無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)原理及應(yīng)用前景分析_第1頁(yè)
無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)原理及應(yīng)用前景分析_第2頁(yè)
無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)原理及應(yīng)用前景分析_第3頁(yè)
無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)原理及應(yīng)用前景分析_第4頁(yè)
無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)原理及應(yīng)用前景分析_第5頁(yè)
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無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)原理及應(yīng)用前景分析目錄一、文檔概述...............................................2(一)研究背景與意義.......................................3(二)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì).............................5二、無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)原理.....................................7(一)無(wú)煤柱開(kāi)采的基本概念.................................9(二)關(guān)鍵開(kāi)采工藝與設(shè)備介紹..............................10(三)地質(zhì)條件分析與評(píng)估方法..............................14(四)無(wú)煤柱開(kāi)采的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究......................17三、無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)............................18(一)提高煤炭資源回收率..................................20(二)降低礦井通風(fēng)難度....................................22(三)改善工作環(huán)境與安全性................................23(四)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益分析..............................24四、無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用前景..............................27(一)在煤炭行業(yè)的應(yīng)用潛力................................28(二)技術(shù)創(chuàng)新與智能化發(fā)展................................29(三)環(huán)境友好型礦山的建設(shè)................................31(四)政策法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的影響............................32五、無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的挑戰(zhàn)與對(duì)策............................35(一)技術(shù)難題與解決方案..................................41(二)人才培養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)..................................42(三)資金投入與政策支持..................................47(四)行業(yè)合作與交流機(jī)制..................................50六、案例分析與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)....................................53(一)成功案例介紹與分析..................................54(二)失敗案例剖析與反思..................................58(三)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與推廣價(jià)值..............................60七、結(jié)論與展望............................................62(一)研究成果總結(jié)........................................64(二)未來(lái)研究方向與展望..................................65一、文檔概述在全球能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化與生態(tài)環(huán)境保護(hù)日益受到重視的背景下,煤礦開(kāi)采領(lǐng)域正經(jīng)歷著深刻的技術(shù)變革。其中無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)作為一種先進(jìn)的礦井采掘方法,正逐步成為行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)和趨勢(shì)。該技術(shù)旨在徹底摒棄傳統(tǒng)開(kāi)采方式中為維護(hù)煤層上方巖層穩(wěn)定而設(shè)置煤柱、導(dǎo)致資源浪費(fèi)嚴(yán)重、采礦率低的弊端,通過(guò)科學(xué)合理的圍巖控制理論與先進(jìn)工藝手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤工作面的直接推進(jìn),從而最大限度地回收地下煤炭資源。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的核心原理在于,運(yùn)用巖體力學(xué)理論精確分析煤層頂?shù)装鍘r層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與應(yīng)力傳遞機(jī)制,通過(guò)優(yōu)化采掘參數(shù)、改進(jìn)支護(hù)方式以及實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等綜合性措施,有效控制開(kāi)采過(guò)程中的頂板垮落和底板鼓起現(xiàn)象,確保工作面安全高效推進(jìn)的同時(shí),維持礦壓的相對(duì)平衡與巷道的長(zhǎng)期穩(wěn)定。與傳統(tǒng)的“刀柱式”開(kāi)采相比,該技術(shù)不僅極大地提高了煤炭資源采出率,通??墒姑禾坎沙雎蕪膸资畟€(gè)百分比提升至九十多個(gè)百分比,更能有效減少因煤柱存在而引發(fā)的地表沉陷、水體污染等環(huán)境問(wèn)題,符合綠色礦山建設(shè)的理念。為了更直觀地展現(xiàn)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo)差異,以下列舉主要對(duì)比參數(shù):對(duì)比項(xiàng)目傳統(tǒng)煤柱開(kāi)采(刀柱式)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)煤炭采出率(%)通常85%資源浪費(fèi)程度高極低對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大(地表沉陷、水土流失等風(fēng)險(xiǎn)高)較小(環(huán)境影響可控)巷道維護(hù)難度高,煤柱易發(fā)生破壞較低,支護(hù)壓力相對(duì)穩(wěn)定技術(shù)復(fù)雜度相對(duì)成熟,但效率受限較高,需先進(jìn)理論與裝備支持鑒于其在資源利用和環(huán)境保護(hù)方面的顯著優(yōu)勢(shì),無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用前景。特別是在三下開(kāi)采(水下、建筑物下、鐵路下)、深部開(kāi)采、薄煤層開(kāi)采以及生態(tài)脆弱區(qū)等傳統(tǒng)方法難以有效應(yīng)用的復(fù)雜地質(zhì)條件下,該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)尤為突出。未來(lái),隨著監(jiān)測(cè)預(yù)警、智能通風(fēng)、高效支護(hù)等技術(shù)的不斷集成創(chuàng)新,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)性將進(jìn)一步提升,有望在全球煤炭工業(yè)領(lǐng)域扮演更加重要的角色,為能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)關(guān)鍵力量。本文檔將圍繞無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的原理、關(guān)鍵環(huán)節(jié)、工程實(shí)例以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行系統(tǒng)性分析與闡述。(一)研究背景與意義在當(dāng)前礦業(yè)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中,煤炭開(kāi)采一直占據(jù)主導(dǎo)地位,然而傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采方法往往伴隨著煤柱的開(kāi)采,這不僅導(dǎo)致了資源的浪費(fèi),還可能在采空區(qū)留下安全隱患。隨著科技的發(fā)展和環(huán)保理念的深入人心,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)逐漸受到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)是一種新型的煤炭開(kāi)采方法,其原理是通過(guò)科學(xué)的采礦設(shè)計(jì)和技術(shù)手段,避免在開(kāi)采過(guò)程中形成煤柱,從而實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用和礦井安全生產(chǎn)的雙重目標(biāo)。研究背景:資源浪費(fèi)問(wèn)題:傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采方法常常伴隨著大量的煤柱留存,這不僅浪費(fèi)了寶貴的煤炭資源,還加大了采空區(qū)的管理難度。礦井安全問(wèn)題:煤柱的存在容易在采空區(qū)形成應(yīng)力集中,從而引發(fā)礦壓顯現(xiàn)甚至安全事故。環(huán)境保護(hù)需求:隨著環(huán)保理念的普及,礦業(yè)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的綠色、可持續(xù)發(fā)展要求越來(lái)越高,傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采方式亟待改進(jìn)。在此背景下,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的出現(xiàn)具有重要意義。