開采設計論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇開采設計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

2鋁型材擠壓模具優化的主要現狀

2.1有限體積法

所謂有限體積法是從限差分法進而一步一步的發展形成的，是在對歐拉描述當中，對空間做的網格劃分，并且覆蓋在計算區域當中的，它可以把物理量進行對應的存儲，再通過質量和動量以及能量的守恒一一列出微分方程，再通過在單元體上把體積與時間進行積分，做到離散形式，再通過這種形式組成一個代數方程，進而得到一個物理量的分布。這種方法在對其計算時，已經在流體力學中應用的比較寬廣了，在應用時我們也注意到了，它已經占到了重要位置。在現階段，在各個生產環境當中都已經開始應用這種方法了，并且建立了一個有效的模擬系統，這也是我們在進行求解時的一個重要因素，結果就得出了一個的分步的信息繼承與傳遞數據。在實際當看出，應用這種方法可以模擬出薄壁類鋁型材的擠壓成形，也表明，該方法是模擬擠壓成形最為有效的一種方式了。在有限體積法的原理下，可以建立一個金屬塑性的彈塑性有限元列式的有限體積控制法。而提出這種方法的數據傳遞，則可以建立一個了復合系統，并且對其數值模擬，在這個過程當中也就說明了，金屬在成形時是具有非常強烈的塑，所以更有理論價值。

2.2有限元法

有限元法可以大量的應用在模擬鋁型材的擠壓過程當中，它的工藝參數、模具結構等一些參數都會對產品質量產生直接的影響。在數值模擬的生產過程當中，在很大程度上都是應用了剛塑性模型的，從而模擬出非穩態等溫的生產過程，在這個過程當中我們主要考慮的作用包括幾個方面：必須要應用具有大變形的彈塑性材料，也可以對角鋁型材料進行模擬數值。如果我們是利用二維模型對其進行模擬它的流動速度，此時，在生產時我們可以通過利用它的模型結構，對它的摩擦系統進行進一步的研究分析。如果在擠壓時，它的數值模擬是截面型材，而我們應用的模擬模具就必須是等價的，因此，在實際應用當中，這也是相對有效的方法之一。近年來鋁型材擠壓模擬過程常用的軟件有Msc/SuperForge、DEFORM3D、hyerxtrude等，可以進行擠壓過程金屬流動模擬，得到擠壓模具應力，速度場應力場分析，溫度場分析以及模具應力變形分析。充分發揮了有限體積法和有限元法各自的優勢，成功地分析材料流動和模具受力情況，為模具設計及結構優化提供了有效的參考。

3發展趨勢

在實際應用當中我們可以看出，有限元法可以更好的進行鋁型材擠壓模擬，它的主要優勢是可以更好的適應幾何形狀，并且對材料的性質進行精確的定義，可以確定邊界條件與變量狀態，可以有效的解決更為復雜的一些難題。通常有限元法應用拉格朗日的坐標，它的網格節點一旦出現一定的程度的移動，就會出現很大程度的變形，促使網格發生變形，出現交叉問題，導致精準度失靈，這時就必須對網格重新劃分、模擬。在網格進行重劃時也會存在一些偏差，這主要是因為在傳遞數據時會造成一定的誤差，所以進行計算時它的精度就是有所降低。此外，因為網格重劃的速度是非常快的，這就會造成有限元邊界節點對模擬會產生很大程度的影響，也就是說，它的幾何形狀在和邊界節點進行脫離時會出現一定程度的敏感性，如果應用步長較小，仍然會促使擠壓件的形狀存在很大的偏差。所以，在當前情況下，對有限元數值模擬也僅限于比較簡單的形狀。但是，在未來的發展過程當中，對于研究有限元法更為突出的一個重點就是要在有限元網格的三維技術領域，其次也就是要解決怎樣才可以更好的避免網格重劃的問題。而應用有限體積法的最大優勢就是具有歐拉網格在靜止不動的狀態下，它的節點是不會任意流動的，不需重劃。這種方法的另一個優點是所具有的物理環境，在一定范圍之內可以控制離散方程，即它在各個方面都具有守恒性，同時確保了它的計算精度。由于這種方法在流體流動以及傳熱時計算數值已經發展的非常成熟了，所以把它應用在金屬成形的模擬數值，是具有一定前景的。

篇2

 

1.煤炭開采對環境的污染與破壞

保護環境是我國的一項基本國策，是實現經濟、社會和資源環境可持續發展戰略的重要組成部分。免費論文參考網。煤炭是我國的主要能源，又是“不清潔能源”，在開發過程中對環境產生嚴重污染。煤礦產生的固體廢棄物主要是井下開掘巖巷、半煤巖巷排出的礦石、露天礦剝離物以及原煤洗選過程中的洗礦等。迄今為止，全國堆積的煤礦石已達30億噸左右，占地約5500hm2，并以每年2.0億噸左右的速度增長。全國現有大小礦石山數萬座，其中數百座在自燃，排放大量的煙塵和有害氣體，對礦區環境造成嚴重污染。礦石山淋溶水含較強的酸性滲入地下，個別地區礦石中還含有重金屬以及放射性元素，污染了周圍土壤和地表水系及地下水。免費論文參考網。礦石山侵占耕地良田，有些地區因暴雨導致礦石山滑坡，甚至礦石山爆炸等事故，危害人民生命財產安全。我國大部分煤礦都有瓦斯，高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井約占40%左右。礦井水是煤礦排放量最大的一種廢水，它對地表河流等水資源產生較大的污染。免費論文參考網。礦井水主要來自地表滲水、巖石孔隙水、地下含水層疏放水以及煤礦生產中防塵、灌漿、充填污水等。礦井水由于受開采、運輸過程中散落的煤粉、巖粉、支架乳化液等雜物的污染以及煤中伴生礦物的分解氧化等導致水體混濁。目前我國煤炭開采以井工開采為主，按1998年煤炭產量構成，井工礦開采煤炭產量占93%。國有重點煤礦采用的采煤方法基本都是長壁式開采，全部跨落法管理頂板。由于采動造成上覆巖層移動、變形、跨落、直至地表塌陷。據測定，緩傾斜、傾斜煤層開采，地表塌陷最大深度一般為煤層開采總厚度的0.7倍，塌陷面積是煤層開采面積的1.2倍左右。

2.實現清潔開采的措施與途徑

黨的十五屆五中全會已重視到生態建設和環境保護，并將其列入實現國民經濟可持續發展的重要戰略目標。“十五”期間，針對煤炭行業環境污染、生態破壞等問題，積極推行清潔生產。清潔生產是保護人類生活環境防止污染的重要途徑。它以提高資源、能源的開發和利用率，減少污染物的產生量和排放量為宗旨，是促進煤炭生產和環境保護共同發展的重要決策。因此，必須采取有效的煤炭清潔開采技術措施，以保護我們的生活環境。

2.1減少井下出礦量的措施

（1）全煤巷開拓方式發展建設高產高效礦井，向一礦一井一面或兩面發展，采用大功率、高強度、大能力現代化采掘設備。采掘速度加快，生產高度集中，礦井或水平的服務年限相應縮短；所需同時維護和使用的巷道長度和時間縮短；巷道支護技術的提高、支護材料的改進以及強力皮帶的使用和單軌吊車、卡軌車、齒軌車等輔助設備的推廣應用，可使開拓巷道掘在煤層中，不必掘在巖層中。國外如德國、英國近年來已逐漸向全煤巷開拓發展，一些煤礦已取消了排礦系統，地面基本消除了礦石山。我國一些地方小煤礦基本無巖石巷道。

（2）采區巷道全煤化對于煤層群聯合布置的采區巷道，如采區上山和區段集中巷等應盡量布置在煤層中。因一礦一井一面或兩面(兩面時各在一個采區)一個采區內同時生產的工作面只有一個，所以不用設

