是相对于矿柱法来说,长壁工作面法需要更高的技术要求和设备投入。

3. 液压支架综采法液压支架综采法是一种较新的深部开采方法,其特点是利用液压支架对工作面进行支护,并利用专业的综合开采机械进行煤炭的开采和输送。

这种方法具有自动化程度高、安全性能好等优点,对于煤矿深部开采具有很好的适应性,是未来煤矿深部开采的一个重要发展方向。

1. 地质条件复杂煤矿深部开采的地质条件通常较为复杂,地层构造不稳定、瓦斯含量高、顶板地压大等问题都会对开采工作造成较大影响。

解决这些问题需要采用一系列的地质勘测、地质监测、支护技术等手段,确保煤矿深部开采的安全性和稳定性。

2. 瓦斯防治瓦斯是煤矿深部开采中常见的一种有害气体,对于矿工的健康和生命都构成较大威胁。

深部开采过程中需要采用一系列的瓦斯治理措施,如瓦斯抽放、瓦斯抽采、瓦斯抑制等技术手段,保障矿井的安全生产。

3. 设备技术煤矿深部开采需要大量的专业设备支持,如支架、综合开采机械、运输设备等,而这些设备的研发和制造需要较高的技术水平和资金投入。

深部开采分析与研究

深部开采分析与研究

深部开采分析与研究(一)深部开采的基本形势1.深部开采的概念与意义深部矿井开采的深部标准,目前我国尚无明确规定。

根据我国煤矿的地质条件,开采技术水平,矿井装备水平,巷道矿压显现的特征,一般认为采深800m及以上为深部开采,软岩矿井采深600m及以上为深部开采。

2.我国深部开采的现状各国关于深部矿井开采的深部标准并不一致,例如德国为800~1200m,俄罗斯、乌克兰为800m,波兰、英国为750m,日本为600m。

深部矿井开采是我国煤矿井工开采面临的重大技术课题之一。

随着社会对煤炭需求量的日益增加,开采能力不断提高,开采深度不断增加是井工开采的必然趋势。

我国淮南、徐州、新汶、长广、开滦、北票、沈阳、鸡西、抚顺、峰峰、大屯、鹤岗、天府、通化、广旺、平顶山、水城、舒兰等矿区已进入深部开采。

沈阳的彩屯矿采深已接近1500m我国煤矿正以每年8—12m(华东地区正以每年10—15m )的速度向深部延深。

在今后若干年内,现有的大部分矿井将逐步进入深部开采。

深部开采出现了一系列新问题和新特点,其中,建井技术难度增加;岩层发生变化,软岩增加,压力增大,巷道位移量增大,巷道维护,尤其是采准巷道维护更加困难;底板突水事故增加;冲击地压发生频率增加;地温增大等。

所以煤矿迫切要求对深部开采进行深入研究。

我国多数煤矿的开采深度50年代平均不到200米,生产矿井1980年平均开采深度为288m,1995年平均开采深度增加为428m,现在平均已达到500m左右,相当于每年以8—12m的速度向深部发展。

据统计,我国已有平顶山、淮南和峰峰等43个矿区的很多座矿井开采深度超过600米,逐步进入深部开采的范畴,其中开滦、北票、新汶、沈阳、长广、鸡西、抚顺、阜新和徐州等200多处矿井开采深度超过800米,而开采深度超过1000米的有开滦赵各庄煤(1160m),年生产能力230万吨,主斜井副立井综合开拓。

沈阳彩屯煤矿(1499m),年设计生产能力150万吨, 立井多水平开拓,新汶孙村煤矿(1055 m), 年设计生产能力60万吨, 主斜井副立井综合开拓,北票冠山煤矿(1059 m) ,年生产能力81万吨, 立井多水平开拓,北京门头沟矿(1008m ),年设计生产能力120万吨, 主斜井副立井综合开拓等多处矿井。

