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易自燃突出煤层的无煤柱开采技术应用研究
易自燃突出煤层的无煤柱开采技术应用研究
摘要：煤炭是我国主要能源资源，然而随着采矿的深入和矿井的老化，易自燃煤层的开采问题日益突出。针对这一问题，本文对无煤柱开采技术进行了研究和应用。首先介绍了易自燃煤层的特点和危害，然后阐述了无煤柱开采技术的原理和方法。随后，本文以河南某矿井为例，对无煤柱开采技术的应用进行了实践和验证。最后，分析了无煤柱开采技术的优势和局限性，并提出了进一步研究和改进的方向。
关键词：易自燃煤层、无煤柱开采、技术应用
1.引言
煤炭作为我国主要的能源资源之一，对经济和社会的发展具有重要意义。然而，随着矿井的开采深度越来越深和矿井的老化，易自燃突出煤层的危害越来越突出。易自燃煤层的开采不仅存在安全隐患，还会造成能源的浪费和环境的污染。因此，研究易自燃突出煤层的无煤柱开采技术具有重要的理论和实践意义。
2.易自燃突出煤层的特点和危害
易自燃突出煤层是指在开采过程中，由于煤体自身的物化性质导致煤层发生变形、开裂和氧化等过程，并伴随着自燃现象的煤层。易自燃突出煤层具有以下特点：
（1）易突出性：易自燃突出煤层的煤体易于变形和开裂，矿山压力一旦加大，煤层就会突出，给矿井的安全开采带来很大的困难。
（2）易自燃性：易自燃突出煤层的煤体含有大量的易燃物质，如挥发分和焦油等，一旦氧化反应开始，就会引起火灾爆炸事故，对人员和设备造成严重危害。
（3）易融合性：易自燃突出煤层中的煤体一旦燃烧起来，很容易相互融合形成火区，增加了事故的扩展范围和火灾的难度。
易自燃突出煤层的开采不仅危害矿井的安全，还会造成能源的浪费和环境的污染。因此，开发一种有效的无煤柱开采技术对解决易自燃突出煤层的问题具有重要意义。
3.无煤柱开采技术的原理和方法
无煤柱开采技术是指在易自燃突出煤层的开采过程中，采用柱状开采方法，将煤柱全部取出，使煤层内部没有留下煤炭残余，以降低火灾爆炸事故的发生概率。无煤柱开采技术的原理主要包括以下几个方面：
（1）煤柱稳定原理：煤层破裂和变形主要是由于煤柱内的孔隙压力超过了破裂强度。无煤柱开采技术通过取出煤柱，降低了孔隙压力，提高了煤柱的稳定性。
（2）自燃防治原理：无煤柱开采技术将易自燃突出煤层的煤体全部取出，减少了煤体的氧化反应，降低了自燃的发生概率。
无煤柱开采技术的方法主要包括以下几个步骤：
（1）测量和设计：根据煤层的特点和易自燃煤层的分布情况，进行测量和设计，确定无煤柱开采的工作面和工作参数。
（2）支护和设备：选择适当的支护和设备，确保煤层的稳定和开采的顺利进行。
（3）开采和运输：采用切割机或者其他开采设备进行开采，将煤柱全部取出，并通过输送带将煤炭运出矿井。
4.某矿井的无煤柱开采技术应用
以河南某矿井为例，进行了无煤柱开采技术的实践和验证。
（1）测量和设计：根据煤层的地质条件和易自燃煤层的分布情况，进行了测量和设计。确定了无煤柱开采的工作面和工作参数。
（2）支护和设备：选择了适当的支护和设备，包括防火支护和无烟矿用设备，确保煤层的稳定和开采的顺利进行。
（3）开采和运输：采用切割机进行开采，将煤柱全部取出，并通过输送带将煤炭运出矿井。
通过实践和验证，无煤柱开采技术在河南某矿井的应用中取得了较好的效果。不仅提高了矿井的安全性，还减少了自燃的发生概率。
5.无煤柱开采技术的优势和局限性
无煤柱开采技术相比传统开采方法具有以下优势：
（1）提高了矿井的安全性：无煤柱开采技术通过取出煤柱，降低了煤层的变形和破裂风险，提高了矿井的安全性。
（2）减少了自燃的发生概率：无煤柱开采技术将易自燃突出煤层的煤体全部取出，减少了自燃的发生概率。
然而，无煤柱开采技术也存在一些局限性：
（1）技术难度较大：无煤柱开采技术需要对煤层的地质条件和煤体的物化性质进行详细的分析和测量，技术难度较大。
（2）对设备和支护要求高：无煤柱开采技术需要选用适当的设备和支护，对设备和支护的要求较高。
6.进一步研究和改进的方向
针对无煤柱开采技术的局限性，需要进一步研究和改进：
（1）发展适用于各种地质条件的无煤柱开采技术：目前无煤柱开采技术的研究主要针对易自燃突出煤层，需要进一步研究和开发适用于各种地质条件的无煤柱开采技术。
（2）改进设备和支护技术：无煤柱开采技术需要选择适当的设备和支护，需要改进设备和支护技术，提高开采效率和安全性。
7.结论
通过本文的研究和实践，无煤柱开采技术在易自燃突出煤层的开采中具有重要的应用价值。通过无煤柱开采技术，可以提高矿井的安全性，减少自燃的发生概率。然而，无煤柱开采技术还存在一些局限性，需要进一步研究和改进。
参考文献：
[1]王铁军,张洁,赵津津.易自燃煤层的无煤柱开采技术研究与应用[J].安全与环境学报,2018(04):162-167.
[2]钟国辉,