區段集中巷，使巷道布置和生產系統簡單化。

（3）減少煤炭回采過程中混入礦石量對開采3.5~5.0m厚的緩傾斜煤層，結構簡單可一次采全厚；對開采3.5~5.0m厚的傾斜和急傾斜煤層，可采用分層開采，若有夾石層，可以夾石層作為下分層的頂板；對開采大于5m的厚及特厚緩傾斜煤層可采用一次采全厚放頂煤開采。為提高放頂煤質量和提高頂煤回采率，要選用多輪順序放煤工藝及低位插板式放煤支架。

（4）薄煤層開采掘出的巷道為半煤巖巷，為使巖石不出井，掘巷時可將巷道掘寬些，使掘出的礦石充填到巷道的一側或兩側。為使充填工作方便，在掘巷時要選擇合理的爆破參數，使崩落的礦石塊度便于充填工作。

2.2減少井下廢氣、粉塵污染的措施

經風井排至地面的廢氣中含有大量的有害氣體，其中主要成分是45%。煤

層采掘前預抽45%可以有效地大幅度減少生產中45%涌出量，這不僅是保證安全生產的重要技術措施，也是減輕礦井排放廢氣的重要途徑。對于排入大氣中的有害氣體量雖然遠小于45%，但也不可忽視，應采取相應的措施進行治理。如：采用煤層注水、高壓噴霧、聲波霧化、巷道風流水幕凈水、集塵風機等滅塵措施，防止沼氣與煤塵爆炸時產生有害氣體；向采空區灌漿、注氮、噴灑阻化劑、及時打密閉等措施防止煤炭自燃產生有害氣體；發展使用巖巷與煤巷掘進機和研究制造適合地方小煤礦使用的小型采煤機，防止爆破掘巷和爆破采煤中放炮(每公斤硝銨炸藥爆炸時產生40-47L的有害氣體；使用柴油動力機械應配置廢氣凈化器，把井下各作業環節產生的有害氣體降到最低限度。

2.3井下污水處理技術

目前推廣的經濟型水泵工藝或區域化水泵工藝所采用的煤泥水處理系統都是按閉路循環設計的。在井下中央硐室采用斜管沉淀倉對采區分級脫水后的煤泥水進一步凈化處理，大部分煤泥水凈化后在井下供采掘用水循環使用，只有少部分經過濃縮后的高濃度煤泥水用小流量高揚程煤泥泵排至地面入選煤廠或脫水廠處理。對于小型煤礦地面無洗煤廠，所產生的煤泥水都在井下中央硐室處理，中央硐室采用濃縮旋流器和高頻震動篩對煤泥水進一步處理，可以做到煤泥水不上井。

2.4減少地表塌陷

對于劣質煤層或結構復雜的煤層，可采用柱式或房柱式采煤法、條帶式采煤法回采，以減少采后的地表塌陷量，減輕對地表環境的影響。對特厚煤層利用水砂充填管理采空區頂板是減少地表沉陷的最有效方法。盡管此法增加設備，增加生產系統，使礦井生產系統復雜化，噸煤成本增高，但對地表環境影響是很小的。

對薄及中厚的煤層群，應采用離層帶高壓注入泥漿技術。地下煤層開采后上覆巖層產生變形和移動，巖層間產生不同程度的離層。在地面向各離層帶打鉆孔，通過鉆孔向離層空隙中高壓注入泥漿，以減緩和減少地表沉陷。

3.結論

煤炭地下氣化是目前較理想的煤炭清潔開采技術。它是將地下煤炭通過熱化學反應在原地將煤炭轉化為可燃氣體的技術，是對傳統采煤方式的根本性變革。不僅極大地減少了井下工程及艱苦作業，而且消除了煤炭開采對環境的污染和煤炭燃燒對生態環境的不利影響和危害。煤層氣即沼氣，它是煤炭形成過程中的伴生物，并隨煤炭賦存于煤層中的易燃易爆氣體。在采煤過程中常作為有害氣體排至地面，污染了大氣環境。據近些年來的研究表明，沼氣是一種潔凈熱效率高的新能源，并且價格低廉。這種能源的開發和利用既消除了采煤隱患，又避免了資源浪費，保護了環境。因此，應大力發展煤層氣的開發。

參考文獻

[1]王文,桂祥友,王國君. 煤礦井下清潔開采技術[J].遼寧工程技術大學學報, 2002,(04) .

[2]楊正全,梁宏友,桂祥友. 潔凈煤開采技術及其環保措施[J].遼寧工程技術大學學報, 2003,(S1) .

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隨著科學技術的發展，采掘工作面布局的合理調整，中厚煤層開采工藝逐步由分層開采、走向短、傾向短、爆破落煤向一次采全高、長走向、大采長、綜合機械化方向發展，但前期遺留的下分層煤炭資源仍需開采，為了減少煤炭資源浪費，下分層開采要從增加采長上下功夫，采用跨區段開采。這樣一來區段老空積水的處理就成了一個新的問題。近幾年來，全國煤礦連續發生了多起一次死亡10人以上的特大水災事故，損失之嚴重、教訓之深刻，提醒我們對防治水工作必須保持高度警惕，下面結合我礦實際研究如何探放老空水。

0.概況

戊9-10-14052工作面位于戊四采區東翼中部，為戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面的下分層，跨戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面階段煤柱布置，其上下階段的上分層均已回采。東為戊二采區、西與戊四高強皮帶，戊四軌道相鄰，南為劃歸興東一礦回采的戊9-10-14031工作面，北為戊9-10-14091工作面（于2002年11月回采）。其風機巷分別平行于戊9-10-14051工作面風巷、戊9-10-14071機巷，設計可采走向長度510m，傾角長度164m，工作儲量23萬噸，煤層傾角34~38°，見巷道布置平面示意圖1。

該工作面東部相鄰戊二采區，距采區邊界煤柱40m，北部位于戊9-10-14071工作面中下部，處于戊9-10-14071工作面積水線以上。從戊9-10-14052工作面機巷南部拐切眼掘進時，切眼將通過戊9-10-14051、戊9-10-14071工作面階段煤柱進入戊9-10-14051工作面老空積水區。其積水區的標高為-204.4~-214.8m，高差10.4m。積水水壓為1.1kg/cm2，積水面積約4875m2，采高取其平均值1.85m，儲水系數0.2，按體積法計算積水量為2000m3，將對戊9-10-14052切眼掘進造成水害威脅。

因此，在戊9-10-14052切眼掘進過戊9-10-14051老空區前，必須把2000 m3老空積水放出，必須對戊9-10-14051采空區積水進行有效的探放水，保證安全施工。否則一旦發生突水，將淹沒戊9-10-14052機巷近300m巷道，礦工人身安全受到極大威脅。

1.1探放水地質條件特點

探放水見切眼剖面圖2，其特點如下：

（1）切眼煤層傾角大（34~38°）。

（2）切眼跨戊9-10-14051工作面和戊9-10-14071工作面下分層掘進。

（3）探水位置在戊9-10-14071工作面和戊9-10-14051工作面區段保護煤柱中。

1.2探放水關鍵性問題

（1）探眼的布置與角度的準確性。科技論文。

（2）怎樣控制老空水的流量問題。

（3）在煤層中布置探水孔，怎樣防止探眼被老空水刷大，老空水大量涌出問題。科技論文。

根據以上地質條件及關鍵問題，我們進行了專門研究，制定了實施方案。

2.探放水設計

本次設計主要為切眼集中探放水。

2.1掘進到切眼時的探放水

在機巷掘至切眼位置時，在機巷下幫做一個水泵窩，要求水泵窩深3m，寬3m，水泵窩底板低于巷道底板1m。

2.2排水設施及排水路線

（1）切眼施工到探放水位置后，在切眼右幫鋪設一趟搪瓷溜子槽，直至切眼下口泵窩，搪瓷溜子槽必須上壓下，嚴禁反壓，保證探放出的水不沖刷巷道幫及底板。

（2）水量預計及水泵選型 根據戊910-14051工作面采空區積水情況分析，孔口管采用Φ75mm鋼管，單孔流量為10-20m3/h，水泵選用QBK100/40型兩臺（1臺備用），從水泵上排出一趟Φ50mm水管到戊四軌道排水溝中。