对深部矿井开采存在问题的研究

对深部矿井开采存在问题的研究

对深部矿井开采存在问题的研究【摘要】本文总结分析了煤矿深部开采所面临的主要问题,并就解决这些问题提供了一些措施。

【关键词】深部开采;矿井;煤炭;瓦斯一、前言随着社会对煤炭需求量的日益增加,开采能力的不断提高,开采深度不断的增加是井工开采的必然趋势。

我国淮南、徐州、新汶、开滦、鹤岗、鸡西、抚顺、平顶山等煤矿已进入深部开采阶段,平煤集团十二矿深部已达1150m。

开采深度的增加将使开采难度增大,开采环境也将发生很多不利的变化,如地应力增大、地温升高、煤层自然、冲击地压、煤与瓦斯突出、煤岩巷道变形、地下水灾等。

矿井进入深部开采以后,煤层薄,还存在采用留煤柱方法护巷采出率低、工作人员施工困难等缺点。

目前,我国煤炭形势不容乐观,分析形势萧条的原因,开采成本高居于首位,而研究煤矿深部开采所面临的问题,对于煤炭安全、经济、高效的生产极为重要。

二、深部开采主要面临的问题2.1地应力与煤与瓦斯突出(1)地应力随着开采深度的增加,地应力会增大,一定深度之后会非线性的增大(包括主应力和侧应力)。

地应力不仅包括岩体自重应力、地质构造应力或残余构造应力,还包括因地温、地下水及岩石矿物转化变质等作用而产生的应力。

尽管地应力的组成比较复杂,但大都以岩体自重应力、地质构造应力或残余构造应力为主,本文只介绍重力引起的地应力。

研究及实践已经证明,在未受构造运动影响的地区,处于某一深度的岩层中,覆盖岩层重量所引起的垂直压应力为σ(y)=γh式中σ(y)——作用于该点的垂直压应力,pa;h——该点距地表深度,m;γ——覆盖岩层的平均重力密度,kn/m.。

假设该岩层是基本均质的弹性体,其弹性模量用e来表示,则即σ(x)- μ[σ(y) + σ(z) ]= 0由此可得该点在垂直压力的作用下产生水平的压应力为式中μ——岩石的泊松比(横向变形系数);λ——测压系数。

显然,μ值越大,该岩石的垂直压力作用下产生的水平压力(侧向压力)也愈大。

在一般采深条件下井下常见岩石的泊松比:岩石在高压下进入塑性状态或遭到破坏后,其μ值将明显增大,并迅速向λ=1的静水压力状态转化。

深部开采岩体力学研究

深部开采岩体力学研究

深部开采岩体力学研究一、本文概述《深部开采岩体力学研究》一文旨在深入探讨和分析深部开采过程中岩体力学的相关理论和实际问题。

随着矿产资源的日益枯竭,深部开采已成为矿业工程领域的重要发展方向。

然而,随着开采深度的增加,岩体的力学行为、稳定性以及开采工艺等方面都面临着一系列新的挑战和难题。

因此,本文旨在通过对深部开采岩体力学的研究,为深部矿产资源的安全、高效开采提供理论支持和技术指导。

本文首先介绍了深部开采岩体力学的研究背景和意义,阐述了深部开采过程中岩体所受到的高地应力、高温、高渗流等复杂环境因素的影响,以及这些因素对岩体稳定性和开采工艺的影响。

接着,文章综述了国内外在深部开采岩体力学领域的研究进展和现状,分析了当前研究中存在的问题和不足。

在此基础上,本文重点研究了深部开采岩体的力学特性、破坏机理和稳定性分析方法。

通过理论分析和实验研究相结合的方法,揭示了深部开采岩体的力学行为规律,提出了相应的破坏判据和稳定性分析方法。

文章还探讨了深部开采过程中的岩石力学与采矿工程的相互作用关系,为优化深部开采工艺和提高开采效率提供了理论依据。

本文总结了深部开采岩体力学研究的主要成果和创新点,指出了未来研究的方向和重点。

通过本文的研究,可以为深部开采的安全、高效进行提供有益的参考和借鉴,推动矿业工程领域的持续发展和进步。

二、深部开采岩体力学基础随着矿业资源的不断开采,深部开采已成为矿业发展的重要趋势。

深部开采岩体力学作为研究深部岩体在采动影响下力学行为及稳定性的科学,对于确保深部矿山的安全生产具有重要意义。

深部开采岩体力学的基础在于对岩体的基本性质、赋存环境以及采动影响下的响应机制进行深入分析。

岩体的基本性质包括其强度、变形特性、节理裂隙发育情况等,这些都是影响深部岩体稳定性的关键因素。

岩体的赋存环境,如地应力场、温度场、渗流场等,也是深部开采岩体力学研究中必须考虑的因素。

这些环境因素对岩体的力学行为有着显著的影响,如高地应力可能导致岩体破裂、高温高压环境可能改变岩体的物理力学性质等。

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析煤矿是目前世界上主要的能源供应来源之一,而煤矿的开采方法与技术对于煤炭资源的充分利用和安全生产至关重要。

