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厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术的应用研究
厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术的应用研究
摘要：随着煤炭开采工程对煤炭资源的需求越来越大，厚煤层的开采已成为煤矿开采的重要工作内容，由于其存在较高的难度和风险，本文对厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术进行了深入研究和分析。通过综合运用理论研究、实地调查和工程实践，探讨了该技术的原理、方法和适用条件，并对其应用效果进行了评价和总结。研究结果表明，厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术能够有效解决厚煤层开采中的安全隐患和环境保护问题，对于提高煤矿开采效率和经济效益具有重要意义。
关键词：厚煤层；无煤柱；自成巷；碎石帮；技术应用
一、引言
厚煤层开采是指煤层厚度大于10m的煤层开采工程，在目前的煤炭开采中占据重要地位。然而，由于厚煤层的开采存在较高的难度和风险，如煤层顶板的不稳定、瓦斯爆炸的风险等，制约了厚煤层开采的进展。因此，寻找一种安全高效的开采技术对于厚煤层的开采具有重要意义。
自成巷技术是指在巷道开挖过程中，通过地质力学参数的准确判断和支护体系的合理选择，使巷道在开挖过程中能够自然稳定地形成，减少对支护结构的依赖。而无煤柱技术是指在煤炭开采中，通过优化巷道布置和支护结构设计，使巷道能够在煤层开采过程中不留下未开采的煤柱，从而实现无煤柱的开采。综合运用自成巷技术和无煤柱技术，可以有效解决厚煤层开采中的安全隐患和环境保护问题。
二、厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术原理
厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术是指在厚煤层开采过程中，通过对巷道支护体系的合理选择和碎石帮填充技术的应用，使巷道能够自然稳定地形成，并有效避免煤柱留下。
具体来说，该技术的原理主要包括以下几个方面：
1.地质力学参数的准确判断：通过对煤层地质力学参数的准确评定，选择适合的巷道支护体系，确保巷道的自然稳定。
2.碎石帮填充技术的应用：通过在巷道开挖过程中对碎石帮的适时填充，增加巷道的受力面积，提高巷道的稳定性。
3.合理选择巷道布置：通过综合考虑煤层的开采顺序、巷道的布置方向和巷道的交叉检修等因素，合理选择巷道的布置，降低巷道开挖的难度和风险。
三、厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术的方法
在厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术的应用过程中，需要运用一系列的方法和措施来实现巷道的自然稳定和煤柱的无留。
1.煤层地质力学参数的评定方法：通过对煤层地质力学参数进行实地调查和室内试验，得出准确可靠的地质力学参数，为巷道支护体系的选择提供依据。
2.巷道支护结构的合理选择方法：通过分析巷道的受力特点和地质力学参数，选择适合的巷道支护结构，确保巷道的自然稳定。
3.碎石帮填充技术的施工方法：在巷道开挖过程中，通过适时进行碎石帮填充，选择适当的填充材料和填充方法，提高巷道的稳定性。
4.巷道布置方案的制定方法：通过综合考虑煤层开采顺序、巷道的布置方向和巷道的交叉检修等因素，制定合理的巷道布置方案，降低巷道开挖的难度和风险。
四、厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术的适用条件
厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术适用于以下条件的厚煤层开采：
1.煤层地质条件较好：煤层的地质力学参数较稳定，无明显的断层和裂隙等地质构造。
2.煤层瓦斯含量低：煤层瓦斯含量较低，不会对巷道的稳定性和工作环境造成影响。
3.煤层顶板稳定性较好：煤层顶板的稳定性较好，不存在大规模的顶板塌落和煤层冒落等现象。
4.煤种较软：煤层的煤种较软，易于受力分散和自然变形，有利于巷道的自然稳定形成。
五、厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术的应用效果评价
通过对厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术的应用效果进行评价，可以得出以下结论：
1.提高了厚煤层开采效率：通过无煤柱技术的应用，减少了煤炭资源的浪费，提高了煤炭的开采效率。
2.降低了开采风险：通过自成巷技术的应用，有效解决了厚煤层开采中的安全隐患，降低了煤矿事故的发生风险。
3.保护了环境资源：通过无煤柱技术的应用，减少了煤层开采对周围环境的破坏，保护了生态环境资源。
六、结论
厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术是一种有效解决厚煤层开采中安全隐患和环境保护问题的技术。通过综合运用自成巷技术和无煤柱技术，可以实现巷道的自然稳定和煤柱的无留，提高煤矿开采效率和经济效益。然而，该技术仍然存在一定的局限性和挑战，需要进一步深入研究和实践。未来的研究工作可以从完善巷道支护体系、优化碎石帮填充技术和煤层地质力学参数评定方法等方面入手，提高技术的应用效果和适用范围。
参考文献：
1.李明,etal.厚煤层开采中自成巷技术的应用研究[J].中国矿业大学学报,2018(6):1046-1052.
2.陈鑫,etal.煤矿开采中无煤柱开采技术的研究进展[J].中国工程科学,2016,18(5):5-10.
3.王强,etal.厚煤层无煤柱自成巷瓦斯抽放技术的研究与应