2.3鉆孔設計

在切眼工作面布置3個鉆孔，分別為上孔、左下孔、右下孔，鉆孔在掘進工作面呈三角形布置，上孔開孔處距離頂板1m，下面兩孔距離頂板1.5m，鉆孔終端在戊9-10-14051工作面采空區頂板以下0.5m處，鉆孔的設計參數見表1，鉆孔布置平面示意圖見圖3。

表一鉆孔參數表

2.4鉆機選擇

鉆探老空水時采用功率為4KW煤電鉆，由開孔至孔深7m用Φ89mm鉆具，里段采用鉆桿Φ42mm麻花鉆具。

3.探水前準備工作

1、鉆機、注漿泵必須提前運輸到位，接上電源，試運轉，保證設備運轉正常。科技論文。

2、開孔前重新核對鉆孔方位、傾角，準確無誤后開孔，先施工上部孔，后施工下部孔，鉆孔直徑為110mm，打入7m時停止鉆進，準備下套管。

3、固定套管在75mm鋼管外口2m范圍內纏上海帶，將鋼管置入鉆孔內，用注漿泵將水泥砂漿從Φ75mm鋼管壓入，見水泥砂漿從鋼管外緣流出孔口時停止注漿。鉆孔結構及孔口裝置見示意圖4所示。

4、試壓。待固定套管水泥砂漿養護24小時后，套管外口接測壓表，進行壓力測試，調節水壓直到套管內水壓上升到3kg/cm2時停止試壓，試壓時，如果壓力值小于3kg/cm2套管外漏水，采取重新注漿加固措施，直至套管外不漏水為止。

4.探水

探放水用Φ42mm麻花鉆具從套管中鉆孔，鉆進過程中，如果水量不大，繼續鉆進，如果明顯頂鉆，水壓增大，應立即停止鉆進，待水壓、水量穩定后，慢慢退出鉆具，關閉閥門，穩定10分鐘，記下水壓值，開始正常排水，在排水期間，可根據實際情況用閥門控制流量，保證探水工作萬無一失。

5.探放水關鍵性問題及注意事項

1、由于探放水在兩個區段保護煤柱中進行，壓力非常大，因此，對于探放水位置前后的巷道必須加強支護。

2、必須對水文地質情況準確掌握，否則有可能出現技術性失誤。

3、要準確計算探眼處的煤層傾角等參數，否則有可能出現探不到水，誤認為無水而造成突水事故。

4、下套管的角度準確與否直接關系到能否探出老空水，因此，套管安設必須準確。

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中圖分類號：X752文獻標識碼： A 文章編號：

煤礦開采在我國的國民經濟發展中占據著重要的地位，對我國的經濟建設和發展起著十分重要的作用。近年來，隨著我國煤礦開采行業的發展，煤礦巷道掘進施工的機械化技術應用也越來越廣泛，尤其是煤礦大斷面的巷道掘進機械化施工技術受到了人們的廣泛關注和研究。在煤礦巷道掘進施工中，煤礦大斷面包括巷道的掘進斷面和支護后的凈斷面兩種。通過機械化在煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中的應用，可以有效保證巷道施工的安全性，從而提高巷道的掘進速度，降低施工人員的勞動強度，保證煤礦巷道掘進工作的效率，進而實現煤礦開采的持續性生產。

我國的煤礦大斷面巖石巷道掘進工作的發展現狀

目前，隨著對煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中機械化施工技術的研究，我國的機械化巷道掘進施工技術在一些重點煤礦已經得到了廣泛的應用。當前，以鉆爆法為主的機械化巷道掘進技術主要有全液壓鉆車配正裝側卸式裝巖機作業線，鉆裝瞄一體化作業線以及手持式鑿巖機配耙斗式裝巖機作業線三種。我國煤礦大斷面巷道掘進機械化技術中比較常用的是第三種手持式鑿巖機配耙斗式或鏟斗式裝巖機的作業線生產模式，在這種機械化掘進技術下，掘進的速度一般為60-70米/月，部分煤礦采用了全液壓鉆車配正裝側卸式裝巖機作業線，但是相對于國外一般使用的全液壓鉆車配正裝側卸式裝巖機作業線和鉆裝瞄一體化作業線相比，我國的機械化巷道掘進技術配套設備還不夠完整，施工工藝以及施工組織管理還存在不足，同時我國在煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中使用的高效掘進設備的在破巖能力、安全性、可靠性以及適應性等方面還存在著一定的差距。

因此，我們必須要對煤礦大斷面巖石的巷道掘進施工中的機械化施工技術的應用進行一定的研究與分析，從而推動我國煤礦巷道掘進工作的機械化進程，提高掘進的工作效率，從而保證煤礦的正常生產秩序[1]。

煤礦大斷面巖石巷道掘進施工應用機械化的重要意義

煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中機械化施工技術的應用對煤礦產業的發展具有十分重要的意義。一方面，通過機械化技術的應用，使得煤礦巷道掘進工作的現代化進程得以加快，促進了煤礦巷道的掘進速度，保證了煤礦開采的產量，同時機械化的設備方便施工組織管理；另一方面，通過機械化的施工設備可以有效地降低施工人員的勞動強度，從而有利于保證煤礦掘進施工和生產的安全性[2]。

機械化在煤礦大斷面巖石巷道掘進中的應用

由于煤礦大斷面主要包括巷道的掘進斷面和支護后的凈斷面兩種，因此在對煤礦大斷面巖石巷道掘進施工中機械化施工技術進行研究時，要借鑒兩種不同的情況，根據在實際巷道施工過程中的經驗總結，對機械化技術的應用進行深入思考。

大斷面巖石支護設計與機械化應用。

要想保證煤礦大斷面巖石巷道機械化開采，首先就要對煤礦大斷面巖石的支護進行設計。隨著科學技術的不斷發展，煤礦大斷面巖石采用的傳統錨噴支護方法已經不再適應當前煤礦開采的需要。在深部大斷面巖石巷道支護中，由于煤礦開采的進一步加深，以抗壓為主的錨噴支護方法往往不能有效地對巷道的變形進行控制，因此這種支護方法已經不能滿足煤礦安全生產的需要。近年來，通過對錨噴支護技術的研究并結合了煤礦大斷層巖石巷道快速掘進機械化施工的經驗總結，借鑒新奧法，通過FLAC數值模擬對煤礦大斷面巖石支護方法提出了先讓后抗的支護優化設計措施。所謂的先讓后抗就是指允許煤礦巷道周圍的大斷面巖石產生的變形，從而使得大斷面巖石能夠進一步的保持平衡，有效的解決了服務年限長的軟巖巷道可靠支護問題，使得支護的質量得以保證，以此來實現煤礦大斷面巖層巷道使用期間的穩定性，進而保證煤礦巷道機械化施工的安全性，在一定程度上提高了巷道掘進的速度。

煤礦大斷層巖石巷道機械化掘進技術與工藝。

在煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中，其巷道掘進的工序按性質可以分為主要工序和輔助工序。在大斷層巖石巷道掘進施工中合理安排各工序施工組織，利用好巷道的機械化技術是保證煤礦巷道掘進施工速度的重要因素。因此，煤礦大斷層巖石巷道的機械化，可以進一步改善巷道掘進施工藝。煤礦大斷層巖石巷道的機械化掘進技術中的多數輔助機械工序占用的時間比較短，并且具有相對的獨立。在對煤礦大斷層巷道掘進進行施工安排時，要盡可能采用主要機械工序與輔助機械工序平行交叉作業的方式，以此來提高煤礦大斷層巷道掘進施工的工作效率以及煤礦開采技術的經濟指標。