它不僅有助于提高煤炭資源的開(kāi)采率,減少資源浪費(fèi),還有助于改善礦井的安全生產(chǎn)狀況,降低礦壓顯現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。此外無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)還有助于減少礦井對(duì)周圍環(huán)境的破壞,促進(jìn)礦業(yè)開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)原理及應(yīng)用前景進(jìn)行分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。表:無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)研究背景概述背景因素描述資源浪費(fèi)傳統(tǒng)開(kāi)采方法導(dǎo)致大量煤柱留存,資源利用率低礦井安全煤柱存在易引發(fā)礦壓顯現(xiàn)和安全事故環(huán)境保護(hù)開(kāi)采活動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境造成破壞,需改進(jìn)開(kāi)發(fā)方式技術(shù)發(fā)展新技術(shù)、新方法的出現(xiàn)為無(wú)煤柱開(kāi)采提供了技術(shù)支撐通過(guò)對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的研究背景和意義的分析,我們可以預(yù)見(jiàn),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和環(huán)保要求的提高,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)將在未來(lái)的礦業(yè)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。(二)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)?國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀近年來(lái),隨著煤炭資源的開(kāi)采深度不斷加大,傳統(tǒng)的開(kāi)采方法在安全、環(huán)保和資源回收方面面臨著巨大的挑戰(zhàn)。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)作為一種新型的開(kāi)采方法,在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注和研究。目前,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了深入探討,包括采空區(qū)頂板巖層破裂機(jī)理、無(wú)煤柱支架穩(wěn)定性分析等方面。同時(shí)針對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用,也開(kāi)展了一系列試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用研究。這些研究為無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了有力的理論支撐和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。然而國(guó)內(nèi)的無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)研究仍存在一些問(wèn)題,例如,對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件下的無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)研究相對(duì)較少,需要進(jìn)一步加強(qiáng)以滿足實(shí)際開(kāi)采需求;此外,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益也需要進(jìn)一步評(píng)估,以促進(jìn)其在煤炭行業(yè)的廣泛應(yīng)用。?發(fā)展趨勢(shì)從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)將在以下幾個(gè)方面取得突破和發(fā)展:理論研究深化:未來(lái)將更加深入地研究無(wú)煤柱開(kāi)采過(guò)程中的巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律、支架穩(wěn)定性等問(wèn)題,為技術(shù)的優(yōu)化提供理論依據(jù)。技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用推廣:隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備、工藝和操作方法將得到創(chuàng)新和改進(jìn),同時(shí)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也將逐步建立和完善。安全保障能力提升:通過(guò)改進(jìn)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù),提高對(duì)采空區(qū)頂板的控制能力,降低頂板事故的發(fā)生概率,從而提升煤炭開(kāi)采的安全性。環(huán)保與資源回收:無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)有助于減少煤炭資源的浪費(fèi),提高資源回收率,并降低開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響,符合當(dāng)前社會(huì)對(duì)綠色礦業(yè)的追求。國(guó)際化發(fā)展:隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的深入發(fā)展,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)也將走出國(guó)門,參與國(guó)際煤炭市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)與合作。國(guó)家/地區(qū)研究重點(diǎn)近期成果中國(guó)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐應(yīng)用在復(fù)雜地質(zhì)條件下的無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)研究取得突破美國(guó)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的安全性能評(píng)估提出了改進(jìn)無(wú)煤柱支架穩(wěn)定性的新方法歐洲無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的環(huán)保與資源回收效果完成了多項(xiàng)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的環(huán)境影響評(píng)估報(bào)告無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)出積極向上的態(tài)勢(shì)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的拓展,相信無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)將在未來(lái)的煤炭開(kāi)采領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。二、無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)原理無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)是通過(guò)優(yōu)化采場(chǎng)布局與巷道布置,摒棄傳統(tǒng)煤炭開(kāi)采中留設(shè)保護(hù)煤柱的做法,從而實(shí)現(xiàn)資源回收率提升、巷道維護(hù)成本降低及采空區(qū)有效控制的開(kāi)采方法。其核心原理圍繞“應(yīng)力轉(zhuǎn)移”“巖層控制”與“資源高效利用”三大關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題展開(kāi),具體可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述:采場(chǎng)應(yīng)力分布與轉(zhuǎn)移機(jī)制傳統(tǒng)開(kāi)采中,煤柱作為支撐上覆巖層結(jié)構(gòu)的核心,承擔(dān)著集中應(yīng)力作用,導(dǎo)致煤柱內(nèi)部應(yīng)力峰值顯著高于原巖應(yīng)力(如內(nèi)容所示,此處省略內(nèi)容片)。無(wú)煤柱開(kāi)采通過(guò)取消煤柱,促使采場(chǎng)應(yīng)力向采空區(qū)及相鄰工作面轉(zhuǎn)移,形成“應(yīng)力卸壓-動(dòng)態(tài)平衡”的力學(xué)環(huán)境。根據(jù)彈性力學(xué)理論,采場(chǎng)周邊應(yīng)力分布可簡(jiǎn)化為以下模型:σ其中σθ為切向應(yīng)力,σ∞為原巖應(yīng)力,R為采場(chǎng)等效半徑,r為距采場(chǎng)中心的距離,沿空留巷與巷旁支護(hù)技術(shù)無(wú)煤柱開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)之一是“沿空留巷”,即在上區(qū)段工作面回采后,將運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷保留并作為下區(qū)段工作面的回風(fēng)巷。其原理是通過(guò)巷旁支護(hù)結(jié)構(gòu)(如混凝土充填體、高水材料等)與錨桿(索)協(xié)同作用,形成“煤幫-巷旁支護(hù)-頂板”的承載體系,有效控制上覆巖層的離層與垮落。以巷旁支護(hù)體受力分析為例,其所需支護(hù)強(qiáng)度P可表示為:P式中,γ為上覆巖層平均容重,?為關(guān)鍵層厚度,θ為巖層破斷角,c為巖層內(nèi)聚力。通過(guò)合理設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù),可確保留巷穩(wěn)定性,避免因采空區(qū)矸石壓實(shí)不足導(dǎo)致的巷道變形。采空區(qū)處理與巖層控制無(wú)煤柱開(kāi)采采空區(qū)處理方式直接影響上覆巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律,目前主要采用“自然垮落”“強(qiáng)制放頂”或“充填開(kāi)采”等方法,實(shí)現(xiàn)巖層沉降的主動(dòng)控制。例如,采用膏體充填開(kāi)采時(shí),充填體的壓縮率η與支護(hù)強(qiáng)度Pcη其中Ec資源回收率提升原理傳統(tǒng)開(kāi)采中,煤柱損失量可占礦井總儲(chǔ)量的15%-30%。無(wú)煤柱開(kāi)采通過(guò)取消煤柱,結(jié)合工作面長(zhǎng)度優(yōu)化(如增加工作面推進(jìn)長(zhǎng)度L)和采出率ηs計(jì)算(ηs=L×H×?【表】無(wú)煤柱開(kāi)采與傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比指標(biāo)傳統(tǒng)開(kāi)采無(wú)煤柱開(kāi)采提升幅度資源回收率(%)75-8090-95+15-20巷道掘進(jìn)率(m/kt)12-158-10-30-40噸煤成本(元/t)180-220150-180-15-20采空區(qū)地表沉陷系數(shù)0.6-0.80.2-0.4-60-70適用條件與局限性無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用需滿足特定地質(zhì)條件:煤層傾角α<無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)力學(xué)機(jī)制優(yōu)化與工藝創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了資源開(kāi)發(fā)效益與安全性的協(xié)同提升,為煤炭資源高效綠色開(kāi)采提供了重要技術(shù)支撐。