综合物探方法在阳煤五矿的应用研究.pdf

L O C A R B O N O R L D 2 0 1 5 ／ 5 能源 地矿 煤 矿 开采 沉 陷防 治和 控制技 术研 究 梁 洪 ， 蒲 磊 四川省煤炭产业集团广能公司洞口煤矿， 四川广安 6 3 8 6 0 0 【 摘要】 煤炭是我国的重要能源， 随着社会生产生活对煤炭能源需求的不断增加， 煤矿的开采任务也越来越重。在煤矿开采当中， 沉陷是经常 容易发生的问题 ， 不仅会给煤矿开采工作效 率造成妨碍 ， 还可能会引发安全事故， 对周 边的环境也会产生严重破坏。本文就对煤矿 开采 沉陷的 防治和控制技术进行 了研究 ， 以降低煤矿开采过程 中沉陷 问题的发生概 率。 【 关键词】 煤矿开采沉陷； 防治和控制技术 研究 【 中图分类号】 T D 3 2 7 【 文献标识码 】 A 【 文章编号】 2 0 9 5 2 0 6 6 2 0 1 5 J 1 4 0 1 1 3 0 2 煤 炭 能 源 的 供 应 是 社会 稳 定 和 经 济 发 展 的 重要 保 证 ， 对 于人们 的生活有 着至关重要的影响 ． 然而， 煤矿开采沉 陷问题 的存在 ． 给煤炭资源供 应的稳 定造成 了一 定干扰 。同时 ， 煤炭 开采沉陷问题会给周边环境造成严 重的破坏 。比如周边建 筑 物的倒 塌、 道路的塌陷、 农业的减产等 ， 所以 ， 加强对煤炭开采 沉陷的研 究． 探索科学可行 的防治和控制技 术 ， 有 着十分重要 的 现 实 意 义 。 1煤矿开采沉陷的防治与控制途径 煤矿 开采沉 陷的发生原因十分 复杂，既有地质条件 的因 素 ， 也有开采施 工过程 的因素 ， 在 对其进行 防治与控制上 ， 需 要从两个方面来进行 ， 具体 内容为 1 在 开采沉 陷发 生之 前 ， 在 煤矿开采过程 当中， 通过 采 取适 当的煤矿 开采技术 。不断对开采 中使 用的防护与周边环 境进行严格检 查．利 用相应 的技术对容 易引发沉 陷的 因素进 行 预 防 或 处 理 。并严 格按 照相 关 的 开 采技 术标 注和 流 程 规 定 进行开采施 工． 提 高开采过程的安全性 ， 将地表沉 陷的速度和 范 围控 制在 一 定 范 围 内 ． 以 确保 地 面 建 筑 和耕 地 的 安 全 ， 避 免 开采安全事故的发生 ， 保证施 工人 员的生命 安全【” 。 2 在 开 采 沉 陷 发 生 之 后 。 可 以通 过 土地 复 垦技 术 进 行 恢 复和调整 虽然通过各种技术措施 可以在一 定程度上起到 降 低开采沉陷发 生率的作用，但是煤矿 开采沉 陷问题 并无 法被 完全 避 免 ． 对 于 已经 发 生 开 采 沉 陷的 煤 矿 ． 应 “-3采 用适 当 的技 术进行补足。 这种技 术就是 土地复垦技术 ， 它可 以起到保护地 面耕 地 的作 用 2煤矿开采沉陷的控制技术 2 ． 1 全部填充开采技术 全部填充开采技 术是 应用较 为广泛的一种煤矿 开采沉陷 控制的技术 ．这种技 术是 通过在 采出煤 炭但 顶板 没有 冒落阶 段 ， 使 用固体材料 ， 充分 填充采空 区， 对顶板岩层起 到巩 固作 用．以有效降低 地表 的变形和 沉降．对煤矿地 面上周 边的建 筑、 耕 田等起到保护作用 全部填充开采技 术常用的充填物是水沙，不仅成本较低 ， 而且填充的效果较好 ． 