機械化技術在煤礦大斷層巷道掘進施工中的具體體現。

目前，我國煤礦大斷層巖石巷道掘進在施工中主要采用的是巖巷掘進液壓鑿巖臺車及其配套的裝備。當前，我國的煤礦開采產業中，對煤礦大斷層巖石巷道掘進進行施工時，絕大多數采用的錨噴施工工藝是以風動鑿巖機和耙矸機為主要設備的。但是，由于這種技術的水平比較低，就造成了煤礦大斷層巷道掘進施工效率不高的問題出現，并且這種技術在進行巷道掘進施工中很難進一步提高進尺水平。因此，我們要對煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中絕大多數采用風動鑿巖機和耙矸機為主要設備的施工工藝進行改變，通過對實際的煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中進行的經驗總結，不斷解決包括液壓鑿巖臺車、裝巖機、噴漿機等機械化設備應用在煤礦巖石巷道掘進中的關鍵技術問題，以此來實現液壓鑿巖臺車以及側卸式裝巖機對傳統氣動鑿巖設備的取代，從而實現煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中機械化施工技術的應用[3]。

總而言之，實現煤礦大斷層巖石巷道掘進施工中的機械化，能夠很好的解決深部巷道掘進中出現的一系列技術問題，有效的提高了巷道掘進施工的速度，實現大斷層巖石巷道安全優質高效掘進，以此來促進煤礦產量的提高。

【參考文獻】

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[中圖分類號] F407.21 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-8-16-1

可采每層分布情況需要通過多方面工作進行確定，并且在開采之前需要對煤層進行全方位勘察與檢測，確保煤層的可開采性以及開采安全性。本文將通過分析準南煤田煤層所在地質以及煤層開采技術，對可采煤層的開采方式進行簡要分析。

1準南煤田可開采煤層對比

1.1組合對比

在西山窯組含煤段中部穩定的存在一層砂巖層，一般為粗砂巖，局部含礫或夾泥巖，其厚度一般大于20米，是含煤段內厚度最大的一層（段），依此為界，以下多為厚～特厚煤層，以上則為薄～中厚煤層，所以，該砂巖層作為分界，可以清晰地將礦區西山窯組含煤段劃分為兩個煤層組合：下部5層為第一組合，上部3層為第二組合。分組對比可靠。

1.2煤層對比

1.2.1B1煤層

B1煤層位于西山窯組下段（J2x1）的底部，是西山窯組最下部的一層可采煤層。在各鉆孔測井曲線上有一些共同的特征：在煤層底板自然伽瑪曲線顯示為一個特別明顯的尖峰形態，視電阻率曲線在該處則是先降低后增高的負峰形態。該煤層以其厚度較大、層位穩定且與B2煤層間夾有一層巨厚度的粗砂巖為主要特征，根據層位極易與其他煤層區別。對比較可靠。

1.2.2B12煤層

B12煤層位于西山窯組下段（J2x1）第一煤層組合中下部，在B1煤層之上。該煤層與之下的B1煤層和之上的B2煤層間均夾有一層巨厚且較穩定的粗砂巖為主要特征，根據層位容易與下部B1和上部的B2煤層對比并且區分。對比較可靠。

1.3B4煤層

B4煤層位于西山窯組下段（J2x1）第一煤層組合頂部，B3層之上，是礦區內煤層厚度最大、并且最穩定的煤層。煤層結構較簡單，局部控制點含1―3層夾矸。自然伽瑪曲線、密度曲線和視電阻率曲線上顯示有一個明顯的箱狀異常形態。該煤層為區內唯一的巨厚煤層，以其巨大的厚度明顯區別于下部的B3煤層和其它煤層，本身就是巖層對比的標志而且是全區煤層對比的重要標志。B4煤層頂板為厚層狀粗砂巖，是西山窯組中段（J2x2）底部中粗砂巖，為西山窯組中段（J2x2）和西山窯組下段（J2x1）的分界標志層。B4煤層在外地表強烈火燒，為褐紅色與其它煤層易于區分。故B4煤層在煤層厚度、層位和火燒形成燒變巖的特征與其它煤層進行對比，并易區分開。B4煤層是區內重要的標志，對整個煤層對比有重要的意義，對比可靠。

2可采煤層

區域內可采煤層比較多，筆者從所有區域中挑選出兩塊最具代表性的區域進行分析。

2.1大面積可開采區域

礦區范圍內共含可采煤層8層，累計全層厚度21.63―47.71米，平均39.18米。累計可采厚度19.26―44.86米，平均31.61米。區內有42個工程點控制了該煤層，可采點24個，控制煤層可采厚度0.77―4.95米，平均2.85米，煤層結構簡單，不含夾矸。礦區范圍內可采面積占三分之二左右，屬于大部可采煤層。可采范圍在呼圖壁河以西。頂板為中砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、炭質泥巖；底板為泥質粉砂巖、粉砂巖、細砂巖、泥巖，與其上的B12煤層間距5.65―44.23米，一般10―20米。屬于厚度變化中等、大部可采、較穩定的薄～特厚煤層。

2.2全部可開采區域

區內有94個工程點控制該煤層，見煤點數為94個，僅在小西溝井田有一個控制點不可采，可采性指數99%。屬于礦區范圍內2層全區可采煤層之一。控制煤層可采厚度0.42―29.15米，平均10.89米，呼圖壁河以西厚度都在9米以上，屬于巨厚煤層，呼圖壁河以東厚度在5～9米之間。傾向上由地表向深部有變厚趨勢。煤層結構較簡單，鐵列克井田東部和寬溝井田以東未見夾矸，其它地段一般含1或2層夾矸，夾矸厚0.10―7.50米，夾矸巖性為泥質粉砂巖、泥巖、炭質泥巖。頂板為粉砂巖、泥質粉砂巖、細砂巖、粗砂巖、泥巖，底板為粉砂巖、泥質粉砂巖、細砂巖、粗砂巖、泥巖、中砂巖。該煤層屬于厚度穩定的全區可采的特厚～巨厚煤層，是礦區重要的可采煤層。

3開采特殊性

開采之前必須要科學合理的布置工作面。通過設計方案之后進行開采的方式，可以減少頂板壓力對于巷道的破壞，從而減少施工材料投入數量與巷道維護的工作量，并且可以最大程度的提升高單產的近水平，提升施工整體安全程度。

因為煤層頂板厚度壁較薄，巖性較軟，并且自稱能力較差，在其余巖層中巖石的壓力作用之下，容易發生破碎、冒落的情況。所以挖掘巷道支護工作不應當使用錨桿支護。在開采過程中需要加強頂板的管理，從根本上杜絕冒頂事故的發生。工作面需要選擇工作阻力高并且穩定性較好的液壓支架。乳化液濃度方面可以按照規定進行3%-5%進行配置，讓泵站的出口位置壓力達到30MPa。讓頂板接收到組的夠多的初撐力，可以起到防止頂板下沉的效果，從而保證頂板的相對完整性。經筆者現場試驗、檢查發現，實際施工中部分支架在工作的時候初撐力方面往往達不到規定要求。主要是因為在操作的時候給升架注液的時間比較短，并且支架存有漏液現象，導致支架卸載。所以在進行回采工作時必須拒絕支架以及液壓管的漏液現象，按照相關規定操作液壓支架，從而滿足初撐力的需要。

兩巷一般情況下要超過前面工作面壁20m左右，并且在原支護基礎上使用超前支護。在巷道棚子間使用單體蜘蛛的棚子進行支護，筆者通過觀察準南煤田該方面的工作發現，實際工作中常常會超前工作面煤壁50m左右，導致頂壓明顯增大，部分工程出現彎棚梁的現象。所以必須根據實際施工鉛礦進行支護，防止頂板變形和下沉。當有底煤的時候，需要使用穿鞋設計，防止支柱鉆底的情況發生，從而滿足規定的支護強度。

4結束語

煤層開采方式在整體煤炭開采工業中起著至關重要的作用，只有不斷完善煤層開采技術才能從根本上提升煤層開采效率與煤層開采安全性。筆者通過分析淮南煤田煤層開采方式，結合當前國內先進經驗，對可采煤層的開采方式進行了簡要分析。