煤矿的深部开采是指对煤层进行超过1000米的采掘工作。

本文将分析目前常用的煤矿深部开采方法。

最常见的煤矿深部开采方法是井下煤矿开采。

该方法主要是通过将人员、设备和材料运送到井下进行煤炭开采工作。

井下开采包括涵盖从井口到底部的主要立井运输系统,包括提升、绞车和输送带系统等,以及井下开采作业,例如钻孔、爆破、掘进和运输。

井下开采方法有不同的变化形式,如直立平面的长壁采煤、房柱法等。

井下开采方法最大的优点是可以有效地利用煤矿资源,实现大规模连续开采。

井下开采也存在一些缺点,主要是因为开采作业的深度和复杂性,易受地质条件、瓦斯、煤尘等因素的影响,增加了安全风险和环境污染的问题。

还有一种常见的煤矿深部开采方法是长壁采煤。

长壁采煤是通过在煤矿底部进行掘进,形成一条长而连续的开采工作面。

工作面上的机械设备不断进行掘进和运输,从而实现对煤炭的连续开采。

长壁采煤方法适用于深部煤矿开采,可以实现高产高效的开采。

长壁采煤对煤炭资源的利用率较低,因为在采煤过程中会造成较多的煤柱损失。

长壁采煤还面临着瓦斯爆炸、顶板垮落等安全问题。

还有一种常见的煤矿深部开采方法是综采开采法。

综采是指采用综合机械设备实施开采,包括刮板机、履带式掘进机、链式掘进机等。

这种方法在煤矿开采过程中不断前进,不再需要人工掌控开采工作面。

综采开采法的优点是开采效率高,可以实现全自动化的连续开采。

这种方法也面临着煤尘、瓦斯等安全问题以及设备故障带来的停工风险。

煤矿的深部开采方法有多种选择,每种方法都有其优点和局限性。

在选择适当的开采方法时,需要综合考虑煤层地质条件、开采效率、安全性和环保要求等因素。

随着科技的不断进步和煤炭需求的增加,煤矿的深部开采方法也会不断更新和改进,以提高煤炭资源的利用效率和安全生产水平。

地热能的深部开采与利用技术

地热能的深部开采与利用技术

地热能的深部开采与利用技术地热能是一种清洁、可再生的能源资源,具有广阔的开发利用前景。

是地热能利用的重要环节,对于提高地热能的开发利用效率、降低成本、保护环境具有重要意义。

本文将从地热能的深部开采与利用技术的现状、发展趋势、关键技术等方面展开深入研究,以期为地热能的可持续发展提供有益的参考。

一、地热能的深部开采与利用技术现状分析地热能是一种源源不断的能源资源,具有稳定性、可再生性等特点,是一种清洁能源。

目前,地热能的开发利用已经取得了一定的成就,但仍存在一些问题,如开采深度不足、利用效率低等。

地热能的深部开采与利用技术是解决这些问题的关键。

1.1 地热能的深部开采技术地热能的深部开采技术是指通过地热井等设施将地下热水或蒸汽抽到地面利用的技术。

目前,地热能的深部开采技术主要包括地热井开采技术、地热井井筒设计技术、地热井井筒完整性评价技术等。

这些技术的发展水平直接影响地热能的开发利用效率和经济性。

1.2 地热能的深部利用技术地热能的深部利用技术是指将地下热水或蒸汽利用于发电、供热等领域的技术。

目前,地热能的深部利用技术主要包括地热发电技术、地热供热技术、地热直接利用技术等。

这些技术的发展水平直接影响地热能的利用效率和环境效益。

1.3 地热能的深部开采与利用技术存在的问题地热能的深部开采与利用技术在发展过程中仍存在一些问题,如地热井井筒完整性不足、地热发电效率低等。

这些问题制约了地热能的开发利用效率和经济性,需要通过技术创新和研究解决。

二、地热能的深部开采与利用技术发展趋势分析地热能的深部开采与利用技术在不断发展创新中,呈现出一些新的发展趋势。

2.1 地热能的深部开采技术发展趋势随着地热资源的逐渐枯竭,地热能的深部开采技术将朝着高效、节能、环保的方向发展。