其次 可以选 用矸石 ， 其填充是利用矸石 自身滚动来实现 的， 另外， 风力填充也是常见的填充技 术之一。 全部 填充的技 术在 开采过程 中应用十分普遍 ．其缺点在 于在开采初期的煤炭开采量相对较 少，对填充的专业技术要 求相对较高 ． 加上填充过程 需要有数量足够的充填材料 、 专业 的填充机械设备 ，会在 一定程度上增加煤矿初 期的投资和开 采成本翻 。 2 ． 2 条带开采技术 条带开采技术是指在煤矿开采过程 中，结合煤层与其上 覆盖岩层的 实际组合情况 ， 设计 一定的开采与保 留比例 ， 将煤 层 中的煤炭 。 保 留下一条 ， 开采 出一条。 这种开采技 术运用后 ， 煤层 中的煤炭并没有被 全部开采 出来 ，还会有一部分存 留在 原处 ． 且这存 留的部分是 经过精 心设计 的 ． 对于上层的覆盖岩 层有 着相 “-3的支撑 作用 ， 从 而有 效降低 了覆盖岩层 的移 动 ， 起 到控制地表 变形和移动的作用 ．最终 实现保护煤矿地 面周边 建 筑 、 耕 田 的 效 果 。 条带开采技 术的优 点在于不需要过 多的成本投入 ，沉 陷 控制 的效果相对较佳 ． 但 是 ， 也存在 着煤炭开采 率低、 巷 道的 施 工 工程 量 增 大 以 及 开 采 工 作 面 效 率 低 等 弊 端 ， 实 际效 用效 果并 不理 想 2 ． 3 覆岩离层带充填技术 在煤矿开采 出现的采空 区中，其上方的覆盖岩层在移动 时． 会形成三带． 覆 岩 离层带充填就是利用覆岩这一岩移 的特 点． 在完成煤炭 开采之后 的一定时间之 内， 通过开挖钻孔和 高 压注浆结合的方式 ， 向离层 带空间 内注入 大量浆液 ， 将 离层 带 空间填充起来 ，而浆液与覆岩的结合会起到加 固离层 带空间 的效果， 如此以来， 由于煤矿开采过程 中松动的砌体 梁结构会 被进一步加 固后 ， 成为具有 良好稳 定性的连续梁结构 ， 对 离层 4 结 论 通过对地震超前探测和地质雷达在 阳煤五矿 中的成果实 践 。 得 到 了几 点 应 用 性 的 结 论 1 雷达探 测具有 分辨率 高、 操作 简便 等优点 ， 但探测 距 离较短 。 数据采集过程 中人 为因素影响较 大； 2 地震超前探测具有探测距 离远、 对阻抗分界 面敏 感等 优点 ， 但 实际操作 中过程 比较复杂 ， 井下放 炮涉及 多部 门的配 合 协 调 。 试验表 明． 综合物探方法在矿井物探 工作 中可取长补短 ， 从 多个角度去 识别真、 假 异常 ． 能有效提 高探 测的准确性 ； 并 结合地质和钻孔 资料 ， 为煤矿安全生产提高保障。 参考文献 [ 1 】 郝 召敏 ， 王志 强， 昊有 信． 环球 市场信 息导报一 土地资源管理． 北京 2 01 2 2 ～ 21 ． [ 2 ] 胡承林． 综合物探技术在煤矿 采空区的应用研 究． 成都 成都理工 大 学． 2 0 1 1 ． f 3 】 刘云祯． T G P隧道地震渡预报 系统与技术． 物探与化探 ， 2 0 0 9 3 3 ～ 2 ． 收稿 日期 2 0 1 5 4 2 6 作者简介 余博龙 1 9 8 4 一 ， 工程师， 硕士研究生， 毕业于中国 矿业 大学 北京 ， 主要从事煤矿安全技 术研 究工作 。 口 0 ； Z 0 ∞ o r - U ； 0 虫J 搭 1 1 3