(一)無(wú)煤柱開(kāi)采的基本概念無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù),也稱為無(wú)煤柱采煤法或無(wú)煤柱開(kāi)采方法,是一種先進(jìn)的煤炭開(kāi)采技術(shù)。它的核心思想是在采煤過(guò)程中不使用傳統(tǒng)的煤柱來(lái)支撐頂板,而是通過(guò)一系列的技術(shù)和設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的支護(hù)和控制。這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以大幅度提高煤炭資源的利用率,減少資源浪費(fèi),同時(shí)也可以降低煤礦的開(kāi)采成本和環(huán)境影響。在無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)中,頂板支護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán)。傳統(tǒng)的煤柱支護(hù)方式需要大量的材料和人力,而無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)則可以通過(guò)自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的精確支護(hù)。這些機(jī)械設(shè)備包括液壓支架、錨桿支護(hù)等,它們可以根據(jù)頂板的實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)整位置和角度,確保頂板的穩(wěn)定性。此外無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)還可以利用現(xiàn)代信息技術(shù),如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警,進(jìn)一步提高了開(kāi)采的安全性和可靠性。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)是一種高效、環(huán)保、安全的煤炭開(kāi)采技術(shù),具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著科技的發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。(二)關(guān)鍵開(kāi)采工藝與設(shè)備介紹無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的核心在于運(yùn)用特殊的開(kāi)采方法和配套的裝備,對(duì)采煤工作面的回采空間進(jìn)行有效控制,從而避免或減少傳統(tǒng)放頂煤開(kāi)采中因遺留煤柱而造成的煤炭資源浪費(fèi)、頂板管理難度加大以及安全風(fēng)險(xiǎn)增加等問(wèn)題。其關(guān)鍵開(kāi)采工藝與設(shè)備主要包括以下幾個(gè)層面:工作面布置與推進(jìn)方式與傳統(tǒng)放頂煤開(kāi)采不同,無(wú)煤柱開(kāi)采通常采用傾斜長(zhǎng)壁工作面或偽傾斜長(zhǎng)壁工作面的布置方式。其顯著特點(diǎn)是在一個(gè)長(zhǎng)工作面上采用分段開(kāi)采、分區(qū)錯(cuò)距推進(jìn)的策略。例如,當(dāng)工作面采用傾向階梯式錯(cuò)距開(kāi)采時(shí),一個(gè)切眼(或進(jìn)山)向一側(cè)推進(jìn)一定距離后,在頂板或底板側(cè)預(yù)留一定寬度(即所謂的“條帶”或“保護(hù)煤柱”),然后由另一個(gè)切眼(或回采巷道)開(kāi)始向相反方向推進(jìn),每個(gè)分段之間形成一定的大傾角錯(cuò)距(設(shè)為α)。這種錯(cuò)距保證了相鄰分段回采時(shí),前一個(gè)分段形成的采空區(qū)能對(duì)后一個(gè)分段的頂板提供有效的“支撐”作用,即利用采空區(qū)間的相互“條帶”支撐來(lái)維護(hù)頂板穩(wěn)定,避免了在整個(gè)工作面范圍內(nèi)需要永久留設(shè)大量煤柱。其數(shù)學(xué)描述或簡(jiǎn)化模型可用相鄰工作面(分段)中心線間的水平距離L與其傾角α和分段斜長(zhǎng)l_分段之間的關(guān)系來(lái)定性表征穩(wěn)定狀態(tài),雖然要達(dá)到完全穩(wěn)定需考慮眾多地質(zhì)和技術(shù)參數(shù),但錯(cuò)距d=Lsin(α)的設(shè)置是關(guān)鍵控制點(diǎn),需通過(guò)礦井設(shè)計(jì)進(jìn)行精確計(jì)算?!颈砀瘛空故玖瞬煌e(cuò)距設(shè)置對(duì)分段間頂板穩(wěn)定性的概念性影響。?【表格】:分段錯(cuò)距設(shè)置對(duì)頂板穩(wěn)定性的概念性影響錯(cuò)距大小(d)與分段推進(jìn)方向關(guān)系對(duì)頂板形成有效支撐的影響穩(wěn)定性評(píng)價(jià)(概略)較小(d<l_分段tan(θ))存在一定重疊或近乎平行支撐效果較弱,易出現(xiàn)頂板垮落較差適中(d≈l_分段tan(θ))產(chǎn)生有效錯(cuò)距,形成支撐“拱”相鄰采空區(qū)形成相互作用支撐良好較大(d>l_分段tan(θ))形成較大非對(duì)稱支撐支撐效果可能減弱,應(yīng)力集中加劇差異大,需優(yōu)化注:表中所提及θ為煤層傾角,l_分段為分段斜長(zhǎng),此處用于示意概念。頂板控制技術(shù)(破頂與控頂)頂板管理是無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的核心難點(diǎn)和重點(diǎn),通常采用分步或分段破頂與控頂相結(jié)合的策略。破頂工藝(Cutting/rockbreakingtheroof):由液壓支架(或其他重型采煤設(shè)備)在工作面推進(jìn)過(guò)程中,通過(guò)其特殊設(shè)計(jì)的破頂機(jī)構(gòu)(如采煤機(jī)組截割周邊頂煤、切頂單體glaube支撐破碎頂板、連續(xù)采煤機(jī)與穿梭機(jī)組合等),逐步或選擇性地將工作面上部的頂板巖層破斷,形成寬度可控、傾角匹配的頂板“條帶”或“墊板”,為后續(xù)的控頂提供穩(wěn)定基礎(chǔ)。破頂?shù)哪康氖菍⒂瞚ncorruptible巖層轉(zhuǎn)化為相對(duì)易于管理的破碎狀態(tài),減少大塊巖石垮落對(duì)工作面和設(shè)備的沖擊??仨敼に嚕≧oofcontrol):在破頂形成的穩(wěn)定頂板條帶上方,采用強(qiáng)力支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行控制。根據(jù)不同的地質(zhì)條件和分段錯(cuò)距形式,可能涉及:強(qiáng)力單體液壓支柱配合液壓Cyclone頂梁:在分段推進(jìn)的穩(wěn)定“條帶”上方施加垂直壓力,防止頂板冒頂。支柱通常會(huì)設(shè)置一定的初始_NEXT行移或游動(dòng)行程,以適應(yīng)頂板起伏。長(zhǎng)鋼鎖(或稱長(zhǎng)頂梁)與單體:在一些穩(wěn)定性較高的頂板條件下,使用長(zhǎng)頂梁連接單體,擴(kuò)大支護(hù)強(qiáng)度和范圍。專業(yè)化控頂液壓支架:針對(duì)厚煤層且頂煤破碎的情況,開(kāi)發(fā)專用設(shè)計(jì)的、具有更強(qiáng)破頂能力、更穩(wěn)定控頂能力的重型支架。煤炭運(yùn)出系統(tǒng)由于采用分段錯(cuò)距推進(jìn),煤炭通常不能像傳統(tǒng)放頂煤工作面那樣從中間直接通過(guò)溜槽運(yùn)出,而是需要采用輔助運(yùn)煤設(shè)備將煤炭運(yùn)至工作面運(yùn)輸巷道或采區(qū)運(yùn)輸大巷。常見(jiàn)的輔運(yùn)方式包括:梭車(Skooter)轉(zhuǎn)載系統(tǒng):在分段工作面的末端(通常是一個(gè)分段的出口)設(shè)置轉(zhuǎn)載點(diǎn),將煤炭通過(guò)刮板輸送機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備裝入梭車,然后由梭車轉(zhuǎn)運(yùn)至下一個(gè)分段的工作面或高位皮帶系統(tǒng)。爬行轉(zhuǎn)載機(jī):通過(guò)可移動(dòng)的轉(zhuǎn)載機(jī)連接多個(gè)分段,實(shí)現(xiàn)煤炭的接力轉(zhuǎn)運(yùn)。局部轉(zhuǎn)載皮帶:在分段之間鋪設(shè)臨時(shí)皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。聯(lián)合使用多種方式:綜合考慮工作面長(zhǎng)度、分段錯(cuò)距、地質(zhì)條件等因素,靈活配置運(yùn)輸設(shè)備。這些輔助運(yùn)輸系統(tǒng)需要與主運(yùn)輸系統(tǒng)良好銜接,確保運(yùn)煤流程連續(xù)高效,避免運(yùn)輸瓶頸影響回采效率。設(shè)備配套要求無(wú)煤柱開(kāi)采對(duì)設(shè)備提出了更高的集成化和智能化要求:采煤機(jī)(Shearer):通常需要具備更強(qiáng)的截割能力和對(duì)傾斜、緩斜煤層的適應(yīng)性,部分設(shè)計(jì)還需結(jié)合破頂功能。液壓支架(Supports):核心設(shè)備,要求具有足夠的支承載荷、高度可調(diào)性(以適應(yīng)工作面起伏和不同的分段位置)、穩(wěn)定的破頂和控頂能力。支架之間的相互連接(如chasinggears行走機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng))和分段控制需實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化操作。運(yùn)輸機(jī)(ConveyorBelts):需適應(yīng)可能存在的運(yùn)輸高度差、基于分段錯(cuò)距的復(fù)雜轉(zhuǎn)載需求,部分區(qū)段可能需要平巷或斜巷轉(zhuǎn)載設(shè)備。照明與供電系統(tǒng):在分段交錯(cuò)推進(jìn)的工作面內(nèi),照明和供電需采用移動(dòng)式或柔性設(shè)計(jì),適應(yīng)不斷變化的工作區(qū)域和巷道。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的關(guān)鍵在于通過(guò)創(chuàng)新的分段錯(cuò)距布置、分層破頂與強(qiáng)力控頂、以及多級(jí)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的組合,并輔以功能強(qiáng)大的配套設(shè)備,成功管理采動(dòng)應(yīng)力,在保障安全的前提下,高效、經(jīng)濟(jì)地回收被傳統(tǒng)方法浪費(fèi)的大量煤炭資源。(三)地質(zhì)條件分析與評(píng)估方法無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的實(shí)施效果與地質(zhì)條件的復(fù)雜性密切相關(guān),因此科學(xué)分析地質(zhì)因素,準(zhǔn)確評(píng)估其適用性是關(guān)鍵步驟。地質(zhì)條件分析主要包括斷層、褶皺、煤層厚度變化、頂?shù)装宸€(wěn)定性等要素,需采用綜合評(píng)價(jià)方法。下面對(duì)分析流程及評(píng)估方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。地質(zhì)參數(shù)采集與處理地質(zhì)參數(shù)采集是基礎(chǔ)環(huán)節(jié),需通過(guò)鉆孔、物探、遙測(cè)等技術(shù)手段獲取數(shù)據(jù)。