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随着煤矿开采技术的不断进步以及煤炭需求的不断增加,煤矿开采的深度和难度也在逐渐增加。为了保证煤矿开采的安全、高效和经济,需要研究出一种适合松软突出煤层顺层抽放的钻孔施工技术。本文将对该技术进行详细研究及其应用进行分析。
一、松软突出煤层的特点及危险点
松软突出煤层是指煤层顶板或顶板下部岩层失稳形成的突出现象,其特点是顶板松软、易塌、易爆、易形成掏槽、突水等危险。
1. 顶板松软易塌
由于煤层的埋深、岩层和煤层的结构等因素影响,顶板松软易塌,一旦塌方发生,将导致工人的生命安全受到威胁。
2. 顶板易爆
矿井中不仅含有瓦斯等易燃气体,而且工作条件艰苦、煤尘污染严重,因此煤矿中易发生爆炸事故。而松软突出煤层所处位置较低、容易积聚瓦斯,因此突出煤层的地方特别容易发生爆炸。
3. 掏槽、突水等危险
顶板松软、岩层裂隙多,给开采工作带来了不少危险。一旦岩层裂缝出现,掏槽、突水等危险也将随之而来。
二、松软突出煤层顺层抽放钻孔施工技术
钻孔施工是一种在矿井中运用比较多的开采技术,其特点是安全、高效。顺层抽放钻孔施工技术是将钻孔施工与抽放工艺相结合,其核心是将私通煤体和顶板层次进行隔离,降低采矿所带来的安全风险。
该技术包括下列步骤:
1. 选定钻孔位置
根据采场布置图,选定钻孔位置。选定的位置需要在开采面前,考虑到倾斜和裂缝等地质因素,需要进行现场勘查,确保选定的位置安全。
2. 施工钻孔
根据选定的位置进行钻孔施工。根据钻孔规格确定钻孔深度,由于施工钻孔的目的是与顶煤隔离,因此需要在顶煤上方进行钻孔,钻孔中心线顺煤层上跑。
3. 钻孔装载
钻孔装载是将钻孔里的煤块将其装上来,往往采用卡盘式的装载机进行装载。对于松软、易塌等煤体,需要进行相应的增强措施,如倒密实煤块等。
4. 抽放煤块
抽放是将钻孔装载好的煤块抽放出去,往往采用管道输送的方式。对于松软、易坍塌等情况,抽放需要特别注意,保证煤块安全抽放出去。
三、技术应用实例
该技术在实际应用过程中取得了良好的成果。如某煤矿在工作面上停用了几年的顺层抽放钻孔施工技术,使得采场环境得到改善,拓宽了采空区,提高了采场回采率,减轻了采场支架的压力和负荷。
同时,该技术也面临着一些挑战,如煤块的大小与数量受限、抽放管道易堵、管道容易受损等问题。
四、总结与展望
松软突出煤层顺层抽放钻孔施工技术在实际应用中显示了其安全、高效和经济的特点。但随着煤炭开采技术的不断升级,该技术也需要不断进一步改进和创新,满足更广泛的开采需要。同时也需要对松软突出煤层的危险点进行更深入的研究,以减少不必要的事故发生,保障煤矿开采的长期稳定。