未来,地热井开采技术将更加注重井筒设计、井筒完整性评价等方面的研究,以提高地热能的开采效率和经济性。

2.2 地热能的深部利用技术发展趋势地热能的深部利用技术将朝着多元化、综合化的方向发展。

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析

煤矿深部开采方法分析
煤矿深部开采方法是指在煤矿井下超过300米的深度进行的开采方式。

由于深度增加,地质条件的变化和安全生产的挑战逐渐增加,因此需要选择适当的开采方法。

目前,常用的煤矿深部开采方法有直接排采法、综合采煤法和矿柱支撑法。

直接排采法是指在煤层顶板下方采放煤矸石,将煤矸石直接排到巷道中,然后通过输
送设备将其运送到地面。

该方法适用于煤矿深部且采厚煤层的开采。

这种开采方法能够减
少矿柱支撑的数量,降低采煤成本。

然而,直接排采法容易引起地质灾害,如冒顶、冲击
地压等。

综合采煤法是指在煤矿井下综合运用割煤机、装载机、运输设备等机械化设备,同时
采取切割、掘进、开挖、支护、运输等方法,将煤炭和矸石分别运至地面。

该方法适用于
采厚煤层、煤层倾角大、含煤性差等地质条件较为复杂的情况。

综合采煤法的优点是采煤
效率高、采煤成本低。

然而,由于采用了机械化设备,存在安全隐患和机件故障等问题。

矿柱支撑法是指在煤层采空区周围,留下一定的矿柱作为支撑,以防止地质灾害的发生。

该方法适用于能够留下较大矿柱并且无法避免煤柱破坏的情况。

矿柱支撑法能够保证
矿工的安全,减少地质灾害的发生。

然而,留下大的矿柱会降低采煤效率,增加采煤成
本。

总之,煤矿深部开采方法的选择取决于煤层厚度、地质条件、采煤成本、采煤效率和
矿工安全等多种因素。

需要综合考虑各种因素,制定出最佳的开采方案。

深部岩体力学与开采理论研究进展

深部岩体力学与开采理论研究进展

深部岩体力学与开采理论研究进展一、本文概述随着全球矿产资源需求的日益增长,深部岩体力学与开采理论的研究显得愈发重要。

本文旨在探讨深部岩体力学的基本理论、关键技术和最新进展,以及这些理论在矿产资源开采中的应用。

我们将首先概述深部岩体的基本特性,包括其力学行为、稳定性分析等方面,然后重点介绍近年来在深部岩体力学领域取得的理论突破和技术创新。

我们还将讨论这些理论在指导矿产资源开采实践中的应用,以及未来可能的研究方向。

本文的目标是为相关领域的研究人员提供一个全面的深部岩体力学与开采理论的研究进展概览,为未来的研究提供参考和借鉴。

二、深部岩体力学特性随着开采深度的增加,岩体的力学特性发生了显著的变化,这使得深部岩体力学特性的研究变得尤为重要。

深部岩体不仅承受着巨大的上覆岩层压力,还受到高地应力、高温度、高渗透压等多重因素的影响,导致其力学行为更加复杂。

深部岩体的强度特性发生了明显的变化。

随着深度的增加,岩体的单轴抗压强度、抗拉强度等力学指标均呈现出增大的趋势。

这主要是由于深部岩体经历了长期的地质作用,其内部结构更加致密,微观裂隙和缺陷得到了有效的愈合和压缩。

深部岩体的变形特性也发生了变化。

在深部高应力环境下,岩体的变形模量、泊松比等参数均有所增大,表现出更强的刚性。

同时,岩体的蠕变特性也变得更加显著,长期载荷作用下岩体的变形量随时间逐渐增加。

深部岩体的破坏模式也发生了变化。

在浅部开采中,岩体的破坏主要表现为脆性断裂,而在深部开采中,由于高应力和高温度的作用,岩体的破坏模式逐渐转变为延性破坏和剪切破坏。

这使得岩体的稳定性分析更加复杂,需要综合考虑多种因素的影响。

针对深部岩体力学特性的变化,研究者们提出了多种理论和方法来揭示其内在机理。