主要采集內(nèi)容包括:煤層結(jié)構(gòu)(厚度、傾角、變化率)斷層特征(性質(zhì)、產(chǎn)狀、位移量)頂?shù)装鍘r性(強(qiáng)度、節(jié)理密度、滲透性)數(shù)據(jù)采集后需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,計(jì)算關(guān)鍵參數(shù)。例如,煤層厚度變化率可用公式表示:δ其中δ為變化率,ΔM為厚度差值,M為平均厚度。穩(wěn)定性評(píng)估地質(zhì)穩(wěn)定性是評(píng)估無(wú)煤柱開(kāi)采可行性的核心指標(biāo),采用以下方法:1)頂?shù)装鍙?qiáng)度計(jì)算根據(jù)巖石力學(xué)參數(shù),計(jì)算臨界安全系數(shù)(KcK其中σb為巖石單軸抗壓強(qiáng)度,σa為覆巖應(yīng)力,q為采動(dòng)影響系數(shù)。當(dāng)2)斷層影響評(píng)價(jià)斷層位移量(ε)與開(kāi)采安全性的關(guān)系見(jiàn)【表】:?【表】斷層位移量與安全性等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系位移量(m)安全等級(jí)建議措施<0.1極安全可直接開(kāi)采0.1-0.5安全增強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度>0.5注意改用其他開(kāi)采方式動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與反饋無(wú)煤柱開(kāi)采過(guò)程中,需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采空區(qū)變形,如地表沉降速率(ScS其中Δ?為沉降量,t為觀測(cè)時(shí)間。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整開(kāi)采參數(shù),如放頂步距或支護(hù)密度。綜合評(píng)估模型將地質(zhì)參數(shù)量化為權(quán)重值,構(gòu)建綜合評(píng)分體系(FSI),各分項(xiàng)權(quán)重分配見(jiàn)【表】:?【表】地質(zhì)條件綜合評(píng)分權(quán)重評(píng)價(jià)項(xiàng)權(quán)重(%)計(jì)算方法煤層穩(wěn)定性35W頂?shù)装鍙?qiáng)度30W斷層發(fā)育程度20W其他因素15專家打分法最終評(píng)分(FSI)為:FSI其中Wi為分項(xiàng)權(quán)重,P通過(guò)系統(tǒng)化的地質(zhì)分析與動(dòng)態(tài)評(píng)估,可科學(xué)確定無(wú)煤柱開(kāi)采的適用性,降低工程風(fēng)險(xiǎn)。下一步將結(jié)合實(shí)際案例驗(yàn)證該方法的可靠性。(四)無(wú)煤柱開(kāi)采的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究無(wú)煤柱開(kāi)采是一種新型的煤礦開(kāi)拓采煤工業(yè)化技術(shù),它相較于傳統(tǒng)的開(kāi)采技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤炭資源的有效利用,同時(shí)大大削減了礦區(qū)因采煤活動(dòng)導(dǎo)致的資源浪費(fèi)和生態(tài)破壞。其原理基于地質(zhì)力學(xué)、巖石力學(xué)和采礦工程多個(gè)學(xué)科的融合,尤其在數(shù)學(xué)建模與工程仿真方面取得了顯著進(jìn)展。在數(shù)值模擬方面,研究者們采用有限元分析法(theFiniteElementMethod,FEM)、離散元分析法(theDiscreteElementMethod,DEM)等,結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)如ANSYS、ABAQUS、FLAC3D等,對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采進(jìn)行了周密設(shè)計(jì)。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn),可以理解和掌握地下采空的應(yīng)力變化及煤巖體的力學(xué)響應(yīng),進(jìn)而預(yù)測(cè)工作面的穩(wěn)定性與頂板垮落規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)方面,通過(guò)采用物理模型實(shí)驗(yàn)和物理量測(cè)試,采用材料力學(xué)拉伸實(shí)驗(yàn)和高溫蠕變實(shí)驗(yàn),模擬煤體特征和地質(zhì)條件,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)然后輸入數(shù)值模擬軟件中進(jìn)行分析驗(yàn)證。通過(guò)以上技術(shù)手段,不僅能夠提升采礦效率及煤層利用率,又可減少因采煤引起的地表塌陷和煤柱浪費(fèi)現(xiàn)象。未來(lái),在無(wú)煤柱開(kāi)采領(lǐng)域,可望通過(guò)更加精細(xì)化的技術(shù)研究和工程實(shí)踐,進(jìn)一步確立其在工業(yè)化開(kāi)采中的獨(dú)特地位,飲用者跨界融合與創(chuàng)新,推動(dòng)綠色礦山建設(shè),實(shí)現(xiàn)礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。三、無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)的放頂煤開(kāi)采或保留煤柱支撐頂板的方式相比,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)展現(xiàn)出一系列鮮明特點(diǎn)與顯著優(yōu)勢(shì),這些使其在現(xiàn)代礦井開(kāi)采中具有越來(lái)越重要的作用。(一)核心特點(diǎn)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù),本質(zhì)上是一種旨在最大限度回收煤炭資源、減少采空區(qū)損失的開(kāi)采方法。其核心在于通過(guò)優(yōu)化巷道布置、改進(jìn)采煤工藝等手段,繞過(guò)或有效控制采空區(qū),避免了為保留煤柱而造成的煤炭浪費(fèi)。該技術(shù)通常具備以下關(guān)鍵特點(diǎn):巷道動(dòng)態(tài)優(yōu)化布置:不再遵循固定的長(zhǎng)壁工作面布置模式,而是根據(jù)地質(zhì)條件、采掘順序等動(dòng)態(tài)規(guī)劃巷道位置與參數(shù),實(shí)現(xiàn)采空區(qū)之間的有效連通或隔離。頂板管理創(chuàng)新:不再依賴煤柱的傳統(tǒng)支護(hù)理論,而是采取更為先進(jìn)的頂板控制措施,如巷旁充填、錨桿(索)支護(hù)強(qiáng)化、地應(yīng)力調(diào)控等,以維持采空區(qū)上方巖層的穩(wěn)定性。資源回收率顯著提升:通過(guò)消除或減小煤柱損失,能夠?qū)⒚禾抠Y源的采出率推向更高水平,通常可增加數(shù)個(gè)乃至十幾個(gè)百分點(diǎn)的資源回收率。采動(dòng)影響范圍可控:通過(guò)合理的布置與參數(shù)設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)采動(dòng)影響的有序擴(kuò)展,減少對(duì)保護(hù)層、鄰近礦層或地表建(構(gòu))筑物的不利影響范圍。(二)主要優(yōu)勢(shì)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用,為煤炭資源的可持續(xù)利用和安全高效開(kāi)采帶來(lái)了多方面的顯著優(yōu)勢(shì),具體分析如下:資源回收率最大化優(yōu)勢(shì):無(wú)煤柱開(kāi)采最大的優(yōu)勢(shì)在于最大限度地提高了煤炭資源的采出率。以傳統(tǒng)的長(zhǎng)壁開(kāi)采為例,為了維持頂板穩(wěn)定,常需沿工作面或采區(qū)邊界保留一定的煤柱(如內(nèi)容示意)。這部分煤柱,在技術(shù)上是可以采動(dòng)的,但實(shí)際上卻因?yàn)榻?jīng)濟(jì)、技術(shù)或安全原因被廢棄。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)恰恰通過(guò)創(chuàng)新的工藝,使得這部分煤炭得以被回收。理論計(jì)算表明,若采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù),在某些條件下,工作面或采區(qū)邊緣的煤炭資源回收率可從不足50%提升至80%甚至更高(Q_High=Q_Total-Q_Lost_NonPillar,Q_High/Q_Total→1asQ_Lost_NonPillar→0)。具體的資源回收率提升幅度還需根據(jù)礦區(qū)的具體地質(zhì)條件、技術(shù)方案而定。(此處本此處省略內(nèi)容:傳統(tǒng)放煤柱開(kāi)采與無(wú)煤柱開(kāi)采示意內(nèi)容,展示煤柱占用情況)(描述內(nèi)容:縱軸為煤柱寬或距離,橫軸為工作面推進(jìn)方向。傳統(tǒng)開(kāi)采中可見(jiàn)固定寬度的煤柱,而無(wú)煤柱開(kāi)采中煤柱寬度可變或無(wú)固定煤柱)經(jīng)濟(jì)效益顯著增強(qiáng)優(yōu)勢(shì):資源回收率的提高直接轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益的提升,一方面,增加了礦井或礦區(qū)的總產(chǎn)煤量,提高了銷售額和利潤(rùn);另一方面,減少了因煤炭損失而需要付出的勘探、開(kāi)采、運(yùn)輸?shù)瘸杀尽4送庥捎诒苊饬舜竺娣e煤柱的存在,可以優(yōu)化巷道布置,減少開(kāi)拓工程量和維護(hù)費(fèi)用,從而降低生產(chǎn)成本。據(jù)測(cè)算,通過(guò)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù),礦井的可采儲(chǔ)量利用率提高,可顯著延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限,改善礦井的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)(如EBITDA-息稅折舊攤銷前利潤(rùn))。環(huán)境節(jié)能減排優(yōu)勢(shì):通過(guò)提高煤炭開(kāi)采利用率,可以減少單位煤炭產(chǎn)量所消耗的資源(如水資源、電力等)和產(chǎn)生的廢棄物(如矸石、尾礦等)。更高程度的資源回收,意味著同樣規(guī)模的煤炭生產(chǎn)任務(wù)下,對(duì)自然資源的攫取更少,有助于實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的綠色、高效利用,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的要求。同時(shí)減少的開(kāi)采活動(dòng)范圍也可能對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響范圍有所降低。地下空間利用與地壓管理優(yōu)勢(shì):無(wú)煤柱開(kāi)采通過(guò)改變巷道布置和支護(hù)方式,改變了采動(dòng)前后的應(yīng)力場(chǎng)分布。合理的無(wú)煤柱開(kāi)采設(shè)計(jì),可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)采動(dòng)影響的可控性,優(yōu)化巷道的穩(wěn)定性。例如,通過(guò)調(diào)整開(kāi)采順序,形成特定的應(yīng)力疊加或卸載效應(yīng),有助于減小應(yīng)力集中,降低大范圍的巖爆或底鼓風(fēng)險(xiǎn)(如適用)。同時(shí)巷道的動(dòng)態(tài)布置可能為地下空間的再利用(如作為采空區(qū)治理后的儲(chǔ)氣、儲(chǔ)能、儲(chǔ)水空間)預(yù)留了可能性。