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煤矿深部开采存在的问题及对策探

 【摘

 要】近年来随着我国煤矿资源开采深度的越来越深入,就带来了一系列的难题,例如

地表沉陷预测和控制的技术难题。本文就煤矿深部开采条件下,结合深部环境的特点,针对
地质灾害问题,把深部开采煤矿资源遇到的难题做了分析,并针对这些难题采取了相应的
对策。
  【关键词】深部开采;存在问题;对策
  目前我国煤矿开采的总局势浅度的储存量偏少,而在一千米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百分之七十多。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一千至一千五米之间。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。
  一.我国煤矿深部开采的现状
  煤矿深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,采深大于八百米的大约占总数的
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,在开采深度超过一千米以上的还有几个。
  二.煤矿深部开采存在的问题
  

1.地表沉陷预测和控制问题

  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
三百米的观测站资料,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
三百米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.矿井的生产费用高

  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,对深井巷道的维护问题却一直容易被忽视,而且还常常会出现前掘后
修、重复返修的情况,自然增加了生产费用。
  

3.地温升高

  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