其中,损伤力学、断裂力学、弹塑性力学等理论在深部岩体力学特性研究中得到了广泛应用。

随着数值模拟技术和实验技术的发展,研究者们可以通过建立三维数值模型、开展室内实验和现场监测等手段来深入研究深部岩体的力学特性。

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深部开采分析与研究(一)深部开采的基本形势1.深部开采的概念与意义深部矿井开采的深部标准,目前我国尚无明确规定。

根据我国煤矿的地质条件,开采技术水平,矿井装备水平,巷道矿压显现的特征,一般认为采深800m 及以上为深部开采,软岩矿井采深600m及以上为深部开采。

2.我国深部开采的现状各国关于深部矿井开采的深部标准并不一致,例如德国为800~1200m,俄罗斯、乌克兰为800m,波兰、英国为750m,日本为600m。

深部矿井开采是我国煤矿井工开采面临的重大技术课题之一。

随着社会对煤炭需求量的日益增加,开采能力不断提高,开采深度不断增加是井工开采的必然趋势。

我国淮南、徐州、新汶、长广、开滦、北票、沈阳、鸡西、抚顺、峰峰、大屯、鹤岗、天府、通化、广旺、平顶山、水城、舒兰等矿区已进入深部开采。

沈阳的彩屯矿采深已接近1500m我国煤矿正以每年8—12m(华东地区正以每年10—15m )的速度向深部延深。

在今后若干年内,现有的大部分矿井将逐步进入深部开采。

深部开采出现了一系列新问题和新特点,其中,建井技术难度增加;岩层发生变化,软岩增加,压力增大,巷道位移量增大,巷道维护,尤其是采准巷道维护更加困难;底板突水事故增加;冲击地压发生频率增加;地温增大等。

所以煤矿迫切要求对深部开采进行深入研究。

我国多数煤矿的开采深度50年代平均不到200米,生产矿井1980年平均开采深度为288m,1995年平均开采深度增加为428m,现在平均已达到500m左右,相当于每年以8—12m的速度向深部发展。

据统计,我国已有平顶山、淮南和峰峰等43个矿区的很多座矿井开采深度超过600米,逐步进入深部开采的范畴,其中开滦、北票、新汶、沈阳、长广、鸡西、抚顺、阜新和徐州等200多处矿井开采深度超过800米,而开采深度超过1000米的有开滦赵各庄煤(1160m),年生产能力230万吨,主斜井副立井综合开拓。

沈阳彩屯煤矿(1499m),年设计生产能力150万吨, 立井多水平开拓,新汶孙村煤矿(1055 m), 年设计生产能力60万吨, 主斜井副立井综合开拓,北票冠山煤矿(1059 m) ,年生产能力81万吨, 立井多水平开拓,北京门头沟矿(1008m),年设计生产能力120万吨, 主斜井副立井综合开拓等多处矿井。

表1我国煤矿深部开采深度的变化趋势(二)深井开采的主要技术问题深部开采出现了一系列新问题和新特点。

其中,建井技术难度增加;岩层发生变化,软岩增加,压力增大,巷道位移量增大,巷道维护,尤其是采准巷道维护更加困难;冲击地压发生频率增加;地温增高;瓦斯含量增高;底板突水事故增加等。

所以煤矿迫切要求对深部开采进行深入研究。

1.矿压显现加剧,巷道维护困难随着矿井采深的不断增加,巷道断面必需加大,据对开滦矿区统计近l0年间采深平均增加l00m岩石巷道断面平均增加8.I%,煤、半煤岩巷平均增加32%;另方面.地压增大,在深部高应力作用下,围岩移动更为剧烈,巷道产变形破坏更为严重。

在调查的超过700m的探井中,巷道矿压问题普遍严重,底鼓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,据开滦局调查统计.井深l00om时巷道失修率约是同条件下5oo一600m埋深巷道失修率的3一l5倍.部分矿井巷失修和严重失修率达20%以上。

