摘要：在礦山地下開(kāi)采深度不斷增加，卸壓開(kāi)采的同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致上覆煤層產(chǎn)生膨脹變形。伴隨透氣性明顯增加，同時(shí)讓壓巷道作為回采工作面的排放瓦斯尾巷，有效減少了采壓活動(dòng)對(duì)回采作業(yè)的影響，并回收大量損失礦量。
關(guān)鍵詞：深部回采巷道：深井：卸壓巷道
隨著人們對(duì)煤炭的需求量不斷增加，對(duì)礦山的開(kāi)采逐漸加大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)外開(kāi)采的礦山深度已超千米，而國(guó)內(nèi)目前的開(kāi)采深度也已達(dá)到900m。深度開(kāi)采的開(kāi)發(fā)，伴隨而來(lái)的主要問(wèn)題就是壓力問(wèn)題，采用卸壓開(kāi)采的方式可以降低開(kāi)采區(qū)域的應(yīng)力，應(yīng)力降低，支護(hù)形式也能得到合理安排，從而達(dá)到維護(hù)巷道的安全性和穩(wěn)定性。
1深部回采巷道
A.回采巷道作為深礦中最主要的構(gòu)成部分，它的穩(wěn)定性直接決定了深礦的穩(wěn)定和安全。影響回采巷道的主要因素一方面是圍巖的應(yīng)力，隨著巷道的不斷向下深入，圍巖應(yīng)力會(huì)隨著巷道的深入而不斷增加。在巷道深度達(dá)到一定程度時(shí)，除了圍巖應(yīng)力的增加，還有其巖體組織結(jié)構(gòu)變化、巖體溫度上升、地表壓力對(duì)深礦巷道的影響等問(wèn)題。這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致在深部開(kāi)采的過(guò)程中出現(xiàn)不穩(wěn)定的因素，包括巖爆等災(zāi)害性問(wèn)題。
B.根據(jù)已有研究表明，巖爆的出現(xiàn)是由于巖體中有較高的地應(yīng)力，這種地應(yīng)力超出了巖石本身的強(qiáng)度，同時(shí)巖石本身還具有較高的脆性和彈性。這時(shí)如果有地下施工工程不小心破壞了巖體的平衡，就會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)大的能量破壞巖石，并拋出。嚴(yán)重時(shí)可以測(cè)到4～6級(jí)的震級(jí)。
C.影響深井巷道穩(wěn)定性的因素：巖石中含有膨脹性物質(zhì)成分，例如伊利石、蒙托石、高嶺石，它們的含量如果超過(guò)了相應(yīng)指標(biāo)就會(huì)產(chǎn)生膨脹，特別是遇到水后更為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致巷道受到破壞、變形。
隨著開(kāi)采深度的不斷加深，礦井中的空氣以及巷道周?chē)膸r體溫度都會(huì)升高。井下溫度升高會(huì)影響到工人勞動(dòng)正常熱交換的進(jìn)行，工人長(zhǎng)期在高溫環(huán)境中工作會(huì)導(dǎo)致一些疾病，如熱疲勞、熱痙攣等。因此工作條件的惡化會(huì)導(dǎo)致勞動(dòng)生產(chǎn)率降低，疾病威脅是深部開(kāi)采的一個(gè)新的問(wèn)題。
D.回采巷道的服務(wù)年限越長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)方面越重要的.巷道越需要更高的工程質(zhì)量，以此來(lái)保證在生產(chǎn)過(guò)程中能夠長(zhǎng)期使用，回采巷道的服務(wù)年限一般為1~2a，維護(hù)時(shí)間較短，對(duì)于服務(wù)年限長(zhǎng)的瓦斯抽采巷道或服務(wù)年限更長(zhǎng)的大巷，經(jīng)歷下伏煤層回采階段性集中應(yīng)力作用。根據(jù)圍巖的應(yīng)力情況，選擇合理的斷面形態(tài)。減少巷道的低效加固區(qū)，保證巷道的最小加固長(zhǎng)度。所以，巷道維護(hù)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的控制過(guò)程。只有不斷地維護(hù)、檢修，才能保證其安全和穩(wěn)定。
2 深部礦井與上覆煤層
深部礦井在目前開(kāi)采中還存在許多問(wèn)題，主要有以下幾方面：
