浅析巷道充填开采中的相关问题

王世印　樊菲　李云飞

（河南能源焦煤公司朱村矿　河南　焦作　454000）

浅析巷道充填开采中的相关问题

王世印樊菲李云飞

（河南能源焦煤公司朱村矿河南焦作454000）

本文主要针对巷道开采提出一些可行性的分析，针对开采中存在的问题进行一定的分析和处理，并对开采充填产生的一定的经济效益和社会效益进行说明和表现，从而为今后煤矿的绿色生产提供一种新的方法和措施。

巷道充填；开采；技术分析

1　引言

根据我国目前一些巷道数据分析，当前我国压煤量大概在140亿左右。这占我国煤炭开采量的15%。我国煤炭的开采量占我国总能耗的70%。因此，三下压煤合理高效的进行开采，能够更好的实现我国煤炭资源的开采和生产，从而实现矿区生产的稳定发展。巷道充填开采是解放这种三下压煤的重要手段之一。本文主要对巷道开采的可行性和必要性进行研究和分析，除此之外，还对巷道开采中需要实现和解决的问题进行分析和研究，从而实现巷道开采，解决地表下沉的问题。

2　巷道开采的可行性和问题探讨

2.1巷道开采的必要性

煤矿进行工作面掘进时，一般会采用各种先进施工工艺，有的煤矿采用钻眼工艺，在进行爆破后，可能岩石装机到矿车内，采用石门到巷子，然后在采用石门到副井，最后进行巷道开采活动。这样采取工作面掘进的方式，能够更好的进行巷道的开采和掘进，对整个工期也有较好的影响。

当前大多煤矿地区使用的矸石对地面良田都会产生消极的腐蚀作用。如果把矸石长期放在地面上，会引起自然现象，除此之外，矸石还会导致地下水的水质被污染，以及污染大气等情况。把矸石堆在地面上，会严重威胁到地面的生态和环境，因此对矸石进行安全处理也是一件非常紧急的事情。因此以井下矸石开采和充填为主的手段，是实现矸石利用和开采，减少环境的侵蚀和污染的重要手段之一。

近几年来，国内多个煤矿采用的都是矸石的充填可开采，这就使得在巷道开采充填方面，我国煤矿积累很多经验，当前有很多煤矿也在切实的采取这种手段，因此这种技术是可行的。井下矸石采用的主要是煤炭常用的设备，他的特点和使用方法是煤矿工人比较熟悉的，因此这项技术发展起来并不是很容易，你不需要做特殊培训就可以进行，可靠性比较强。

2.2矸石巷道开采的可行性思路

一般煤矿采取的巷道开采法是采用矸石充填开采法，需要在每条巷道之间设置5m的煤柱，从而起到隔离作用。然后在巷道向前进行挖掘，掘进时候采用一根锚杆进行支护防护，从而能有效的防止巷道变形。最终隔离柱会形成五米宽的巷道和隔离柱。矸石巷道的开采能够有效的防止地面下沉，对煤矿的安全有着重要的意义。

2.3巷道开采的经济效益

巷道开采是有一定的经济效益的。当你使用矸石充填后，可以节省煤矿的矸石，省下大量费用。这些费用可以用来支付提升费用，井上运输的费用，以及占地费用。使用矸石作为充填，能够直接处理矸石，进而变废为宝，除了能够减少对地面的污染，对大气的侵蚀，以及对地下水和大气的污染，还能防止因为长期堆放矸石导致的各种威胁，比如自燃现象就是一个最大的威胁。矸石巷道的充填，能够更好的把矸石作为巷道结构的支撑，这样能够更好的控制地面沉降，从此解决井下突水的危险，真正实现三下压煤的回收和利用。

2.4巷道开采的问题探讨

2.4.1煤矿井下矸石充填技术

目前，通过进行充填开采，注浆充填等能够有效的控制地表沉陷速度。一般情况下，在一个煤炭开采过量区域，地表沉陷率在0.16以上。条带开采能够很好的减少地表沉降，最近几年，在建筑物下，铁路压煤开采中，这种技术得到广泛应用。而地面建筑损害也能有效控制在一级内。煤炭矸石的开采，可以看作是一份井下工作，并且这个工作面需要有一定的宽度。在相邻的煤巷中间需要设立一定宽度的煤柱，从而能够更好的进行开采。这种开采是条带开采，虽然带宽和留宽比较小，但是充填率比较高，地面沉降数量也比较小，这样地面建筑物比较安全，地面下降几率小。在进行煤炭矸石充填时，煤炭矸石的充填率等对控制地面沉降和防止地面变形有着重要的作用。

