沿空留巷技術(shù)在綜采工作面中的應(yīng)用

摘要：沿空留巷技術(shù)是煤礦開(kāi)采中重要的綜采工作面技術(shù)之一，在我國(guó)已經(jīng)相對(duì)成熟，大量的實(shí)踐結(jié)果表明，煤礦綜采工作面應(yīng)用沿空留巷技術(shù)以后，可以有效降低生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)消耗以及損耗，同時(shí)可以顯著提升生產(chǎn)效率。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，因技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)對(duì)開(kāi)采產(chǎn)生影響的情況較多，文章針對(duì)沿空留巷技術(shù)在煤礦綜采中的應(yīng)用展開(kāi)分析研究，旨在提高綜采工作質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：沿空留巷技術(shù);煤礦綜采;應(yīng)用

沿空留巷技術(shù)應(yīng)用依賴，在煤礦綜采中有著良好的表現(xiàn)，沿空留巷技術(shù)是針對(duì)采空區(qū)進(jìn)行維護(hù)和加固，一般采用在應(yīng)力場(chǎng)中設(shè)置巷道，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)力的分散于緩解，減少巷道破損變形等事故的發(fā)生概率。同時(shí)該技術(shù)應(yīng)用后可以提高巷道的密封特性，有效減少氣體、水等物質(zhì)進(jìn)入巷道的可能，因此也提高了綜采工作面的生產(chǎn)安全。沿空留巷技術(shù)也可以對(duì)生產(chǎn)中可回收資源進(jìn)行有效回收降低生產(chǎn)成本，迎合我國(guó)節(jié)能增產(chǎn)的發(fā)展戰(zhàn)略。

1煤礦工作面概況

文中以我國(guó)煤炭開(kāi)采中常見(jiàn)的綜采工作面為例進(jìn)行沿空流向技術(shù)的應(yīng)用研究，常見(jiàn)工作面長(zhǎng)度約為700m，寬度為120m。工作面總面積約為11m2。多數(shù)煤礦綜采工作面中沒(méi)有河流以及其他水域的出現(xiàn)，地質(zhì)平坦居多，煤層主要為粉末狀以及碎塊狀。

2常用設(shè)備

綜采工作面中采用傾斜長(zhǎng)臂后退式的開(kāi)采方法，在頂板處理中使用跨落法實(shí)施管理。進(jìn)入風(fēng)巷崗施工階段后，在下山位置遇到煤時(shí)從中線以及頂板位置進(jìn)行事后。因此采用沿空留巷技術(shù)的綜采工作應(yīng)以傾斜式做為主要推進(jìn)方式，以俯斜式做為輔助的推進(jìn)手段。常用設(shè)備有運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)以及皮帶機(jī)等等。

3沿空留巷技術(shù)在煤礦綜采中的應(yīng)用研究

3.1巷道設(shè)置

在煤炭綜采工作面的巷道設(shè)置中，在初期階段一般使用留設(shè)煤柱法工藝，該工藝技術(shù)成熟，扎實(shí)穩(wěn)定成本也相對(duì)較低，但該工藝技術(shù)水平較低，靈活性較差。與如今迅猛發(fā)展的煤炭開(kāi)采工藝不能良好匹配，無(wú)法應(yīng)對(duì)煤炭開(kāi)采中不斷增加的影響因素。首先煤炭開(kāi)采行業(yè)在我國(guó)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展和進(jìn)步已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中大量應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)和連續(xù)生產(chǎn)控制技術(shù)，并使用了大量機(jī)械對(duì)人力環(huán)節(jié)進(jìn)行替代，產(chǎn)能和產(chǎn)量都有了明顯的提高。在現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模中，傳統(tǒng)的巷道設(shè)置技術(shù)以及滿足安全需求，無(wú)法確保生產(chǎn)平穩(wěn)安全進(jìn)行。因此，需要全新的巷道設(shè)置技術(shù)，來(lái)提高生產(chǎn)安全性和生產(chǎn)穩(wěn)定性，減少生產(chǎn)壓力和安全隱患。

在上述背景下沿空留巷技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，沿空留巷技術(shù)可以有效降低綜采過(guò)程中瓦斯爆炸、粉塵爆炸發(fā)生的可能，對(duì)綜采工作面的產(chǎn)生環(huán)境有很大改善，有效保護(hù)了施工者的生命安全。沿空留巷技術(shù)是煤柱護(hù)巷技術(shù)延伸以及優(yōu)化。該技術(shù)通過(guò)高密度的初瓦石堆砌支柱，并配合高水材料填充，實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道的有效加固。我國(guó)于九十年代初期引入該技術(shù)，經(jīng)歷了十余年的技術(shù)完善和升級(jí)，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的井眼和教訓(xùn)逐漸成熟，從根本上解決了綜采工作面瓦斯超限的問(wèn)題。

3.2沿空留巷技術(shù)