參考文獻

篇6

【摘要】研究采用正六邊形進路開采充填法在礦山回采中的運用，結合有限元軟件ANSYS和有限差分軟件FLAC3D進行耦合建模分析，考慮埋深、圍巖級別和充填體配比因素對圍巖穩定性的影響，結合分析得出了在開采過程中該法對限制頂板沉降方面作用較好，應力從礦房兩側逐漸向四周轉移，至開挖后期應力集中區域距開采區一定倍數礦房寬處，且位于中間層水平處；隨著埋深加深、圍巖級別降低和充填體配比減小，塑性區高度和面積增大，為將來礦山全面步入高效機械化生產作業和減少開采充填工藝循環作業時間，提供技術保障。

關鍵詞 礦山充填開采；正六邊形進路；圍巖穩定性；數值分析

【文獻標識碼】A

Multi-factor approach on a regular hexagon surrounding rock stability of backfill mining

Xu Zhi-li,Lu Wen-chao,Chen Chang-feng

(Civil Engineering College of Qingdao UniversityQingdaoShandong266033)

【Abstract】Study approach using hexagonal fill mining method in mining in the mine, combined with the finite element software ANSYS and finite difference software FLAC3D coupled modeling and analysis, consider the depth, grade and backfill surrounding rock to rock stability ratio factor of influence, combined with analyzes obtained in the mining process of the law to restrict the role of a good roof settlement terms, stress is gradually transferred from the mine to the surrounding sides of the room, to the excavation of the latter from the mining areas of stress concentration area must be in multiples of stope width Department, and is located at the level of the middle layer; with depth deepened, reducing the level of surrounding rock and backfill ratio decreases, the plastic zone height and area increases for the future fully into efficient mechanized mining production operations and reduce exploitation of filling technology cycle operation time, provide technical support.

【Key words】Mine backfill mining;Regular hexagon approach;Surrounding rock stability;Numerical analysis

1. 前言

本文采用正六邊形進路開采充填法在礦山回采中的運用，結合ANSYS和FLAC3D進行耦合數值模擬，考慮埋深、圍巖級別和充填體配比對開采過程中圍巖穩定性影響，研究其破壞方式和破壞機理，分析了頂板沉降、應力場轉移規律和塑性區分布規律，為將來礦山全面步入高效機械化生產作業和減少開采充填工藝循環作業時間，提供技術保障。

2. 礦體開采條件和采礦方法

礦體的上、下盤均為圍巖，下向傾斜進路開采嗣后全尾砂充填法采用仿生學原理，將進路斷面設計為正六邊形斷面，使采空區充填后呈蜂窩狀結構，從而改變其受力狀態，提高圍巖穩定性，控制地應力作用。進路布置為相鄰進路在垂直高度上交錯半層，隔一采一，每回采一層下降高度2.6m，采場階段高度32m，盤區采用脈內外聯合采準系統，下降16m設置一條分段道，其與斜道相連接，斷面為邊長3m，高5.2m（寬*高）。

3. 分析模型

3.1模型建立。

運用ANSYS軟件與FLAC3D軟件耦合建模，先在ANSYS軟件中建立模型并劃分網格，后運用專門的接口軟件將其導入FLAC3D軟件，采用等效平面應變模型。巖體開挖僅在局部范圍產生，距開挖區范圍至少3倍其寬處，應力、應變變化很小，可忽略不計。本章數值模擬模型遵循該原則，開挖區上下、左右均建立3倍開挖區尺寸，以符合圣維南原理。采用Mohr-Coulomb屈服準則，此破壞準則為可能屈服面內極限面，工程運用該準則是偏于安全的。模型的尺寸為：

3.2力學參數。

計算所采用力學參數是經過室內力學實驗所得并通過Heok-Brown強度準則折減后得到的巖體力學參數(數值模擬中圍巖和充填體的物理力學參數表見表1)。

3.3模型邊界條件。

模型邊界條件為兩側限制X方向約束，底端為固定約束，模型頂端施加荷載按照具體開挖方案而定。

4. 模型方案及計算結果分析

4.1模型方案。

設計方案是取13分層，每分層分為兩步開挖和兩步充填，共有26步，加上初始原巖應力場模擬，總開挖步驟為28步。具體步驟見下表2和圖1：

4.2計算結果分析。

（1）位移場分析。

通過上圖2～4可以看出，開挖前兩步的頂板沉降量比較小，隨著開挖充填的不斷進行，在開挖第二分層中的正六邊形進路礦房時，第3、4步開挖后的頂板沉降量有急劇增大的變化，此后開挖充填過程中，未出現沉降值劇烈變化、平穩增加。隨著埋深加深、圍巖級別的降低和充填體配比的減小，沉降量逐漸增大，且埋深越大，圍巖級別越低和充填體配比越小，沉降曲線變化越陡。

（2）應力場分析。

從圖4～7中可以看出，從豎向壓應力變化過程看，開挖前兩分層中，豎向應力隨著充填體配比降低而增大，且第一分層開挖壓應力是在增大的。隨著開挖充填的不斷進行，應力重新分布，由于充填體有效地緩解了側壁的應力集中現象，初期應力集中區在近開挖區兩側處，第6開挖步的壓應力均急劇減小，隨后逐漸向兩側擴展，因埋深加深，圍巖應力釋放增大；圍巖級別的降低，其承受應力的能力下降，圍巖釋放應力也減小；充填體配比減小，膠凝材料少，其抗壓強度降低，承受應力的能力降低，圍巖釋放的應力越小，所以隨著埋深加深應力增大，隨著圍巖級別降低和充填體配比減小應力值減小。且至開挖后期，應力集中區距開挖區一定倍數礦房寬，隨著埋深加深、圍巖級別增大和充填體配比提高離開挖區越遠，位于中間層同一水平處。

（3）塑性區分析。

從塑性區分布看，開挖第一分層時，礦房兩側出現剪切塑性區，但并不影響開挖過程中的圍巖穩定性；由于第二分層的開挖，減小了開挖區的橫向約束，致使第4步開挖后，出現較大范圍的剪切塑性區現象。隨著開挖充填的不斷進行，由于開挖區兩側圍巖一直受到較大的應力影響，以致開挖區兩側圍巖的剪切塑性區破壞高度和面積隨著埋深加深、圍巖級別降低和充填體配比降低而增大。塑性區產生是從與開挖區外相鄰礦房的一幫以45°角向上，另一側則在開外區外與該開挖分層礦房底板同一水平位處與45°向下不斷擴展（單數開挖步，塑性區向開挖區的左邊向上擴展，雙數開挖步，塑性區向開挖區右邊擴展），總體上呈現剪切塑性區；開挖后期，在中間層的兩側圍巖均有較大的塑性區。

5. 結論

(1) 從頂板沉降方面，隨著開挖過程的不斷進行，沉降量隨著埋深的加深、圍巖質量的降低和充填體配比的減小而逐漸的增大，且沉降曲線的斜率也是逐漸的變陡，在開挖至第三分層以后，沉降量未出現較大的起伏波動，且平緩增加。

(2) 從應力場方面，開挖初期，應力主要是由與開挖區相鄰的圍巖承受，之后隨著開挖充填的不斷進行，應力重新分布，逐漸再向兩側轉移，隨著埋深的加深、圍巖質量的提高和充填體配比的增大，這種轉移的程度也是逐漸增大的，且出現的應力集中區位于為中間開挖層同一水平處。

(3) 從塑性區分布方面，起期的塑性區較小，出現在礦房的兩側幫，隨著開挖充填過程的不斷進行，塑性區出現在開挖區兩側的圍巖上，分別以45°向上下不斷擴展，且隨著埋深的加深、圍巖質量的降低和充填體配比的減小，塑性區的高度、面積和影響的范圍都是在增大的。

參考文獻

［1］嚴體. 龍首礦下向進路式充填法采場結構參數研究［D］. 昆明理工大學碩士學位論文，2006：8～14.