2.4.2充填巷道和煤柱尺寸

想要确定充填巷道和煤柱子的尺寸和宽度，需要采取比较成熟的计算方法，进行充填开采。巷道顶板需要在左右安装锚杆，这样能够更好的提高煤巷的可行性，如果巷道的开采率比较高，在大于0.5的情况下，下沉系数增长速度会比较快。煤巷矸石充填开采也可以说是窄工作面的开采。如果巷道的宽度是4.5m，那么巷道煤柱宽度不能小于这个数字。进行巷道的充填和煤柱尺寸的测量能更好的完成巷道的安全，防止地表下沉现象。

2.4.3煤炭充填开采的影响

目前我国尚且无法进行测试巷道开采充填的变形，在这个领域中，也没有成熟经验可以去参考，在使用常规方法进行开采时，需要保证煤柱宽度，防止被覆盖岩层压垮，这样能达到地表减沉等目的。可见，煤炭充填和开采的影响的巨大的，使用矸石进行煤炭的充填和开采，有利于巷道的合理开发和安全保护。

按照条带开采的规范和要求，巷道如果不进行充填开采，则不能保证煤柱是否保持稳定。考虑到巷道已经加固煤柱的情况，如果此时巷道能够进行紧密填充，这样能够保证巷道路的稳定性。根据条带开采，进行地表移动，以及变形实际测量资料可以分析出，条带开采符合分布规律，由此可以看出巷道充填开采是可以采用概率计算方法的。

根据我国过往经验，条带开采能够引起地表移动，从而引起变形。全采巷比有下面的特点，如其下沉系数小，水平移动的系数也随着增加面积的减小而减小。主要影响角度和水平移动系数的计算中，不包括和考虑拐点及计算过程的平移距离。条带开采能够有效的引起地板的移动，这样能引起变形，从而更好的利用矸石完成巷道的充填和开采，对整个巷道开采和充填有着积极的意义。因此施工单位，尤其是煤矿，经常采用这种煤炭开采的方式。

煤巷采用的是输送机皮带进行充填矸石，这种充填方法优点很多，他的投资不大，建设周期不长，充填能力比较大，充填效果也比较好，这样就会产生很好的经济效益和环境效益。巷道的充填开采可以看作是条带的充填开采，根据我国过往充填开采经验，可以采用概率积分对巷道的充填开采进行合理的计算，从而选择比较合理的方法。采用井下煤巷充填矸石，通过以矸石进行煤炭的置换，能够更好的实现建筑物下进行采煤等开采方式，这样有利于煤矿提高资源的利用率，从而改善矿区环境，这对整个煤炭开采都具有重要的意义。

3　结语

煤矿采用矸石开采充填技术，能够更好的置换出滞煤量，这样能更好的对煤矿增产和增加效率产生一定的积极作用和影响，并且能够减少因为对矸石进行运输产生的费用，从而消除矸石造成的各种安全上的危险和隐患，从而为煤矿的开采，尤其是绿色开采产生大的贡献和影响，这样也能更好的为其他煤矿提供一些有效的填充经验，从而产生更好的效益。

当前我国对绿色环保开采有严厉的规定，对企业排放废弃物也有很大的力度。而煤矿对环保意识和环境的开采和开发力度也进行不断的加强。井下巷道通常会采用矸石开采方法，这样能够更好的进行环境保护，并且增强煤炭资源利用，提高煤炭开采率和效率。这样产生的效益是非常明显的，应用前景也相当广阔。

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TD823

A

1673-0038（2015）08-0120-02

2015-1-31

王世印（1987-），男，助理工程师，本科，主要从事矿山采煤技术管理工作。

樊菲（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事矿山采煤技术管理工作。

李云飞（1989-），男，技术员，专科，主要从事矿山采煤技术管理工作。