沿空留巷技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中，可以使實(shí)現(xiàn)對(duì)鄰層面瓦斯的抽采，更為徹底的消除瓦斯帶來(lái)的生產(chǎn)隱患，為煤炭開(kāi)采創(chuàng)造安全的生產(chǎn)環(huán)境。此外沿空留巷技術(shù)在煤礦資源回收方面相比其他技術(shù)有較大優(yōu)勢(shì)，可以環(huán)境煤礦接替緊張的局面，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的聯(lián)系開(kāi)采。沿空留巷技術(shù)通過(guò)電泵機(jī)組設(shè)備將初瓦石等材料運(yùn)送至留巷位置，采用高密度堆砌的方式完成加固，與原有的巷道支撐體系共同作用，形成更為完善的綜合巷道支撐體系。

3.3支護(hù)技術(shù)

支護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中主要有兩個(gè)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)：其一，巷道應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇對(duì)應(yīng)強(qiáng)度的填充材料，其中混凝土膏體材料應(yīng)用最為廣泛。自巷沒(méi)到幫至切線選定寬度處是留巷填充體寬的約1.2倍，但是在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)充分考慮頂壓時(shí)，下位巖層和填充體的載荷系數(shù)，最終確定填充材料類(lèi)型和填充數(shù)量。確保具備足夠的支撐作用和強(qiáng)度，減少巷道變形發(fā)生的可能。其二，材料填充一般使用電泵機(jī)組進(jìn)行，填充工藝對(duì)施工的連續(xù)性有很高的要求，填充過(guò)程中出現(xiàn)斷電等問(wèn)題導(dǎo)致停工，會(huì)對(duì)填充的整體質(zhì)量帶來(lái)很大的應(yīng)縣，因此填充設(shè)備應(yīng)預(yù)設(shè)兩條供電線路，一條生產(chǎn)用限度，另一條為備用供電線路。

然而，對(duì)于工作面的留巷巷道內(nèi)的支護(hù)，則主要涉及到填充體的臨時(shí)支護(hù)、巷內(nèi)加強(qiáng)支護(hù)及頂板支護(hù)。然而，為了進(jìn)一步增強(qiáng)充填體的支護(hù)強(qiáng)度，巷道內(nèi)通過(guò)餃接頂梁與單體順著著工作面走向臨時(shí)搭設(shè)一梁兩柱鐵棚。其一排靠著填充垛，而另外一排則靠近巷道的中間位置。利用超前加強(qiáng)支護(hù)可降低動(dòng)壓對(duì)沿空留巷產(chǎn)生的直接影響，提升頂板力度，從而為沿空留巷的施工提供更便利的條件。在對(duì)煤層工作而進(jìn)行沿空留巷設(shè)計(jì)后，必須結(jié)合具體情況進(jìn)行封閉式的處理，預(yù)測(cè)是否存在瓦斯等事故隱患問(wèn)題。提升巷道通風(fēng)的暢通性，同時(shí)為滅火工作的預(yù)防提前做好準(zhǔn)備。

4效益分析

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在引入沿空留巷技術(shù)后，在生產(chǎn)過(guò)程中煤柱損失量減少近10%。根據(jù)回采巷道的掘金率計(jì)算，每145m巷道就可以回收5.6t煤礦，近112萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)效益。此外，沿空留巷技術(shù)在施工中使用的水泥、木材等材料總費(fèi)用約為471元/m。相壁傳統(tǒng)技術(shù)節(jié)省了近20%。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算，使用沿空留巷技術(shù)后，每145m綜采長(zhǎng)度，可以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益130萬(wàn)元，同時(shí)還極大的降低了生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，為煤炭企業(yè)的平穩(wěn)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5總結(jié)

總體來(lái)說(shuō)，在煤礦綜采過(guò)程中，我國(guó)已經(jīng)引人沿空留巷技術(shù)，而該技術(shù)既可有利于提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性，而且又能大幅度提升煤礦企業(yè)的整體效益。除此之外，在新型煤礦企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，由于自動(dòng)化水平較高，因此，設(shè)備應(yīng)用常會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題。為減少對(duì)煤礦生產(chǎn)安全性的影響，我們必須進(jìn)步加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的管理與應(yīng)用，同時(shí)認(rèn)真做好設(shè)備的維修與保養(yǎng)工作，設(shè)備維修保養(yǎng)因分類(lèi)別進(jìn)行，不同機(jī)械設(shè)備有著不同的維修維護(hù)需求，以及養(yǎng)護(hù)周期，應(yīng)根據(jù)設(shè)備類(lèi)型制定差異化的保養(yǎng)方案。

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作者簡(jiǎn)介：

劉濤（1986.09—），男，漢族，本科學(xué)歷，陜西合陽(yáng)人;陜西陜煤澄合礦業(yè)有限公司西卓煤礦工程部;研究方向：采礦工程。