深井难采矿体开采与通风控制技术研究

深井难采矿体开采与通风控制技术研究

罗冬冬

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摘要：随着煤矿开采深度的日益增加，地质条件越来越复杂，地应力越来越大，重大灾害发生的机会呈增长的态势。深部开采的软岩多、地温高，岩体破裂程度与涌水加剧，致灾过程更加复杂，作业环境恶化，大量学者的研究重心转移到围岩稳定性、冲击地压发生机理等致灾机理的研究。基于此，对深井难采矿体开采与通风控制技术进行研究，以供参考。

关键词：煤矿矿井；通风技术；通风系统；优化

引言

矿产资源是工业生产的重要组成部分，也是国民经济发展的重要支柱。中国矿产储量丰富，资源种类多样过去，由于采矿技术有限，它主要开采浅矿藏。随着工业经济的迅速发展，浅层矿物逐渐消失，开采海底矿藏成为一种不可避免的选择。开采深矿藏的自然现象，主要表现为随着开采深度的增加而增加的温度和地面压力；开采深度越大，问题越多，对开采的技术要求越高。

1煤矿深井开采特征

与浅矿体开采相比，煤矿深井开采技术条件较为复杂，具有明显的深挖特征。(1)深部岩石温度较高。例如唐口煤矿深部矿体深部矿体具有深部矿体特征。经过几十年的开采和生产，大部分浅海矿产资源被采集并转移到深井。深矿井实测温度达到41℃，入口温度达到37 ~ 38℃。随着气温的上升，地下工作人员的健康将受到严重危害，劳动生产率也会下降。(2)深部矿体初始位置应力和地面压力明显增加，矿床安全性和稳定性下降。重点关注塘口煤矿深部开采方法、块体结构参数、浮压开采、岩矿开采顺序，为了避免开采过程中的高压和岩盘突然倒塌，需要解决开采技术的主要问题，取得经济效益同时，在深井开采条件下，需要为深井开采提供可靠的技术参考。

2煤矿矿井开采与通风面临的难题

2.1深井通风效果不佳

在采矿过程中，一些粉尘和气体在采矿过程中形成，这可能对环境构成重大威胁，而且在深井煤矿开采增加的情况下，越来越难以控制这些粉尘和气体。这些技术的应用也存在缺陷，普通通风设施不能充分满足实际需要。此外，一些地雷现在按通风系统进行更好的通风，其老化使深井的通风效率降低，从而增加了安全风险。

2.2岩爆问题

爆炸是一种动态现象，当地下岩体的弹性变形潜力由于挖掘或其他外部干扰而突然释放出来，导致周围岩石碎裂和喷出时，就会发生这种现象。岩石中高原的应力是岩石破裂的主要原因，当压力随岩石沉陷深度的增加而增大时，岩石就会喷出。岩爆是非常突然、随机和危险的，可能对深井操作员和设备造成重大损害。

2.3通风信息化水平有待提升

在目前的深部采煤过程中，风机通风处理较为机械化，但随着开采难度加大，地下开采的环境要求增加，煤炭开采必须利用先进的信息技术提高通风信息水平。目前，煤矿井下通风的信息水平有待进一步提高，有效的监督和作业自动化是不可能提高的。

3深井难采矿体开采与通风控制技术

3.1通风系统优化技术措施

(1)在通风期内停止整个矿井下的所有采矿活动。(2)调整通风系统前，仔细检查井下的所有设施，确保气闸敏感可靠，调节分离器，调整气闸控制的风量，符合设计要求，关闭前气体符合要求。(3)监控中心对监控系统进行全面检查，确保报警断电功能敏感可靠，数据显示准确。在调整过程中，平台警卫人员加强了对整个地雷监测和监视系统的管理，并密切监测各传感器显示的变化。(4)可能产生煤尘的地方，如开采工作面、底巷、繁殖点，应事先喷洒，清除灰尘，冲洗干净。(5)矿务局局长或国防部副部长负责管制检查站的矿井通风系统；通风设施办事员负责打开和固定中央回车道(三个猴子机车尾部)，打开和固定中央接触通道3的空气门，关闭接触通道3的空气门，并恢复空气门锁紧装置；通风机调节后，测定仪负责调节二号干线的气门，确定二号干线的气门是否打开，取决于辅助进气道的气流量与调节后集中进气道的气流量之间的差异 并测量进气道、1196 m连接道(流通面积)、3306连接道、第三采区高压集散点、3308连接道、第七区连接道集中的空气量，组空调器和组下井通气管到达指定位置，向调度控制台和工作区报告，准备空调器。

3.2深井地下水综合防治技术

在矿山开采深井极易受到地下水的影响，需要采取有针对性的预防和处理技术措施，防止深井积水，以确保正常开采。第一项任务是在开采前进行有效的预防和控制，严格遵守勘探后和开采后的预防和控制原则，首先对开采深井前矿区的地质结构和水文特征进行研究和分析，明确异常位置二是加强预防和防止采矿。在不同地质构造的矿井中，地下水系统往往更为复杂，导致深井开采中的水风险多样化。

3.3高温矿井排热通气技术

高温矿井热通风的基础是空气-岩石热交换理论，然后利用提供技术数据和合理指示的智能网络分析复杂的通风环境。最后，高温测试仪的能量配备了固定的顶部连续管道，以确保在工作时间内持续降低温度。因此，这种技术可用于采矿活动，例如使用中央地暖系统和水井冷却系统，使用地面冻结装置获取冷冻水，或在井下增加高压转换器。同时还采用深井冻结设备制造冰水，直接送入高温工作面空气冷却器，实现排热通风效果。

3.4推进智能化通风系统建设

煤炭开采企业要推进智能通风技术的应用，不断提高井下通风的智能水平。(1)需要加强信息基础设施，实现安全监控网络、无线网络和调控协调通信系统，鼓励逐步建设5G+矿产网络系统，不断提高煤炭系统的总体知识水平。(2)相应建设智能煤矿，需要构建智能综合控制平台，将通风系统与其他工作链深入结合，形成智能联动管理方案。(3)在智能通风系统施工过程中，能够应用智能准确的通风系统检测技术和设备，实现电阻、风量、气压等参数的智能检测，实现通风网络电阻的实时监测和解决。这有助于及时发现问题并智能地加以处理，全面提高井下通风质量，确保井下作业人员的安全，并为井下作业提供良好的环境保护。

3.5高地应力卸荷技术

在地雷回收阶段，地雷回收顺序的确定采用了部分削弱采矿区的技术，并对岩石应力分布进行了全面分析和合理调整，从而使高地应力能够逐步转移到深空，以避免不均匀分布此外，为了最大限度地应用高应力卸载技术，提高岩石的强度和压缩能力，有必要确保承载应力负荷处于岩石的三重应力状态，以使岩石平衡力能够补偿内部和外部应力。

结束语

经过多年的斗争，我国煤矿深井开采技术水平进一步提高，但随着客观要求的增加，煤矿深井开采技术水平也有所提高。这不仅需要改进学习和融合外国先进技术，而且需要不断加强技术创新，特别是在具有当地特点的深海采矿关键技术方面。如果有突破，使用地雷的好处将得到进一步强调，成为建设社会和发展国民经济的不可避免的必要条件，也是我国迅速和可持续发展的主要保障。

参考文献

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