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)憑借其顯著提高資源回收率、增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)以及優(yōu)化地壓管理的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),已成為現(xiàn)代煤礦,特別是資源條件差、開(kāi)采難度大的礦區(qū)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效和綠色礦山建設(shè)的重要技術(shù)選擇方向。(一)提高煤炭資源回收率無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù),也稱為全煤開(kāi)采或大采高開(kāi)采技術(shù),通過(guò)優(yōu)化采煤工作面的設(shè)計(jì)和開(kāi)采方法,顯著提高了煤炭資源的回收率。傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采方式通常需要保留煤柱以支撐頂板,這導(dǎo)致大量煤炭資源被遺留在地下,無(wú)法被有效利用。而無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)則通過(guò)采用先進(jìn)的支護(hù)設(shè)備和采煤機(jī)械,實(shí)現(xiàn)了對(duì)工作面煤層的全面開(kāi)采,最大限度地減少了遺煤現(xiàn)象。傳統(tǒng)的煤柱開(kāi)采方式下,煤炭資源的回收率通常在50%左右,甚至更低,尤其是在地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井中。而無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)優(yōu)化采煤工藝和設(shè)備,可以將煤炭資源的回收率提高到70%以上,甚至更高。例如,在某礦井的實(shí)踐中,采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)后,煤炭資源的回收率從傳統(tǒng)的45%提升到了76%,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的核心在于其對(duì)煤柱的取消和對(duì)工作面全面開(kāi)采的實(shí)現(xiàn)。具體而言,該技術(shù)通過(guò)采用大采高采煤機(jī)、高強(qiáng)度支護(hù)系統(tǒng)等先進(jìn)設(shè)備,可以在保證工作面安全的前提下,實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層的高效率開(kāi)采。這不僅減少了遺煤現(xiàn)象,還提高了煤礦的生產(chǎn)效率。從數(shù)學(xué)角度來(lái)看,煤炭資源的回收率可以通過(guò)以下公式計(jì)算:煤炭資源回收率例如,假設(shè)某礦井煤層總資源量為1000萬(wàn)噸,采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)后,實(shí)際開(kāi)采煤炭量為760萬(wàn)噸,則煤炭資源的回收率為:煤炭資源回收率【表】展示了不同開(kāi)采方式下煤炭資源的回收率對(duì)比:開(kāi)采方式煤炭資源回收率傳統(tǒng)煤柱開(kāi)采45%無(wú)煤柱開(kāi)采76%通過(guò)對(duì)比可以看出,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在提高煤炭資源回收率方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。這不僅減少了資源的浪費(fèi),還提高了煤礦的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)優(yōu)化采煤工藝和設(shè)備,顯著提高了煤炭資源的回收率,為煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。未來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的推廣,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)有望在更多的礦井中得到應(yīng)用,為煤炭資源的有效利用做出更大貢獻(xiàn)。(二)降低礦井通風(fēng)難度礦井通風(fēng)是確保井下作業(yè)安全與環(huán)境的關(guān)鍵環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的有煤柱開(kāi)采方式往往導(dǎo)致礦井內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜,通風(fēng)路徑曲折,增加了通風(fēng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)和能耗。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用,通過(guò)優(yōu)化巷道布局和采掘順序,顯著簡(jiǎn)化了礦井的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。這種技術(shù)減少了無(wú)效通風(fēng)空間,提高了風(fēng)量利用效率,從而降低了礦井通風(fēng)的難度和成本。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)合理的采掘計(jì)劃,減少了煤柱對(duì)通風(fēng)路徑的阻礙,使得風(fēng)流可以更加順暢地流動(dòng)。與傳統(tǒng)的有煤柱開(kāi)采相比,無(wú)煤柱開(kāi)采的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)更加簡(jiǎn)單,減少了通風(fēng)阻力。以下是傳統(tǒng)有煤柱開(kāi)采與無(wú)煤柱開(kāi)采的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)比表:通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)類型復(fù)雜性風(fēng)流路徑長(zhǎng)度風(fēng)阻有煤柱開(kāi)采高長(zhǎng)大無(wú)煤柱開(kāi)采低短小通風(fēng)能耗降低通過(guò)減少通風(fēng)阻力和簡(jiǎn)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)顯著降低了礦井的通風(fēng)能耗。通風(fēng)能耗的降低可以用以下公式表示:E其中:-E表示通風(fēng)能耗;-P表示風(fēng)阻;-Q表示風(fēng)量;-η表示通風(fēng)效率。通過(guò)優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)減少了風(fēng)阻P,從而降低了通風(fēng)能耗E。據(jù)研究表明,采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的礦井,通風(fēng)能耗可以降低20%以上。提高通風(fēng)安全性無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),提高了礦井的通風(fēng)安全性。通風(fēng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化減少了風(fēng)流控制難度,降低了瓦斯積聚的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)通風(fēng)效率的提升確保了井下作業(yè)環(huán)境的有效調(diào)節(jié),進(jìn)一步提高了作業(yè)安全性。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、降低通風(fēng)能耗和提高通風(fēng)安全性,有效降低了礦井通風(fēng)的難度,為礦井安全生產(chǎn)提供了有力保障。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用,礦井通風(fēng)系統(tǒng)將更加高效和可靠,為煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。(三)改善工作環(huán)境與安全性無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在改善煤礦工作環(huán)境與安全性方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。通過(guò)減少對(duì)頂板和煤柱的破壞,該技術(shù)有效降低了采礦過(guò)程中冒頂、瓦斯聚集等安全隱患的發(fā)生幾率。以下具體介紹該技術(shù)在這一方面的應(yīng)用與前景:首先無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)減少了對(duì)周圍煤體和頂板結(jié)構(gòu)的干擾,從而降低了地壓建筑物和頂板的管理難度,防止了因頂板下沉導(dǎo)致的工作面空間減小和瓦斯積聚問(wèn)題。這不僅提升了采礦效率,也顯著改善了作業(yè)條件。其次該技術(shù)適用于薄煤層的開(kāi)采,使得煤礦在條件復(fù)雜的地區(qū)也能夠安全、高效地進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)。在薄煤層中,傳統(tǒng)的采煤方法可能會(huì)出現(xiàn)回采率低和綠化難度大等問(wèn)題,而無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)則以其高效的采出率克服了這些難題。第三,該技術(shù)的應(yīng)用有助于減少環(huán)境污染。減少頂板破壞和煤柱挖出,降低了煤柱坍塌以及煤塵飛揚(yáng)的可能性,從而減少了瓦斯爆炸等重大安全事故發(fā)生的可能性。此外減少了對(duì)地表的擾動(dòng),使得地面塌陷等環(huán)境問(wèn)題在無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)下得到了有效的緩解。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在改善煤礦工作環(huán)境和安全性上具有廣闊的應(yīng)用前景。未來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,其將進(jìn)一步減少煤礦事故、降低職業(yè)危害、提升煤礦操作難度和空間安全性。同時(shí)減少環(huán)境損害,為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。(四)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益分析無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用,不僅對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有革命性意義,同時(shí)也在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面展現(xiàn)出顯著的優(yōu)越性。經(jīng)濟(jì)效益分析相較于傳統(tǒng)的全巷式開(kāi)采或帶式開(kāi)采方式,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)科學(xué)地優(yōu)化開(kāi)采布局和支護(hù)設(shè)計(jì),最大限度地回收了煤炭資源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)后,煤炭資源回收率能夠提高10%至30%不等,甚至在一些地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井,回收率提升效果更為顯著。這種資源回收率的提升直接帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,一方面,更多的煤炭資源得以開(kāi)采利用,增加了企業(yè)的銷售收入。