A.深部礦井中存在大量的瓦斯，因?yàn)榈V井深部的低壓大，瓦斯的壓力也會(huì)相應(yīng)增加，而且瓦斯沒(méi)有外力的擠壓，所以也沒(méi)有逸出。這樣就在開(kāi)采過(guò)程中可能會(huì)造成瓦斯突出，在深部礦井中，瓦斯突出是非常危險(xiǎn)的。在我國(guó)范圍內(nèi)瓦斯低透氣性煤層分布很廣泛，一般情況下都會(huì)選擇瓦斯含量小，安全隱患可控的煤層開(kāi)采，但這些可控煤層也有不穩(wěn)定因素出現(xiàn)，一般利用巖層移動(dòng)引起的卸壓增透效應(yīng)，使吸附的瓦斯充分解吸為游離狀態(tài)的瓦斯，并實(shí)施瓦斯抽采，在瓦斯充分抽采的基礎(chǔ)上再進(jìn)行煤層的開(kāi)采，這也是煤礦防治瓦斯災(zāi)害非常有效的途徑之一。
B.隨著深部礦井的深入，其巷道的支護(hù)方面就會(huì)出現(xiàn)難度，深部巷道圍巖和淺部巷道圍巖不同，淺部巷道圍巖應(yīng)力相對(duì)穩(wěn)定，巖層組織結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，而深部礦井圍巖應(yīng)力會(huì)隨礦井深度的增加而變化。其礦井內(nèi)部地壓也相應(yīng)增加。
C.我國(guó)煤層的地質(zhì)構(gòu)造非常復(fù)雜，而煤層的條件則直接決定巷道的布置方式，適宜開(kāi)采的首采層常常位于煤層群中間或下部煤層，這就需要在上行卸壓開(kāi)采采動(dòng)影響范圍內(nèi)的特定區(qū)域中布置抽采巷道，這些巷道通常位于裂隙帶或彎曲下沉帶內(nèi)，巷道圍巖穩(wěn)定性差，控制難度也很大。
D.由于礦井的巷道較長(zhǎng)，礦井的通風(fēng)阻力會(huì)受影響，這樣就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)采工作的風(fēng)量不足。
3 卸壓開(kāi)采
A.卸壓開(kāi)采是解決高應(yīng)力區(qū)回采的有效手段。卸壓開(kāi)采主要運(yùn)用了應(yīng)力的轉(zhuǎn)移，將巷道回采區(qū)的應(yīng)力通過(guò)相應(yīng)的卸壓措施轉(zhuǎn)移到四周，使巷道回采區(qū)的應(yīng)力降低，改善巖體的應(yīng)力分布，控制應(yīng)力增高帶的相互重疊壓力，以便進(jìn)行順利開(kāi)采。
B.卸壓開(kāi)采主要分為垂直卸壓和水平卸壓。其中垂直卸壓是將巷道回采區(qū)的壓力轉(zhuǎn)移到四周，應(yīng)力明顯降低，便于開(kāi)采。水平卸壓是將礦體上的水平應(yīng)力隔絕，形成水平應(yīng)力，水平應(yīng)力降低可以減少對(duì)采礦工程和采礦人員的危害，降低了安全隱患。
C.卸壓巷道的位置選擇方面尤為重要，因?yàn)樗强刂苹夭上锏绹鷰r變形的有效方法。所以卸壓巷道應(yīng)選在采空區(qū)的集中應(yīng)力峰值附近最好。為了保護(hù)巷道的圍巖壓力，壓煤柱中心應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的彈性區(qū)寬度，來(lái)承擔(dān)一定的圍巖壓力。另外卸壓巷道還可以作為排瓦斯尾巷，除了可以起到巷道卸壓的作用，還可以排放瓦斯，從而降低成本。
D.卸壓區(qū)的頂板對(duì)于巷道來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵的部分，因此圍巖巖性、圍巖的應(yīng)力不同，卸壓巷道的開(kāi)采位置就會(huì)有所變化，垂直方向中，在垮落帶內(nèi)不可以有巷道，裂痕帶內(nèi)可以有回采巷道，彎曲下沉帶內(nèi)可有準(zhǔn)備巷道和回采巷道。水平方向中，在采動(dòng)范圍內(nèi)都可布置巷道。但還是要綜合考慮圍巖應(yīng)力等問(wèn)題，盡量處于有利的層面中。另外，在高應(yīng)力區(qū)礦塊回采時(shí)注意不要多段同時(shí)作業(yè)。因?yàn)槎喽巫鳂I(yè)會(huì)產(chǎn)生連鎖破壞反應(yīng)，對(duì)巷道產(chǎn)生危害，更會(huì)危及施工人員的安全。
參考文獻(xiàn)：
[1]王明洋，宋華，鄭大亮.深部巷道圍巖的分區(qū)裂痕機(jī)制及深部界定探討[J]巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2006，25(9)：1771-1776.
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