巷道维修占用大量人力物力,林西矿井深8oom,巷道维修工占井下工人的比重为7,oo%一lO 5O%。

很多深部巷道由于严重破坏无法行人、行车而被迫停产反修。

且常常出现前掘后修、重复反修的现象。

深井巷道维护问题已成为整个矿井产系统中的最薄弱环节。

出现上述现象的主要原因是客观上井深、围岩应力增加。

主观上没有充分认识深井巷道矿压规律,巷道支护形式能适应深井巷道围岩变形的要求,支护形式、支架参数选择不当,支护强度不足,巷道布置、开采程序不合理,巷道维护方法不当而造成应力叠加,加剧了巷道的变形和破坏。

针对深部巷道围岩变形,我国目前采用的有锚喷网支护、可缩性金属支架、弧板支护。

而由于矿压显现破坏风门,导致通风系统无法正常工作现象,在《浅谈矿井深部开采风门设施的技术改造》中提出方案:①对风门处进行壁后注浆加固,对两帮和顶板进行注浆加固锚索,锚索应垂直布置,间、排距不得小于1m; 锚索深入岩层长度不得小于5m,深入稳定岩层中的长度不小于0. 5m;②对风门前后3m 挖地基,地基深度不小于1m,地基敷设10#钢筋骨架并灌浆加固;③对建造风门位置并排架2 架工字钢棚,工字钢棚根据实际情况定做,建造风门期间工字钢棚垒在墙体内,以增加抗压能力,架起的工字钢棚不得影响门框的正常安装,同时保证风筒能顺利通过;④对巷帮进行掏槽,除掏槽外必须向周边打2排Φ18mm 以上的密集钢筋锚杆,打入巷帮内不得小于1m,外露长度不得小于0. 5m,间排距均为0. 3 ~0. 4m, 且将外露锚杆全部砌入墙体内;⑤风门门框由12 号槽钢改为14 号槽钢,门框和墙体接触的每侧要有至少3 个同规格的加强装置砌入墙体内,以增强巷道抗压强度;⑥风门建造所使用砖、沙、水泥需保证质量,水泥掺沙比例要合理。

如图深部开采的巷道矿压控制原则●巷道布置: 应力降低区;稳定且具有一定厚度的较硬岩层中;有一定的法线距。

●巷道保护: 无煤柱护巷;煤柱护巷;人工构筑物。

●巷道支护: 单一支护;联合支护。

●巷道卸压: 巷道内卸压:(钻孔卸压、开槽卸压、钻孔松动爆破卸压、导巷掘进卸压);巷道外卸压:(上煤层预采卸压上煤层工作面跨采、掘巷道卸压或洞室卸压、宽面掘进)。

●巷道加固:机械加固(锚杆锚索及联合加固);化学加固(围岩深孔注浆、合成树脂加固)。

●先柔后刚,二次支护。

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探度在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。

如唐山矿五煤层在520m以上未发生冲击现象,520m以下较大冲击地压屡屡发生。

在这些矿井中,采深达到和超过700m的有北票矿务局的台吉矿、新汶矿务局的华丰矿、开滦矿务局的唐山矿、沈阳矿务局彩屯矿、抚顺矿务局龙凤矿、胜利矿等。

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。

天池矿发生冲击地压的次数和强度与采深的关系见表I。

表1 冲击地压次数和强度与采深关系开采探度(m) 平均强度(t/次) 发生趺彀比例(%)20l一300 68 1 3.0301—400 ll8 3 11.O401—500 947 9 32>500 1200 15 54我国1978年开始对冲击地压进行太规模的系统科研攻关,使冲击地压防止的理论和实践方面取得了重大进展,积累了一定的经验。

但随着我国煤矿开采深度的继续增加,冲击地压问题将日趋严重,防治工作更加困难。

根据治理的作用目的和时空范围,治理措施分三大类:防范措施、解危措施和防护措施。

第一类是战略性或区域性措施。

这类措施旨在消除产生冲击矿压的条件,其特点是:在完备程度上具有彻底性,在时间上具有长期性,在空间上具有区域性。

属于这类措施的主要有:合理选择开拓布署和开采方式,事先对顶板或煤体进行无冲击处理等。

第二类措施为战术性或局部性措施。

这类措施旨在对已形成冲击矿压危险或可能具有冲击危险地段进行解危处理,属于暂时的、局部性的措施。

卸载钻孔、诱发爆破、煤层卸载、注水等均属此类。

3.瓦斯压力增高、煤与瓦斯突出危险严重我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一,地应力增大,致使煤层和瓦斯突出矿井数量增多。

