王世印　樊菲　李云飛

（河南能源焦煤公司朱村礦　河南　焦作　454000）

淺析巷道充填開(kāi)采中的相關(guān)問(wèn)題

王世印樊菲李云飛

（河南能源焦煤公司朱村礦河南焦作454000）

本文主要針對(duì)巷道開(kāi)采提出一些可行性的分析，針對(duì)開(kāi)采中存在的問(wèn)題進(jìn)行一定的分析和處理，并對(duì)開(kāi)采充填產(chǎn)生的一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益進(jìn)行說(shuō)明和表現(xiàn)，從而為今后煤礦的綠色生產(chǎn)提供一種新的方法和措施。

巷道充填；開(kāi)采；技術(shù)分析

1　引言

根據(jù)我國(guó)目前一些巷道數(shù)據(jù)分析，當(dāng)前我國(guó)壓煤量大概在140億左右。這占我國(guó)煤炭開(kāi)采量的15%。我國(guó)煤炭的開(kāi)采量占我國(guó)總能耗的70%。因此，三下壓煤合理高效的進(jìn)行開(kāi)采，能夠更好的實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤炭資源的開(kāi)采和生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)礦區(qū)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展。巷道充填開(kāi)采是解放這種三下壓煤的重要手段之一。本文主要對(duì)巷道開(kāi)采的可行性和必要性進(jìn)行研究和分析，除此之外，還對(duì)巷道開(kāi)采中需要實(shí)現(xiàn)和解決的問(wèn)題進(jìn)行分析和研究，從而實(shí)現(xiàn)巷道開(kāi)采，解決地表下沉的問(wèn)題。

2　巷道開(kāi)采的可行性和問(wèn)題探討

2.1巷道開(kāi)采的必要性

煤礦進(jìn)行工作面掘進(jìn)時(shí)，一般會(huì)采用各種先進(jìn)施工工藝，有的煤礦采用鉆眼工藝，在進(jìn)行爆破后，可能巖石裝機(jī)到礦車內(nèi)，采用石門到巷子，然后在采用石門到副井，最后進(jìn)行巷道開(kāi)采活動(dòng)。這樣采取工作面掘進(jìn)的方式，能夠更好的進(jìn)行巷道的開(kāi)采和掘進(jìn)，對(duì)整個(gè)工期也有較好的影響。

當(dāng)前大多煤礦地區(qū)使用的矸石對(duì)地面良田都會(huì)產(chǎn)生消極的腐蝕作用。如果把矸石長(zhǎng)期放在地面上，會(huì)引起自然現(xiàn)象，除此之外，矸石還會(huì)導(dǎo)致地下水的水質(zhì)被污染，以及污染大氣等情況。把矸石堆在地面上，會(huì)嚴(yán)重威脅到地面的生態(tài)和環(huán)境，因此對(duì)矸石進(jìn)行安全處理也是一件非常緊急的事情。因此以井下矸石開(kāi)采和充填為主的手段，是實(shí)現(xiàn)矸石利用和開(kāi)采，減少環(huán)境的侵蝕和污染的重要手段之一。

近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)多個(gè)煤礦采用的都是矸石的充填可開(kāi)采，這就使得在巷道開(kāi)采充填方面，我國(guó)煤礦積累很多經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前有很多煤礦也在切實(shí)的采取這種手段，因此這種技術(shù)是可行的。井下矸石采用的主要是煤炭常用的設(shè)備，他的特點(diǎn)和使用方法是煤礦工人比較熟悉的，因此這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展起來(lái)并不是很容易，你不需要做特殊培訓(xùn)就可以進(jìn)行，可靠性比較強(qiáng)。

2.2矸石巷道開(kāi)采的可行性思路

一般煤礦采取的巷道開(kāi)采法是采用矸石充填開(kāi)采法，需要在每條巷道之間設(shè)置5m的煤柱，從而起到隔離作用。然后在巷道向前進(jìn)行挖掘，掘進(jìn)時(shí)候采用一根錨桿進(jìn)行支護(hù)防護(hù)，從而能有效的防止巷道變形。最終隔離柱會(huì)形成五米寬的巷道和隔離柱。矸石巷道的開(kāi)采能夠有效的防止地面下沉，對(duì)煤礦的安全有著重要的意義。