假設(shè)某礦井年產(chǎn)量為P噸,采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)后,資源回收率提升為η(η>1,例如η=1.15),則年增加的煤炭產(chǎn)量為ΔP=P(η-1)。這部分增加的煤炭產(chǎn)量可轉(zhuǎn)化為更高的銷售收入,扣除可能增加的少量開(kāi)采成本后,利潤(rùn)將顯著提升。另一方面,無(wú)煤柱開(kāi)采減少了工作面之間的煤柱隔離,使得采掘工作面能夠更加連續(xù)、高效地布置,有效縮短了循環(huán)生產(chǎn)時(shí)間。同時(shí)根據(jù)部分礦區(qū)的實(shí)踐數(shù)據(jù),無(wú)煤柱開(kāi)采在工作面布置、設(shè)備利用及輔助運(yùn)輸?shù)确矫婵赡芙档瓦\(yùn)營(yíng)成本約5%至15%。例如,減少了頂板管理中的煤柱承壓?jiǎn)栴},可能降低了對(duì)支護(hù)材料(如液壓支柱、錨桿錨索等)的消耗和維修頻率。為了更直觀地展示其經(jīng)濟(jì)效益,我們可以構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)化的經(jīng)濟(jì)效益分析模型。設(shè):原有開(kāi)采方式的資源回收率為η?;無(wú)煤柱開(kāi)采方式的資源回收率為η?(η?>η?);煤炭售價(jià)為M元/噸;單位噸煤開(kāi)采(不含資源回收率提升帶來(lái)的收入變化)的變動(dòng)成本為C元/噸;因采用無(wú)煤柱開(kāi)采增加的固定成本或額外變動(dòng)成本為ΔC元/噸;年開(kāi)采總量為T噸。則原有開(kāi)采方式的年利潤(rùn)P?為:P無(wú)煤柱開(kāi)采方式的年利潤(rùn)P?為:P其中ΔC’是無(wú)煤柱開(kāi)采方式特有的額外成本,可能包括特殊的支護(hù)費(fèi)用、設(shè)備購(gòu)置折舊等。年利潤(rùn)提升額ΔP為:ΔP這里的Δη=η?-η?代表資源回收率的提升幅度。當(dāng)TMΔη>ΔC’時(shí),說(shuō)明無(wú)煤柱開(kāi)采方式具有經(jīng)濟(jì)可行性。通過(guò)上述分析和模型可知,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)提高資源回收率、縮短生產(chǎn)周期、降低運(yùn)營(yíng)成本等途徑,能夠?yàn)槊旱V企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。社會(huì)效益分析無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的社會(huì)效益,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:資源節(jié)約與可持續(xù)利用:通過(guò)最大限度地回收煤炭資源,減少了資源浪費(fèi),符合國(guó)家資源保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。這對(duì)于保障國(guó)家能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)具有積極意義。環(huán)境保護(hù)與生態(tài)恢復(fù):減少因煤炭開(kāi)采造成的地面塌陷、植被破壞等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。相較于傳統(tǒng)開(kāi)采方式,無(wú)煤柱開(kāi)采能在一定程度上降低地表沉陷范圍和程度,為后期土地復(fù)墾和生態(tài)重建創(chuàng)造更有利的條件。同時(shí)煤炭產(chǎn)出的增加(若能轉(zhuǎn)化為清潔能源)也有助于滿足社會(huì)用電需求,減少因能源短缺或依賴而可能引發(fā)的間接環(huán)境影響。安全生產(chǎn)水平的提升:如前所述,無(wú)煤柱開(kāi)采消除了工作面之間的煤柱,從根本上杜絕了因煤柱失穩(wěn)而引發(fā)瓦斯突出、頂板垮落等重大安全事故的可能性。礦井安全生產(chǎn)條件的改善,不僅保障了礦工的生命安全,也減少了事故帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)恐慌,具有良好的社會(huì)穩(wěn)定作用。促進(jìn)煤炭行業(yè)技術(shù)進(jìn)步:無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的推廣應(yīng)用,推動(dòng)了煤礦地質(zhì)勘察、采礦工藝、巖層控制理論、裝備制造等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展,提升了我國(guó)煤炭行業(yè)的整體科技水平。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在經(jīng)濟(jì)效益上具有明顯的增長(zhǎng)潛力,社會(huì)效益上則展現(xiàn)出良好的資源保護(hù)、環(huán)境友好和安全生產(chǎn)特性。其推廣應(yīng)用符合國(guó)家能源政策和可持續(xù)發(fā)展要求,是推動(dòng)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)方向。四、無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用前景無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)作為現(xiàn)代煤炭工業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)創(chuàng)新,其應(yīng)用前景廣闊且充滿潛力。隨著對(duì)該技術(shù)的深入研究和不斷實(shí)踐,其應(yīng)用范圍和適用條件逐漸擴(kuò)大,為煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。廣泛應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)適用于多種地質(zhì)條件和采煤方法,可以廣泛應(yīng)用于不同規(guī)模的煤礦。特別是在復(fù)雜地質(zhì)條件和薄煤層開(kāi)采中,該技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高資源回收率和生產(chǎn)效率,降低開(kāi)采成本。綠色礦山建設(shè)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)綠色礦山建設(shè)目標(biāo),該技術(shù)能夠減少煤炭開(kāi)采過(guò)程中的煤柱留置,降低資源浪費(fèi),同時(shí)減少地表沉陷和地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。這對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)煤礦經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展具有重要意義。技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)將在智能化、自動(dòng)化方面取得更多突破。通過(guò)引入先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備、智能化系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化開(kāi)采和遠(yuǎn)程監(jiān)控,進(jìn)一步提高生產(chǎn)安全性和效率。提高資源利用效率無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)能夠顯著提高煤炭資源的回收率,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),合理布置采煤工作面,減少煤柱占用量,有效增加了可采煤炭量。這對(duì)于當(dāng)前煤炭資源日益緊張的情況具有重要意義。面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇盡管無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,但仍面臨一些挑戰(zhàn),如技術(shù)實(shí)施難度、設(shè)備投入成本等。然而隨著技術(shù)的不斷完善和成本的不斷降低,這些挑戰(zhàn)將逐步得到解決。同時(shí)國(guó)家政策支持和市場(chǎng)需求為無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)代煤炭工業(yè)中占據(jù)了重要地位,其應(yīng)用前景廣闊且充滿潛力。通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐探索,該技術(shù)將在煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)更加廣泛的應(yīng)用,為煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。(一)在煤炭行業(yè)的應(yīng)用潛力無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù),作為一種創(chuàng)新的采礦方法,在煤炭行業(yè)中展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。其核心理念在于通過(guò)減少或消除煤柱對(duì)開(kāi)采空間的占據(jù),從而提高煤炭資源的回收率,并優(yōu)化礦井的布局。?提高資源回收率傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采方法中,煤柱的存在占據(jù)了大量的開(kāi)采空間,這不僅降低了煤炭資源的回收率,還增加了礦井的維護(hù)成本。而無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)精確的規(guī)劃和設(shè)計(jì),能夠有效地減少煤柱的數(shù)量和尺寸,從而提高煤炭資源的回收率。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)后,煤炭資源的回收率可提高至90%以上。?優(yōu)化礦井布局無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)還有助于優(yōu)化礦井的布局,提高礦井的生產(chǎn)效率和安全性。通過(guò)減少煤柱的設(shè)置,礦井的開(kāi)采空間得到充分利用,從而降低了礦井的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。同時(shí)優(yōu)化后的礦井布局也有助于減少礦難等安全事故的發(fā)生。?降低成本與風(fēng)險(xiǎn)采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)可以顯著降低煤炭開(kāi)采的成本和風(fēng)險(xiǎn),首先該技術(shù)能夠提高煤炭資源的回收率,從而降低原材料成本;其次,優(yōu)化后的礦井布局有助于提高生產(chǎn)效率,進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本;最后,由于減少了煤柱等安全隱患的存在,礦井的生產(chǎn)安全性也得到了顯著提升。?環(huán)境友好型采礦此外無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)還符合當(dāng)前社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求。通過(guò)減少煤柱的開(kāi)采和廢棄物的產(chǎn)生,該技術(shù)有助于降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和污染,實(shí)現(xiàn)煤炭開(kāi)采與環(huán)境保護(hù)的和諧發(fā)展。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在煤炭行業(yè)的應(yīng)用潛力巨大,有望為煤炭行業(yè)帶來(lái)革命性的變革和發(fā)展機(jī)遇。