高瓦斯矿井逐渐增加,瓦斯问题已成为深部开采中不容忽视的重要问题。

- 近年来,对我国煤矿煤与瓦斯突出的大量统计研究表明.无论是浅部的突出矿井,还是深部的突出矿井,均有随采深增加而瓦斯压力增高,瓦斯涌出量增大的趋势。

开滦局赵各庄矿十水平(一822m)以上未发生煤与瓦斯突出,十水平以下却出现了煤与瓦斯突出。

矿井向深部开采,瓦斯涌出量显著增加。

瓦斯压力、瓦斯含量与采深关系另据对我国主要深井矿区瓦斯情况调查,除山东新汶、江苏徐州等矿务局随采深增加瓦斯问题不明显外.其它矿区在深部开采中,都表现出随着深度的增加,瓦斯问题日益严峻。

另外,煤与瓦斯突出与深度的关系决非是一个简单问题。

因此,进一步深入研究与瓦斯突出的机理和主要影响因素,改善深部开采的安全条件,将是深部开采中主要研究课题之一开滦集团赵各庄矿3237工作面动压灾害防治实例灾害简况2006年1月3日, 3237工作面范围初采期间发生了一起较大的“煤炮”现象,巷道内大量金属拱形支架下缩,其中运输道多处地点发生冒顶,局部巷道阻塞,现场工作人员有强烈的瞬时震感,并伴有冲击波和大量煤尘飞扬。

分析和对策由于3237工作面的开采方法已经确定,对动压的防治只能采取区域性的、局部的防治和解危措施。

经分析后认为,经过1月3日的动压显现后,煤岩体内的能量得到了一定程度的释放,但3237区域可能仍有潜在的高应力区,工作面投入回采后,工作面区域的煤岩体应力将重新分布,工作面前方超前压力影响范围,在老顶初次来压时、周期来压时还有可能产生新的高应力区,形成潜在的动压危险。

对策动压危险预测预报,工作面开采前,主要采用钻屑检测法对动压危险性进行检测、预报,辅助采用钻孔应力计、电磁辐射仪对动压危险性进行检测、预报。

工作面开采后,采用钻孔应力计对可能存在动压威胁的区域进行观测,同时使用KBD5型电磁辐射仪,对整个工作面区域的矿压显现进行动态跟踪观测,并辅助采用钻屑检测、巷道变形观测等手段对可能存在的动压危险性进行检测、预报。

4.深热矿井增加,气侯务件恶化地热和瓦斯在煤矿开采中普遍存在。

解决地热和瓦斯问题的传统方法是加强矿井通风。

但是当进入深矿井开采后,由于地热增大,仅靠通风有时不能使矿井温度达到规定的环境标准。

因此,在深矿井开采中,要有效地控制地热,除了搞好矿井通风外,还要采取一些专门的方法和措施。

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。

德囤、原苏联掘进工作面温高达5O摄氏度,部分高达60摄氏度。

矿井气温过高严重影响人体健康,引发各种疾病,造成事故率上升,劳动生产率下降,甚至被迫停产。

1.淮南矿井热害现状随着开采深度的不断增加,淮南矿业集团地热灾害问题日益严重。

目前解决工作面高温问题主要采取加大风量、降低机电设备散热、缩短作业时间等措施,但都不能有效解决热害问题潘三矿14102(1)工作面位于西二采区一810m水平,地温梯度3.42℃/100 m(钻孔资料),岩温43℃.根据实测资料,14102(1)工作面夏季的进风温度为32℃,湿度96.6%,风量2000 mx/min,在无降温措施的情况下,进风巷道内从起点至末端温度逐渐升高到33.2℃.工作面中央温度34.5℃,工作面末端温度达到35.4℃,湿度100%,中暑现象频频发生,给矿工身体健康和矿井安全生产造成极大危害。

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