2.3巷道開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益

巷道開(kāi)采是有一定的經(jīng)濟(jì)效益的。當(dāng)你使用矸石充填后，可以節(jié)省煤礦的矸石，省下大量費(fèi)用。這些費(fèi)用可以用來(lái)支付提升費(fèi)用，井上運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用，以及占地費(fèi)用。使用矸石作為充填，能夠直接處理矸石，進(jìn)而變廢為寶，除了能夠減少對(duì)地面的污染，對(duì)大氣的侵蝕，以及對(duì)地下水和大氣的污染，還能防止因?yàn)殚L(zhǎng)期堆放矸石導(dǎo)致的各種威脅，比如自燃現(xiàn)象就是一個(gè)最大的威脅。矸石巷道的充填，能夠更好的把矸石作為巷道結(jié)構(gòu)的支撐，這樣能夠更好的控制地面沉降，從此解決井下突水的危險(xiǎn)，真正實(shí)現(xiàn)三下壓煤的回收和利用。

2.4巷道開(kāi)采的問(wèn)題探討

2.4.1煤礦井下矸石充填技術(shù)

目前，通過(guò)進(jìn)行充填開(kāi)采，注漿充填等能夠有效的控制地表沉陷速度。一般情況下，在一個(gè)煤炭開(kāi)采過(guò)量區(qū)域，地表沉陷率在0.16以上。條帶開(kāi)采能夠很好的減少地表沉降，最近幾年，在建筑物下，鐵路壓煤開(kāi)采中，這種技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。而地面建筑損害也能有效控制在一級(jí)內(nèi)。煤炭矸石的開(kāi)采，可以看作是一份井下工作，并且這個(gè)工作面需要有一定的寬度。在相鄰的煤巷中間需要設(shè)立一定寬度的煤柱，從而能夠更好的進(jìn)行開(kāi)采。這種開(kāi)采是條帶開(kāi)采，雖然帶寬和留寬比較小，但是充填率比較高，地面沉降數(shù)量也比較小，這樣地面建筑物比較安全，地面下降幾率小。在進(jìn)行煤炭矸石充填時(shí)，煤炭矸石的充填率等對(duì)控制地面沉降和防止地面變形有著重要的作用。

2.4.2充填巷道和煤柱尺寸

想要確定充填巷道和煤柱子的尺寸和寬度，需要采取比較成熟的計(jì)算方法，進(jìn)行充填開(kāi)采。巷道頂板需要在左右安裝錨桿，這樣能夠更好的提高煤巷的可行性，如果巷道的開(kāi)采率比較高，在大于0.5的情況下，下沉系數(shù)增長(zhǎng)速度會(huì)比較快。煤巷矸石充填開(kāi)采也可以說(shuō)是窄工作面的開(kāi)采。如果巷道的寬度是4.5m，那么巷道煤柱寬度不能小于這個(gè)數(shù)字。進(jìn)行巷道的充填和煤柱尺寸的測(cè)量能更好的完成巷道的安全，防止地表下沉現(xiàn)象。

2.4.3煤炭充填開(kāi)采的影響

目前我國(guó)尚且無(wú)法進(jìn)行測(cè)試巷道開(kāi)采充填的變形，在這個(gè)領(lǐng)域中，也沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn)可以去參考，在使用常規(guī)方法進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，需要保證煤柱寬度，防止被覆蓋巖層壓垮，這樣能達(dá)到地表減沉等目的。可見(jiàn)，煤炭充填和開(kāi)采的影響的巨大的，使用矸石進(jìn)行煤炭的充填和開(kāi)采，有利于巷道的合理開(kāi)發(fā)和安全保護(hù)。

