在露天矿处理地下采空区积水的技术方案中,涉及的核心问题是如何有效解决空巷和采空区带来的安全隐患以及生产影响问题。由于地下采空区的存在,不仅威胁到矿工的安全,还可能引起地面塌陷、井工残煤复采困难等一系列连锁问题,因此,必须设计一套合理的技术方案来解决这些挑战。
从描述和部分内容来看,技术方案主要包括两个方面:一是针对采空区本身的开采方案,二是针对采空区积水的防治技术。具体的技术方案涉及以下几个关键点:
1. 空巷和采空区的定义:在煤矿开采中,随着煤层的挖掘,未被及时充填或支撑的地下空间被定义为空巷或采空区,它们可能会形成不稳定区域,导致地面塌陷等问题。
2. 采空区积水问题:采空区积水是由于地下水流动、雨水渗透或其他水源在采空区内汇集形成的。积水不仅影响矿井的生产效率,还可能引起矿井水害,对人员安全构成威胁。
3. 崩落法的应用:崩落法是处理采空区的一种方法,通过诱导崩落采空区上方的岩层,使得上覆岩层在采空区内自然崩落,从而实现采空区的安全封闭。
4. 技术方案实施效果:所提出的技术方案通过消除采空区对露天矿采掘运设备的安全影响,有效地保证了露天矿的安全生产,同时对露天开采井工残煤复采也具有实际意义。
5. 采空区积水防治技术方案:积水防治技术方案可能包括对采空区进行排水处理,使用排水管道、泵站等设施将积水从采空区中抽出,防止积水对矿井造成进一步威胁。
6. 导水裂隙带的高度确定:技术方案中提到了导水裂隙带的高度确定,这与地下水流向和压力分布有关,对于制定防治积水的技术措施至关重要。
7. 煤层描述:文章提到了14#和15#煤层,不同煤层的性质和开采状况会影响采空区积水的程度和防治方法的选择。
8. 技术参数和公式:如Q=K·M·F/cosα等,这可能表示积水体积计算公式,其中K代表积水系数,M表示煤层厚度,F表示积水面积,α是煤层倾角,用于估算采空区积水的量。
9. 王禹副教授的贡献:王禹副教授从事采矿技术和煤矿爆破教学与研究,提出了上述技术方案,并在多个科技期刊上发表了学术论文,对行业研究具有一定的影响力。
10. 引用的期刊和发表的信息:文中引用了如《煤炭科学技术》、《煤矿设计》、《煤矿安全》等多种科技期刊,并提供了DOI号等信息,这些都是评估技术方案科学性和权威性的重要依据。
该技术方案针对露天矿地下采空区积水问题,提供了一套系统的解决方法,有效避免了采空区积水对露天矿安全生产的威胁,并对复采井工残煤作业提供了实际操作意义。这套方案涉及复杂的地质评估、水文计算、结构设计和安全监控等多个方面,要求专业人员进行综合考量和操作。