(二)技術(shù)創(chuàng)新與智能化發(fā)展無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步離不開(kāi)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與智能化升級(jí),近年來(lái),隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)的深度融合,該領(lǐng)域在工藝優(yōu)化、裝備升級(jí)及智能管控等方面取得了顯著突破,推動(dòng)了煤炭資源開(kāi)發(fā)向高效、綠色、智能化方向轉(zhuǎn)型。技術(shù)工藝創(chuàng)新傳統(tǒng)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)依賴經(jīng)驗(yàn)參數(shù)與人工干預(yù),而現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新通過(guò)引入數(shù)值模擬、物理實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法,實(shí)現(xiàn)了開(kāi)采工藝的精準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。例如,采用離散元軟件(如UDEC、PFC)模擬覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律,優(yōu)化沿空留巷的巷旁支護(hù)參數(shù),顯著提升了巷道穩(wěn)定性。此外新型充填材料(如高水材料、膏體充填體)的研發(fā)與應(yīng)用,有效解決了采空區(qū)頂板控制難題,降低了地表沉陷風(fēng)險(xiǎn)?!颈怼繉?duì)比了傳統(tǒng)技術(shù)與創(chuàng)新技術(shù)在關(guān)鍵指標(biāo)上的差異。?【表】傳統(tǒng)無(wú)煤柱開(kāi)采與創(chuàng)新技術(shù)對(duì)比指標(biāo)傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)支護(hù)強(qiáng)度(MPa)15-2025-35頂板下沉量(mm)200-300100-150資源回收率(%)80-8590-95人工干預(yù)頻率高(實(shí)時(shí)調(diào)整)低(智能預(yù)設(shè))裝備智能化升級(jí)智能化裝備是提升無(wú)煤柱開(kāi)采效率的核心,目前,智能采煤工作面已實(shí)現(xiàn)“記憶割煤+自動(dòng)跟機(jī)”功能,通過(guò)搭載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與激光雷達(dá),實(shí)時(shí)調(diào)整采煤機(jī)姿態(tài),確保割煤精度。同時(shí)智能液壓支架能夠根據(jù)頂板壓力數(shù)據(jù)自適應(yīng)調(diào)整支撐力,公式(1)展示了支架控制邏輯的核心算法:P其中Popt為最優(yōu)支撐力,P0為初始設(shè)定值,k為壓力反饋系數(shù),智能管控平臺(tái)建設(shè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能管控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了開(kāi)采全過(guò)程的數(shù)字化管理。該平臺(tái)集成地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)測(cè)信息等多源數(shù)據(jù),通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。例如,某礦區(qū)應(yīng)用深度學(xué)習(xí)模型分析歷史數(shù)據(jù),將設(shè)備故障預(yù)警準(zhǔn)確率提升至92%,大幅降低了非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間。未來(lái),隨著5G技術(shù)與邊緣計(jì)算的普及,無(wú)煤柱開(kāi)采將向“無(wú)人化少人化”目標(biāo)加速邁進(jìn)。技術(shù)創(chuàng)新與智能化發(fā)展不僅顯著提升了無(wú)煤柱開(kāi)采的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),還為煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新路徑。未來(lái)需進(jìn)一步攻關(guān)核心技術(shù)瓶頸,推動(dòng)跨學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新,以實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護(hù)的和諧統(tǒng)一。(三)環(huán)境友好型礦山的建設(shè)隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)意識(shí)的日益增強(qiáng),無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)作為一種新型的礦山開(kāi)采方式,其環(huán)保特性受到了廣泛關(guān)注。該技術(shù)通過(guò)減少煤炭開(kāi)采過(guò)程中的煤柱占用面積,有效降低了對(duì)地表和地下水資源的破壞,從而為建設(shè)環(huán)境友好型礦山提供了可能。在無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)中,主要采用“留煤柱”的方式,即在采煤過(guò)程中不直接移除煤柱,而是保留一部分煤柱以支撐頂板。這種方式不僅減少了對(duì)地表的破壞,還避免了大量水資源的浪費(fèi)。同時(shí)由于煤柱的存在,可以有效地減緩地表下沉速度,降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率。此外無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)還能夠有效減少環(huán)境污染,與傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采方式相比,該技術(shù)在開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物較少,且易于處理。同時(shí)由于煤柱的存在,可以減少礦井內(nèi)的空氣流動(dòng),從而降低瓦斯爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。然而無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)也面臨著一些挑戰(zhàn),首先該技術(shù)的設(shè)備成本較高,且操作難度較大,需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操作和維護(hù)。其次由于煤柱的存在,可能導(dǎo)致礦井內(nèi)的通風(fēng)條件較差,影響礦工的健康。最后由于煤柱的存在,可能會(huì)影響礦井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。為了克服這些挑戰(zhàn),許多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始研究和推廣無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)。例如,我國(guó)的一些煤礦已經(jīng)開(kāi)始嘗試使用該技術(shù)進(jìn)行開(kāi)采,并取得了一定的成效。同時(shí)一些國(guó)際組織也在積極推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)作為一種環(huán)境友好型的礦山開(kāi)采方式,具有很大的應(yīng)用前景。通過(guò)不斷優(yōu)化和完善該技術(shù),有望為建設(shè)環(huán)境友好型礦山做出更大的貢獻(xiàn)。(四)政策法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的影響政策法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)向作用,對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的研發(fā)、推廣和規(guī)范化應(yīng)用具有至關(guān)重要的推動(dòng)或制約效應(yīng)。國(guó)家及地方政府為促進(jìn)資源高效利用、保障安全生產(chǎn)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,不斷出臺(tái)和完善相關(guān)政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系,深刻影響無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的生命周期。安全生產(chǎn)法規(guī)的驅(qū)動(dòng)與約束煤礦開(kāi)采,尤其是無(wú)煤柱開(kāi)采,涉及地質(zhì)應(yīng)力調(diào)整、巷道圍巖穩(wěn)定性、瓦斯運(yùn)移與控制等復(fù)雜問(wèn)題,安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高。國(guó)家《煤礦安全規(guī)程》及相關(guān)法律法規(guī)對(duì)礦井通風(fēng)、瓦斯管理、頂板管理、水害防治等方面提出了嚴(yán)格的要求。例如,為了預(yù)防瓦斯積聚和水害突發(fā)(這些問(wèn)題在無(wú)煤柱開(kāi)采應(yīng)力重新分布區(qū)域內(nèi)可能加?。ㄒ?guī)通常規(guī)定更高的監(jiān)控閾值和更強(qiáng)的防治措施。這促使無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在設(shè)計(jì)、裝備、施工和運(yùn)營(yíng)各環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格遵守安全標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)了技術(shù)創(chuàng)新以提升本質(zhì)安全水平(例如,開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的圍巖控制技術(shù)和多傳感器融合監(jiān)測(cè)系統(tǒng))。同時(shí)不合規(guī)操作將面臨嚴(yán)厲處罰,為技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范化敲響警鐘,約束了不成熟或不安全技術(shù)的隨意推廣。資源利用效率標(biāo)準(zhǔn)的提升隨著我國(guó)煤炭資源需求的持續(xù)增長(zhǎng)和對(duì)資源可持續(xù)利用理念的深化,相關(guān)政策法規(guī)日益強(qiáng)調(diào)提高煤炭資源回收率?,F(xiàn)行規(guī)范往往設(shè)定了傳統(tǒng)的長(zhǎng)壁開(kāi)采資源回收率標(biāo)準(zhǔn),而無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)理論上是實(shí)現(xiàn)保水、保水概資源或全資源回收的關(guān)鍵手段,其資源回收率可顯著高于傳統(tǒng)方法。明確的政策導(dǎo)向(如部分地區(qū)強(qiáng)制或鼓勵(lì)在特定地質(zhì)條件下應(yīng)用無(wú)煤柱開(kāi)采)直接驅(qū)動(dòng)了該技術(shù)的研發(fā)投入和示范應(yīng)用,促使企業(yè)尋求更高效的回采方法以滿足資源利用效率的硬性要求。