［2］蔡美峰，何滿潮等. 巖石力學與工程［M］. 北京:科學出版社，2002：307～347.

［3］李旭鋒. 軟巖硐室圍巖變形破壞機理的理論分析［J］. 山西煤炭，2014，34(8)：11～13.

［4］曹樹剛. 傾斜礦層采場底板巖層控制的研究［C］. 第六次全國巖石力學與工程學術大會論文集，2000：738～741.

［5］蔣宇靜，宋振騏. 巷道頂底板巖層穩定性的極限分析法［J］. 中國礦業大學學報，1998，1：16～24.

［6］姚高輝，吳愛祥等. 破碎圍巖條件下采場留存礦柱穩定性分析［J］. 北京科技大學學報，2011，33(4)：400～405.

篇7

某焦化電聯產資源綜合利用建設工程擬建規模為年產鑄造型焦96萬噸及化、電聯產工程。

建設工程的廠房磚混結構采取條形基礎，鋼架結構采用獨立基礎，焦爐等大型建筑采用鋼筋混凝土構架式基礎，各擬建（構）筑物基礎埋深2.5~7m，基底平均壓力60~250KPa。

1.工程地質體特征

按其工程地質性質，廠區內巖土體可分為如下五種工程地質體。

（1）土體

主要為廠區地表第四系中更新統松散土體，成份為粉質粘土、粉土、細砂。厚度一般為4.50～60.00m，平均厚度為26.43m。

（2）強風化巖體

屬侏羅系直羅組地層，主要分布于土體之下，新鮮基巖之上。風化帶厚度一般在基巖頂面以下9～12m，平均厚度約10m。風化巖體質量指標RQD一般僅有50.5～53％。其飽和抗壓強度一般8.6MPa，順層抗剪強度0.9～1.2MPa，垂直抗剪強度3.1～11.30MPa。

（3）軟硬互層巖體

屬侏羅系延安組地層，巖性主要為泥巖、砂質泥巖、薄層粉砂巖、砂巖，是煤系地層的主要巖組。為典型的層狀結構，產狀近水平。巖石遇水易發生泥化、崩解、碎裂。水穩定性泥巖較差、砂巖較好。該組巖石軟化系數一般小于0.7，飽和抗壓強度一般17.4～72MPa之間。

（4）堅硬砂巖體

屬侏羅系延安組地層，巖性主要為細中粒砂巖，以泥質膠結為主，少量為鈣質膠結。它們多為煤層間接頂、底板。軟化系數一般0.67～0.81，在難、易軟化臨界值左右，飽和抗壓強度一般大于32.8MPa。

（5）煤巖

主采煤層，層狀結構，其飽和抗壓強度為6.6～38.2MPa，平均17.9MPa，順層抗剪強度1.2～2.7MPa，垂直抗剪強度3.1MPa。

2.采空區基本特征

擬建廠區位于煤礦采空區正上方，局部位于未開采的煤礦之上。煤礦目前正在開采之中，采空區體積約500000m3。

該煤礦屬于低瓦斯煤礦，煤層近水平，賦存穩定，開采條件極其優越。煤層埋深80－196m，平均埋深100m，厚度3.2-3.8m。頂底板巖石為軟硬兼互層巖體。

該煤礦硐口位于溝谷中，采用水平巷道機械運輸，房柱式開采。煤礦的運輸主巷道從場地東南角呈東南－西北穿過。巷道寬3~3.5m，高3~4m，巷道維護較好。采房規格不一，以采四留四――采七留八為主，目前正在開采區采用采七留八方法開采。采空區保安煤柱大小不一，主要斷面為4×4m~8×8m。

該煤礦采空區的面積較大，分布不規則,但由于該煤礦采用房柱式開采，井下保安煤柱維護較好，所以采空區目前基本穩定。

3.采空區穩定性評價

3.1 特殊地質條件、地質環境具有誘發采空區發生塌陷變的可能性

根據巖土工程勘察報告和地質災害評估報告，此處無大斷層及構造破碎帶，不存在古滑坡體等不良地質體。但隨著保安煤柱和采空區頂板巖體的風化和浸水軟化，發生采空區塌陷的可能性較大，將直接危及地表工廠的安全。

3.2 煤柱的穩定性評價

對于房柱開采的煤礦采空區，煤柱的穩定性是保證其采空區穩定的主要決定因素；煤柱的穩定性主要取決于煤柱應力和煤柱強度，當煤柱應力超過煤柱強度時，煤柱將會失穩破壞。可用安全系數來評判煤柱的穩定性，安全系數一般應在1.5~2.0之間。

煤柱支撐的總荷載可按下式計算：

式中：p為煤柱支撐的總荷載；

、 分別為煤柱的長和寬；

、 分別為煤柱兩側采出的長和寬；

為覆巖平均重力密度；

H為覆巖厚度；

煤柱強度：準確的測定煤柱的強度是很困難的，最好的方法是進行現場測試。在無法進行現場測試時，一般情況下采用煤柱計算公式計算，如歐伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式、荷蘭德（Holland）公式等，通常多采用歐伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式。

歐伯特－德沃/王（Oert-Dvall/Wang）公式：式中：為煤柱強度；

現場臨界立方體煤柱單軸抗壓強度；

W，h分別為煤柱的寬度和高度；

經過計算可得，最不利狀態下煤柱的穩定在0.93～1.16之間，煤柱的穩定系數未達到1.5～2.0，即場地未達到穩定狀態，需要對采空區進行處理。

4.治理方案比選

采空區的治理方案主要可選用的治理方案有墩臺式支撐、注漿充填、煤矸石或礦渣充填三種方案。三種方案優缺點分析如下。

4.1墩臺式支撐法

（1）墩臺式支撐法治理原理：在采空區內砌筑漿砌石墩臺，對采空區頂板提供直接支撐，由漿砌石墩臺、保安煤柱、采空區頂板共同承受上部巖土體和擬建工程的荷載。

（2）優點：

①漿砌石墩臺強度高，直接作用于頂板，治理效果最好，采空區塌陷得到徹底根治。治理后地表不存在基礎沉降或僅有極小的沉降量，可以滿足擬建工程對基礎沉降量的嚴格要求。

②施工工藝簡單，方便施工，便于操作。

③治理成本低，經濟效益高。

（2）缺點：

①漿砌石施工，以人工作業為主，施工速度較慢。

②僅適用于采空區未塌陷，或局部塌落的礦井。

4.2注漿法

（1）注漿法治理原理：采用全充填壓力注漿法。采用鉆機造孔，將細粒充填材料與水的混合料漿液用注漿泵在壓力作用下注入地下，使之在采空區固結為結石體，用以支撐上覆巖層。常用充填材料有：細石混凝土；水泥砂漿；水泥、粉煤灰；水泥、粘土，等等。

（2）優點：

①施工采用機械化作業，施工進度快。

②充填材料可因地制宜選取，靈活多樣。

③地表作業，施工安全方便。

（2）缺點：

①存在一定的沉降量，僅適用于對基礎沉降量要求不嚴的一般建（構）筑物和場地。

②治理成本高，經濟效益低。

③各種充填材料具有一定的適用特點，應用受其應用特點和效果限制。細石混凝土適應面較廣；砂漿適用于已經塌陷和較小的采空區；水泥、粉煤灰適用于一般建（構）筑物和場地；水泥、粘土適用于的裂縫封堵和一般的地下空穴。

4.3固體充填法

（1）固體充填支撐法治理原理：因地制宜選用固體渣料，采用機械運輸采空區充填，利用其自重和機械壓實。充填體直接支撐頂板，承擔煤柱和頂板的剩余應力，以控制頂板和覆巖變形和塌陷，以保證采空區上方場地及建筑物的安全。

