深部矿井开采中的常见问题与防治措施分析

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1、深部矿井开采中的常见问题与防治措施分析【摘要】煤炭开采的深部化是未来发展的必然方向，文章以此为切入点，对矿井深部开采中的常见问题及防治措施展开探究，文中首先对深部开采的国内外现状作出概述，并对深部开采中的常见问题及对应的防治措施进行归纳与总结，望为矿井深部开采的发展提供些许动力。【关键词】矿井深部开采常见问题防治一、矿井开采现状依据相关调查数据显示，我国煤炭总储量的百分之七十埋藏在千米以下的深部地层中，随着近些年煤炭需求的不断增多，浅部煤炭资源正日益枯竭，在东部等传统煤炭产区，煤层开采深度正以每年200米左右的速度激增，预计到

2、2020年我国大多数矿井开采深度均将超过千米。而随着开采深度的增加，地质条件的复杂性也不断提升，瓦斯、地压、地热等问题成为井下的常见问题，因此，有必要加强对这一系列问题的深入探究，这对今后的煤矿发展有着极为重要的现实意义。二、深部矿井开采中常见问题(1)冲击地压不断加强。冲击地压是由于巷道围岩失稳而产生的一种强烈地质灾害，对矿井生产安全生产造成严重威胁。而随着开采深度的进一步加深，冲击地压发生的频率和强度均呈现增大趋势，此外深部井下冲击地压事故的发生极易与其他地质灾害的出现产生相互的诱导与促进作用，使得此类灾害的预防和质量更加

3、困难。(1)煤与瓦斯突出威胁加剧。煤层开采深度增加的同时，地应力也在逐渐的增加。受到高应力的作用，井下煤层中会积存有大量瓦斯气能量，而随着生产作业的进行，积存的高能气体可能在采动影响下发生骤然的释放，从而对周边煤岩体结构造成破坏，从而诱发煤与瓦斯突出事故，对矿井安全造成严重威胁。(2)矿井地热灾害严重。在常温带中，岩层温度会以每百米3°C的速度增长，当开采深度达到千米以上时，井下工作面温度则将常年高达三十多度，从而使得井下的工作环境变得极为恶劣，对作业人员的身体健康造成严重威胁，进而对矿井的正常生产产生干扰。三、应对深部开采常

4、见问题的措施(一)冲击地压的防治(1)增强冲击地压的监测预警，通过矿压监测及地音监测对冲击地压发生的时间节点进行预估，同时采用钻屑法和钻孔应力法对冲击位置进行定位，并通过微震监测法对发生时的相关参数进行测录，在对事故进行综合性测算的同时为后续检测提供数据参考。(2)合理布设巷道与工作面，个别区域进行进行卸压作业。巷道布设应尽量避免应力集中区域的形成，具体而言可以推广无煤柱开采技术与跨上下山开采，同时巷道尽可能布置在稳定性好的岩层中，巷道的方向则应同岩层主应力方向相同并尽量避免相邻巷道间的干扰形成应力的叠加。在应力聚集的区域钻设

5、爆破孔，进行深孔爆破从而将应力人为释放；向开采煤层进行预注水，通过改变煤体的可塑性实现应力的重新分布，改善应力集中状况。(1)加强巷道支护。采用锚喷网联合支护技术，构成环形抗压圈，增强巷道抗压强度；遭遇构造等特殊地质条件时，使用具有一定伸缩性的支架，实现让压功能，缓解应力的释放。(一)煤与瓦斯突出的防治(1)加强瓦斯的预抽采。对瓦斯含量高的煤层在开采前进行瓦斯预抽采作业，多采用高位水平孔抽放、高抽巷等新型工艺与技术；在抽采时钻孔直径应相对较大，从而降低落煤时的瓦斯涌出量。(2)增强对工作面上、下隅角的管理对上隅角进行封堵或采用

6、导风帘与局部通风机加强通风效果；下隅角处应设置风障并做好下出口的超前作业，降低采空区漏风量，从而减少采空区瓦斯的涌出。(3)建立完善的瓦斯检测系统，在易于出现瓦斯集聚的场所布设电子检测设备，定期对瓦斯浓度进行测量，一旦发现问题应及时报警并迅速查明原因采取针对性的治理措施；同时采用钻屑法等多种手段对瓦斯突出事故的发生进行预测，实现对事故的有效规避和预防；此外还应组成多部门联合的瓦斯治理工作组，对井下作业的不规范行为进行监督，开展分班盯岗，确保生产的安全。(1)坚持“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的原则；煤层群开采时采取先采

7、保护层同时抽采被保护层瓦斯的策略，同时在开采时通过松动爆破、超前钻孔排放、水利疏松等手段增强局部防突；积极研发科有效中和或稀释瓦斯的化学试剂，在开采前进行预注从而降低瓦斯突出威胁。(一)深部巷道围岩的控制(1)对巷道布设方式进行优化升级，将巷道布设在采空区下或岩体稳定性好的岩层中从而规避开应力的集中区域；改良煤层开采顺序，推广无煤柱与跨区上下山开采，避免孤岛煤柱的出现和相向开采的发生。(2)巷道断面设计中应适当增加断面尺寸，并选择扁椭圆形、马蹄形、半圆形等符合应力分布特点的断面形状。(3)采用锚喷网支护增强巷道抗压强度的同时通

8、过注浆对巷道帮角等应力易集中的区域进行局部加强；增设临时支护并及时进行闭岩，避免冒顶现象的发生；围岩卸压稳定后及时进行二次支护确保并建立完善的监控体系，确保支护的高质量。(一)深部热害的防治(1)传统降温。采用通风降温与机械制冷降温；在巷道中铺设隔热板材以实现对高温围岩的隔绝