在煤炭开采领域,放顶煤开采技术是当今较为先进的一种开采方法,尤其在复杂地质条件下,其技术特点和优势尤为凸显。本文通过金华山煤矿的实例,深入探讨了在这种特定条件下,如何合理留设煤柱以确保开采安全与经济效益的最大化。
我们需要了解放顶煤开采方法的基本原理。放顶煤开采,顾名思义,是先采出工作面的上部煤层,然后通过人为破坏工作面顶板,让其自然垮落,随后开采垮落的煤体。这种方法可以显著提高煤炭的采出率,减少资源的浪费。
然而,该技术的实施对于地质条件有着较高的要求,复杂地质条件往往会造成顶板不稳定,存在诸多安全隐患。为保障安全与可持续的开采,合理的煤柱留设就显得尤为重要。煤柱留设指的是在采空区周围保留一定的煤体,用以支撑顶板,防止顶板的过早垮落及控制垮落的范围,同时最大限度地减少煤炭资源的浪费。
在研究中,我们发现影响煤柱留设合理性的因素众多,包括煤层赋存条件、岩石力学特性、开采技术参数、地应力状态、水文地质条件等。金华山煤矿在应用放顶煤开采技术时,针对这些影响因素进行了深入分析,采取了相应的措施来优化煤柱的留设方案。
具体来说,研究者首先分析了金华山煤矿的地质资料,包括煤层厚度、倾角、煤岩体的力学性质等,建立了与之相适应的放顶煤开采模型。然后,研究者根据模型和地质情况,提出了具体的留设煤柱的方案,并对留设煤柱的尺寸、形状及空间位置进行了优化。
研究过程中,作者发现了一些问题,比如煤柱尺寸过大导致煤炭资源浪费,尺寸过小则会影响开采安全。为此,作者提出了一套综合评价方法,通过该方法可以科学地确定煤柱的合理尺寸。该评价方法考虑了矿压显现规律、顶板运动规律、煤柱稳定性等因素,通过数学模型与现场试验相结合的方式,验证了优化结果的可行性。
文章的描述指出,该研究成果对于类似地质条件下的煤矿企业具有实际的指导意义。这意味着,未来在实施放顶煤开采技术时,煤矿企业可以借鉴本文提出的留设煤柱的方法,结合自身的地质条件,进行科学的决策,以实现安全高效的煤炭开采。
本文通过金华山煤矿案例,深入分析了复杂地质条件下放顶煤开采合理留设煤柱的重要性,提出了相应的研究方法和优化建议,为煤炭行业提供了宝贵的参考资料。通过这些方法和建议的应用,能够帮助矿企在保证开采安全的同时,提高煤炭资源的利用率,对促进煤炭资源的可持续发展具有积极作用。