（2）優點：

①成本最低，經濟效益高。

②充填材料為廢棄物，治理采空區同時對周邊環境得到有效整治，經濟環保。

（3）缺點：

①充填體上部的壓實施工困難，壓實度控制難度較大。

②治理效果較差，有一定的沉降量，適用于上部建筑物對基礎沉降要求寬松的工程。

4.4方案比選

治理方案直接工程費經濟分析對照表

通過上述三方面的對比，墩臺支撐治理方案最佳。通過治理可滿足擬建工廠對基礎和沉降量的要求，也能保證礦山的正常生產，同時，治理費用也最為經濟。也達到了治理工程“安全可靠”“便于施工”“經濟合理”的目的。

5.結論

通過對采空區多種治理方案優缺點和治理費用的比選，認為墩臺式支撐治理方案，安全可靠、方便施工、經濟合理，是本治理工程的最佳方案。

參考文獻

[1] 趙樹德 廖紅建 王秀麗 土力學 高等教育出版社 2001

[2] 楊位光 地基及基礎 中國建筑工業出版社 1998

[3] 孫超.薄景山.孫有為 采空區沉陷研究歷史及現狀 [期刊論文] -防災科技學院學報2008(4)

[4] 劉科偉.李夕兵.宮鳳強.劉希靈.王衛華 基于CALS及Surpac-FLAC3D耦合技術的復雜空區穩定性分析 [期刊論文] -巖石力學與工程學報2008(9)

篇8

Abstract: Coal is an important basis for energy and materials, accounting for more than 70 percent of China's total energy. However, the coal industry, production safety situation is not optimistic about the gas explosion as a prominent representative of serious accidents have occurred. Therefore, the design of a high reliability, high stability of the coal mine gas monitoring systems, coal mine safety production has an important role. The development trend analysis through the introduction of China's coal mining process, and want to give counterparts to some reference.

Key words: coal; mining technology; fill technology; coal industry

中圖分類號: TD82文獻標識碼：A文章編號：

一、我國煤礦開采工藝現狀分析

（一）高級煤礦開采工藝——水材料填充技術

該水材料填充技術是由中國礦業大學研制并投入使用的一種煤礦開采材料，其中的水材料是一種ZKD型高水速凝沖材料，材料中摻水量極高，幾乎占到材料成分的九成以上，從而極大減少了對于固體粉料的投入使用。使用該技術的優點為填充技術較為簡單、實施占地面積較小，最重要的是可直接將該系統建入井下進行作業。此外，改填充工藝在初期投入較低，加上其填充材料為液體所以具有一定的流動性，方便仰視或是斜視開采。而對于在水平面開采或是俯視開采則可利用充填袋，但工作效率則大為降低。

（二）通過膏體填充開采煤礦

目前為止，我國煤礦開采較為環保的一種方式為通過膏體填充方式進而開采過程，改方法是一種將固體廢料、粉煤灰、煤矸石以及一些劣質土等材料制作成無需脫水、無臨界流速的膏狀體，在重力或是泵的壓力作用下，通過管道輸送進行煤礦開采作業。使用該技術進行煤礦開采工藝的優點在于高效、環保以及作業安全，目前在我國也被廣為采用。在炮采方面，目前則采用綜采膏體填充技術。其填充材料為水泥、粉煤灰、減水劑以及煤矸石等材料。該方法形成的膠體填充濃度更高，增強了其流動性，在高速的材料攪拌中送至充填區進行充填。目前該方法多被加拿大采用。

（三）利用固體填充開采煤礦

利用固體廢料、煤灰黃土或是煤矸石等固體材料的填充，進行煤礦的挖掘工作。通過此方式挖掘煤礦可做到井下處理井矸石而不帶上井上。

二、簡析我國煤礦開采工藝發展方向

（一）利用輪斗挖掘機、懸臂式排土機進行排土工藝的進行

該工藝的工作特點為：

其一，輪斗挖掘機可采用轉載機的配合進行連續作業。

其二，對于有益礦物質的開采通常采用單斗卡車來完成，同時加上運輸公路以及中間溝的配合。

其三，采用該工藝進行煤炭開采，輪斗挖掘機可放置在有益礦場的床頂板處，同時，排土機可安置在輪斗挖掘機的同一水平處或是放置于其底部從而配合煤礦開采作業的進行。

（二）利用輪斗挖掘機進行連續開采

對于利用輪斗挖掘機進行開采一般有三種開采工藝作為選擇，特大型、普通型以及緊湊型輪斗挖掘機。但因為緊湊型輪斗挖掘機的斗輪比較短，容易進行變幅工作的操作，以及其機器結構緊湊、機器自重輕、造價便宜；再加上操作簡便、易于維修等優點，我國煤礦開采工作一般選擇緊湊型輪斗挖掘機進行。此外，最為重要的是緊湊型的輪斗挖掘機其半徑以及卸載的半徑長度較短，調幅方式也采用液壓缸式。對于其移動方面也采用最為簡便的雙履帶的走行式，此外，該設備的平衡架位位于機體底部并采用法蘭盤相連接，這大大的降低了帶機體的作業高度，方便煤炭開采作業的進行。

（三）吊斗鏟倒推工藝的實施

吊斗鏟推到工藝的實施多半運用在美國的煤礦開采過程中，俄羅斯的煤礦開采有時也會采用該工藝。然而，在我國境內，目前只有在查干諾爾堿礦的開采中會運用小型吊斗鏟進行，其他煤礦產地尚未普及該工藝。

總之，對于我國煤礦開采工藝發展的研究仍有待加強。其一，采用半連續工藝進行煤礦開采的方式已證明成功，但對其破碎機的相關改進還有待加強。其二，對于一些規模較小、工作線路不長的特殊條件礦山而言，單斗—轉載機—移動式破碎機的應用于研究應更為加強，使之更加符合實際需求。其三，對于煤炭開采的剝離工藝方面，其實用性仍需加強。

綜上所述，煤炭產業是我國重要的基礎產業之一，其發展關系著國民經濟的安全。所以，大型煤礦的建立以及合理的開采顯得尤為重要。雖然我國目前采用水材料填充技術、膏體填充技術以及固體填充技術來進行煤炭的開采工作，但這三種方式各有優勢也同樣存在著一定的缺點。因此，對于我國煤礦的開采工藝仍然有待提高。

參考文獻：

[1]白中科,趙景逵,李晉川,王文英,盧崇恩,丁新啟,柴書杰,陳建軍;《大型煤礦生態系統受損研究——以平朔煤礦為例》[J];生態學報;1999年06期

[2]陳虎維;郭昭華;《樹立超前意識依靠科技進步全面提升煤礦土地復墾生態重建效益》[J];現代化開采與可持續發展——全國采礦技術學術交流會論文集[J];2005年

[3]范軍富;劉志斌;《海州煤礦排土場土壤理化特性及其改良措施的實驗研究》[J];現代化開采與可持續發展——全國采礦技術學術交流會論文集[M];2005年

[4] 錢鳴高.何富連.李全生;《綜采工作面礦壓顯現與支護質量監控》[J];-煤炭學報1995(07)

篇9

摘要:通過實施開采保護層、瓦斯預抽采等區域性防治突出措施，制訂執行嚴格的管理制度，使大河邊煤礦實現了防治煤與瓦斯突出到消除突出危險的轉變。

煤與瓦斯突出是突出礦井開采過程中防治難度最大的災害之一。近年全國發生的煤礦瓦斯重特大事故大多是煤與瓦斯突出事故，因此防治煤與瓦斯突出是煤礦通風安全工作的重點和難點。

1礦井概況

大河邊煤礦位于貴州省六盤水市鐘山區境內，隸屬于水城礦業(集團)有限責任公司。礦井屬煤與瓦斯突出礦井。礦井布置方式為斜井開拓，煤礦地質構造復雜，可采煤層4層，分別為la}}a，11#，13#煤層，層間距均在10一20m,2003年經煤炭科學研究總院重慶研究院鑒定為煤與瓦斯突出礦井，突出煤層為13#煤層。據統計，煤與瓦斯突出60%左右發生在石門揭穿突出煤層;35%左右發生在突出煤層掘進工作面;;5%左右發生在突出煤層采煤工作面。

