井下深部开采存在的问题及对策

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1、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

2、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6　　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

3、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

4、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

5、提高，经济效益迅速下降。　　2.3地温升高6　　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

6、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～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

7、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136000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

8、煤和瓦斯凸