按照條帶開(kāi)采的規(guī)范和要求，巷道如果不進(jìn)行充填開(kāi)采，則不能保證煤柱是否保持穩(wěn)定?？紤]到巷道已經(jīng)加固煤柱的情況，如果此時(shí)巷道能夠進(jìn)行緊密填充，這樣能夠保證巷道路的穩(wěn)定性。根據(jù)條帶開(kāi)采，進(jìn)行地表移動(dòng)，以及變形實(shí)際測(cè)量資料可以分析出，條帶開(kāi)采符合分布規(guī)律，由此可以看出巷道充填開(kāi)采是可以采用概率計(jì)算方法的。

根據(jù)我國(guó)過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，條帶開(kāi)采能夠引起地表移動(dòng)，從而引起變形。全采巷比有下面的特點(diǎn)，如其下沉系數(shù)小，水平移動(dòng)的系數(shù)也隨著增加面積的減小而減小。主要影響角度和水平移動(dòng)系數(shù)的計(jì)算中，不包括和考慮拐點(diǎn)及計(jì)算過(guò)程的平移距離。條帶開(kāi)采能夠有效的引起地板的移動(dòng)，這樣能引起變形，從而更好的利用矸石完成巷道的充填和開(kāi)采，對(duì)整個(gè)巷道開(kāi)采和充填有著積極的意義。因此施工單位，尤其是煤礦，經(jīng)常采用這種煤炭開(kāi)采的方式。

煤巷采用的是輸送機(jī)皮帶進(jìn)行充填矸石，這種充填方法優(yōu)點(diǎn)很多，他的投資不大，建設(shè)周期不長(zhǎng)，充填能力比較大，充填效果也比較好，這樣就會(huì)產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。巷道的充填開(kāi)采可以看作是條帶的充填開(kāi)采，根據(jù)我國(guó)過(guò)往充填開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，可以采用概率積分對(duì)巷道的充填開(kāi)采進(jìn)行合理的計(jì)算，從而選擇比較合理的方法。采用井下煤巷充填矸石，通過(guò)以矸石進(jìn)行煤炭的置換，能夠更好的實(shí)現(xiàn)建筑物下進(jìn)行采煤等開(kāi)采方式，這樣有利于煤礦提高資源的利用率，從而改善礦區(qū)環(huán)境，這對(duì)整個(gè)煤炭開(kāi)采都具有重要的意義。

3　結(jié)語(yǔ)

煤礦采用矸石開(kāi)采充填技術(shù)，能夠更好的置換出滯煤量，這樣能更好的對(duì)煤礦增產(chǎn)和增加效率產(chǎn)生一定的積極作用和影響，并且能夠減少因?yàn)閷?duì)矸石進(jìn)行運(yùn)輸產(chǎn)生的費(fèi)用，從而消除矸石造成的各種安全上的危險(xiǎn)和隱患，從而為煤礦的開(kāi)采，尤其是綠色開(kāi)采產(chǎn)生大的貢獻(xiàn)和影響，這樣也能更好的為其他煤礦提供一些有效的填充經(jīng)驗(yàn)，從而產(chǎn)生更好的效益。

當(dāng)前我國(guó)對(duì)綠色環(huán)保開(kāi)采有嚴(yán)厲的規(guī)定，對(duì)企業(yè)排放廢棄物也有很大的力度。而煤礦對(duì)環(huán)保意識(shí)和環(huán)境的開(kāi)采和開(kāi)發(fā)力度也進(jìn)行不斷的加強(qiáng)。井下巷道通常會(huì)采用矸石開(kāi)采方法，這樣能夠更好的進(jìn)行環(huán)境保護(hù)，并且增強(qiáng)煤炭資源利用，提高煤炭開(kāi)采率和效率。這樣產(chǎn)生的效益是非常明顯的，應(yīng)用前景也相當(dāng)廣闊。

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TD823

A

1673-0038（2015）08-0120-02

2015-1-31

王世印（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事礦山采煤技術(shù)管理工作。

樊菲（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事礦山采煤技術(shù)管理工作。

李云飛（1989-），男，技術(shù)員，專科，主要從事礦山采煤技術(shù)管理工作。