2防治煤與瓦斯突出的區域措施

優先實施開采保護層，并在開采保護層的同時利用底板瓦斯巷預抽被保護層的瓦斯的區域性防突措施，針對局部煤柱在開采過程中采取瓦斯抽采的局部補充防治突出措施，以優化設計治本為主。

1)開采保護層:大河邊煤礦主采的煤層為1，7“,11",13#煤層，開采順序為自上而下的“下行式”開采，即先開采保護層1",7#,11煤層，最后開采有突出危險的13“煤層。

2)底板瓦斯巷預抽瓦斯:在進行生產布局設計時，考慮設計底板專用瓦斯抽采巷，提前安排施工，從底板專用瓦斯抽采巷布置穿層鉆孔穿透煤層進行預抽，并保證預抽時間達6個月以上，當采掘工作面掘進和回采時煤層瓦斯已達到抽采指標的要求。

3)在采掘工作面的設計過程中，優先考慮防治煤與瓦斯突出的要求，盡量避免留設煤柱，若必須留設煤柱時，所留設煤柱寬度與鄰近層不得大于20開采上保護層時，在底板瓦斯抽采巷道內施工穿層鉆孔進人煤層，可以達到一條抽采瓦斯巷道為多層煤抽放瓦斯服務的目的，如圖1所示。

3消突效果分析

通過開采保護層后，使被保護層和圍巖中積蓄的彈性能被釋放，被保護層中對應區域內的煤體充分卸壓，減弱了發動突出的主要動力。另外，因煤體卸壓后會產生大量裂隙，使煤層的透氣性增加，成為瓦斯釋放通道，煤層內吸附瓦斯不斷轉換為游離狀態，高壓瓦斯的大量釋放，使煤層瓦斯含量和壓力降低，同時增加煤體強度，實現了消除突出危險。

消突效果檢驗:在開采過程中，采掘工作面每推進50m應用鉆屑指標法對工作面連續進行2次區域性消突效果檢驗，每次檢驗驗證都為無突出危險。

實際生產過程中，開采保護層和預抽煤層瓦斯后，從未發生過鉆屑量和鉆屑解吸指標K，值超過規定的現象。而且11#煤層開采后掘進13“煤層時，掘進過程中采用鉆屑指標法進行效果檢驗，最大鉆屑量S~均小于6kg/m和鉆屑解吸指標K,值小于0.5mIJ(g"min}"})。

4嚴格管理制度

煤與瓦斯突出的防治工作堅持“預防為主，綜合治理”的原則，結合井下地質條件和安全狀況，采取可行有效的防治突出措施，制訂專項防治煤與瓦斯突出管理制度，與責、權、利相結合，分工明確、責任到人，嚴格管理。若因安全管理措施不到位或管理不善造成煤與瓦斯突出事故的，必須嚴格追究責任。

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教務部的主要職責是為教學服務，保證教學工作的正常開展，并為取得高質量教學的效果實施相應的管理。本學年在教務部承擔教學任務的教師52名，其中專業教研室29人，課程涉及采油、采氣、儀表、提高采收率、油藏、機械基礎、制圖、管焊、電工等多學科，新教師數量多，教學任務繁重，多數教師的周課時達到20節，教學工作量大、教學管理、培訓教學協調難度大。我是油氣開采專業的老教師了，熟悉專業教學的規律和特點，熟悉教學過程，也了解專業教師的教學情況，因此對專業室教學管理上，我以一個服務者的角色，力爭用人性化的理念、負責的意識、以身作責的精神，積極主動的工作態度，從細節入手，從嚴要求，從大局出發，深入到課堂，深入到教師中間，準確了解教師的課堂教學情況，及時發現問題，及時分析原因，及時幫助解決。以指導者的態度，指導年輕教師的教學，讓他們在教學中學習，在教學中提高，在教學中成長。平時主動和年輕教師交流，解決年輕教師的困難和心理壓力，把工作做細做活。

二．倡導民主自主的教研之風，使之為教學服務，為教師服務

教研活動是教務部的常規工作，每學期開學，我積極與教務部部長商討教研活動主題與方式，在我們的共同努力下，專業室的專題教研活動提高了老師們針對一個專題進行探索和研究的能力，使一批新教師漸漸成熟，他們主動探究、獨立工作的能力漸漸增強。教研活動也鍛煉了一大批老老師，課堂教學中，他們大膽嘗試，有思想，有觀點，更為可貴的是他們對待學術真襟懷坦蕩的態度，對別人存在的問題毫無保留地真誠地指出，也對別人提出的不同意見和建議也非常樂意接受。在這樣一個良好的學術氛圍中，老師們認識問題、發現問題和解決問題的能力提高了，真正達到了教研為教學服務、為教師服務的目的。

三．有序組織學生論文指導審查工作，使之成為宣傳中心教育品牌的有效手段。

六月到七月我組織油氣開采和石油工程的教師對開采06班、地質06、鉆井06班的畢業論文進行指導審查，并發揮自己的專業優勢指導了20位學生的畢業論文。在組織論文指導的過程中，學生因為工作崗位不能離開，不能到學校與老師面對面的交流，我們就發揮網絡的優勢，組織老師在網上指導學生修改論文，派教師到現場親自收取論文，本著為學生服務的態度，和老師們圓滿完成230人的論文指導與審查工作，按時把質量上乘的論文提交到石油大學，為中心的勢力和教學水平做了很好的宣傳。

四．積極承擔教學培訓任務，把課堂當作超越自我的平臺。

今年我承擔完成的培訓與教學任務有：

1．完成采油高級工培訓班采油知識與技能培訓7天，完成學時49個；

2．承擔《采油工程》、《工程流體力學》、《滲流力學》等課程的函授教學，完成課時50個。

3．在西南石油學院承擔大學生采油采氣培訓任務，連續6周，每周6天課，歷時42天，完成學時288個。

4．假期承擔集團公司采氣技師培訓項目的設計、教學安排、教學跟蹤、現場考察指導、技術論文指導、技術交流的組織工作等，歷時21天。

我認為教學是一項需要愛心與智慧的工作，教學中遇到的許多問題，需要依靠智慧來解決，智慧來自細心的觀察，來自于潛心地學習、勤奮地工作，來自于不斷地反思，不斷否定自我，超越自我。

教學上我可以算是一個老兵了，但我仍沒有放棄對教學基本功的訓練，在教學中我以身作則，看重教學過程，備好課、上好課是我的追求。為此，我認真鉆研業務，不斷提高專業水平，在課堂教學中我竭力尋找多種教學手段和技巧，以調動學員的學習積極性和主動性，提高教學和培訓質量。把課堂教學當作展示自我才華、超越自我的平臺。

五．靜下心搞教學研究工作，使之成為實現自我價值的橋梁。

今年我參與了兩項比較大的教學研究工作，希望我們的努力能為中心的發展盡微薄之力。

1．開發申報了油田公司采油新工藝新技術培訓教材編寫項目，并負責該項目的編寫工作，目前已組織三位老師完成編輯工作。

2．參與集團公司采氣技師培訓教材的編寫，和四位老師一起圓滿完成任務，爭取明年初出版。

六．學習科學發展觀，使之成為自己職業道德熏陶的信念。

半年來積極參加科學發展觀的學習，通過學結，思想認識有了很大的提高，價值觀也有了正確的方向，對工作努力堅持“只干不說，先干后說，干好了再說”的態度，別人不愿意做的工作，我主動承擔，別人做不了的事情，我努力去做，別人做不好的工作，我用心干好。對拿不準的事情，我請教領導，對領導安排的工作，我自覺服從，不折不扣執行，認認真真完成。

作為教學管理干部，我奉行“正正派派做人、誠誠懇懇待人”的原則，勇于負責任，敢于承擔責任。用自己的行動說服人，用自己的真情打動人，用自己的人格感染人，努力把自己熏陶成為一個有大局意識，有團結心胸，有責任心的人。