例如,某些試點(diǎn)項(xiàng)目要求無(wú)煤柱開(kāi)采模式下的資源回收率必須達(dá)到特定數(shù)值(可表示為η_無(wú)煤柱≥η_傳統(tǒng),η代表資源回收率),這直接轉(zhuǎn)化為對(duì)技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求,約束了高回收率技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的成本控制和管理優(yōu)化。生態(tài)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的剛性要求礦區(qū)開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響日益受到重視,無(wú)煤柱開(kāi)采因減少了煤炭資源損失和大量留設(shè)煤柱破壞的地質(zhì)空間,對(duì)地表沉陷、植被破壞、水體污染的影響理論上較傳統(tǒng)方法有所減輕。然而其采動(dòng)過(guò)程中的應(yīng)力集中效應(yīng)也可能因區(qū)域地質(zhì)條件差異帶來(lái)新的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)(如誘發(fā)小規(guī)模地表裂縫)。因此國(guó)家和地方關(guān)于加強(qiáng)礦山環(huán)境保護(hù)、土地復(fù)墾、水土保持的法令和標(biāo)準(zhǔn),為無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的環(huán)境友好性提出了明確要求。這些法規(guī)驅(qū)動(dòng)了技術(shù)研發(fā)者關(guān)注并解決潛在的環(huán)境問(wèn)題,例如開(kāi)發(fā)精細(xì)化地表沉陷預(yù)測(cè)與控制技術(shù)、推廣綠色開(kāi)采工藝、優(yōu)化采后土地復(fù)墾方案等。滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)成為技術(shù)應(yīng)用獲得許可和持續(xù)發(fā)展的重要約束條件。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展與完善國(guó)家煤炭行業(yè)主管部門組織修訂和頒布的《煤礦防治水細(xì)則》、《煤礦井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》等一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),直接影響無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的具體實(shí)踐。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常會(huì)根據(jù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采的可行性條件、設(shè)計(jì)規(guī)范、施工工藝、裝備配套、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、安全監(jiān)控、環(huán)境保護(hù)等方面提出具體的技術(shù)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善過(guò)程,實(shí)質(zhì)上是動(dòng)態(tài)的技術(shù)路線引導(dǎo)過(guò)程,它清晰界定了無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的適用邊界、關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)水平,并為其在行業(yè)內(nèi)提供技術(shù)依據(jù),保障了應(yīng)用的規(guī)范性和一致性。同時(shí)走向國(guó)際化的探索也需要關(guān)注和對(duì)標(biāo)國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),這為無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的國(guó)際化推廣提供了參照,也帶來(lái)了更高層次的標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)。政策法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的宏觀調(diào)控工具,其“組合拳”效應(yīng)(法律法規(guī)的強(qiáng)制性約束,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)引導(dǎo)性規(guī)范)深刻塑造著該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研究到工業(yè)應(yīng)用的全過(guò)程。它在保障安全、提高效率、保護(hù)環(huán)境等方面發(fā)揮著不可替代的作用,是技術(shù)進(jìn)步的重要外部動(dòng)力,也對(duì)技術(shù)的成熟度、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性提出了明確要求,從而整體上指導(dǎo)并加速了無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新和完善,并最終影響其廣闊應(yīng)用前景的實(shí)現(xiàn)程度。五、無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的挑戰(zhàn)與對(duì)策盡管無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)相較于傳統(tǒng)方法具有明顯的優(yōu)勢(shì),但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍然面臨著一系列技術(shù)難題、經(jīng)濟(jì)壓力以及環(huán)境安全等方面的挑戰(zhàn)。只有正視這些挑戰(zhàn),并采取科學(xué)合理的對(duì)策,才能更好地推動(dòng)該技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和優(yōu)化應(yīng)用。(一)主要挑戰(zhàn)地質(zhì)與采礦條件的復(fù)雜性:應(yīng)力集中與礦壓顯現(xiàn)異常:無(wú)煤柱開(kāi)采免去了煤柱支撐,導(dǎo)致采空區(qū)上方及兩幫的應(yīng)力重新分布,常在采空區(qū)周邊形成高應(yīng)力集中區(qū)。這種應(yīng)力集中可能引發(fā)強(qiáng)烈的礦壓顯現(xiàn),如頂板下沉、底板鼓脹、巷道變形甚至失穩(wěn)、沖擊地壓等地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)生產(chǎn)工藝和設(shè)備安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。特別是在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、圍巖破碎或覆巖穩(wěn)定性較差的區(qū)域,這一問(wèn)題更為突出。特殊地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性:對(duì)于斷層、褶皺等復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域,傳統(tǒng)的切割煤柱或強(qiáng)力切頂方式可能無(wú)法有效控制圍巖運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致冒頂、片幫等事故風(fēng)險(xiǎn)增加,增加了采礦的技術(shù)難度。近距離煤層群開(kāi)采的聯(lián)動(dòng)效應(yīng):在煤層群厚度大、層間距小的情況下,上層開(kāi)采對(duì)下層形成的應(yīng)力擾動(dòng)更為劇烈,相鄰工作面和上下多盤的礦壓相互影響顯著,使得應(yīng)力控制更為困難。技術(shù)集成與裝備配套的難題:割煤與支護(hù)的協(xié)調(diào)性:實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)、高效割煤與緊跟支護(hù)、及時(shí)封閉之間的良好匹配是一大挑戰(zhàn)。尤其在頂板破碎或壓力大的區(qū)域,如何保障在掘進(jìn)維護(hù)的同時(shí)快速完成作業(yè),避免打亂節(jié)奏,影響安全性。大功率、高可靠性裝備的供給:無(wú)煤柱開(kāi)采,特別是短壁、大采高工作面,對(duì)液壓支架的承載能力、移動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性、截割機(jī)的掘進(jìn)效率等提出了更高要求。目前部分高端裝備仍依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)裝備在某些性能指標(biāo)上尚有提升空間。智能化、自動(dòng)化技術(shù)的融合:將地質(zhì)探測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)、智能通風(fēng)、遠(yuǎn)程控制等智能化技術(shù)深度融合于無(wú)煤柱開(kāi)采全流程,實(shí)現(xiàn)少人化、自動(dòng)化、精細(xì)化管理,仍需克服諸多技術(shù)瓶頸。經(jīng)濟(jì)效益與安全投入的平衡:初期投入較高:相比傳統(tǒng)方法,無(wú)煤柱開(kāi)采往往需要購(gòu)置更先進(jìn)的設(shè)備、進(jìn)行更復(fù)雜的支護(hù)改造、開(kāi)展更精準(zhǔn)的地質(zhì)勘查和監(jiān)測(cè),導(dǎo)致初期固定資產(chǎn)投入較大。維護(hù)成本增加:由于礦壓顯現(xiàn)更劇烈,圍巖變形控制難度大,可能需要更高的維檢修費(fèi)用和更頻繁的維護(hù)工作。此外對(duì)員工的專業(yè)技能培訓(xùn)要求也更高,人力成本相應(yīng)增加。風(fēng)險(xiǎn)管理與應(yīng)急準(zhǔn)備:高強(qiáng)度的礦壓活動(dòng)增加了安全事故的風(fēng)險(xiǎn),需要投入更多資源進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、動(dòng)態(tài)預(yù)警和應(yīng)急應(yīng)急響應(yīng)準(zhǔn)備,間接增加了運(yùn)營(yíng)成本。(二)對(duì)策與建議針對(duì)上述挑戰(zhàn),需要從理論深化、技術(shù)創(chuàng)新、管理優(yōu)化等多個(gè)維度制定有效的對(duì)策:強(qiáng)化圍巖控制理論與技術(shù)的研究與應(yīng)用:精細(xì)化礦壓監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè):大力推廣應(yīng)用monitoring(geological)-basedmethods(GMBs)(地質(zhì)力學(xué)方法)和微震監(jiān)測(cè)等技術(shù),實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的獲取采動(dòng)影響下的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)信息,建立精確的礦壓預(yù)測(cè)模型,為采掘設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。示例公式(簡(jiǎn)化版):Δσ=MW或更復(fù)雜的有限元分析模型等,用于估算某一位置的開(kāi)采影響應(yīng)力變化(Δσ),其中M發(fā)展適應(yīng)性圍巖控制方法:針對(duì)不同地質(zhì)條件,研發(fā)和推廣如強(qiáng)力切頂法、光纖復(fù)合網(wǎng)支護(hù)、金屬網(wǎng)+錨桿+(wokeryul-韓文:樹(shù)脂錨固劑)支護(hù)等更具針對(duì)性的支護(hù)技術(shù)與對(duì)策。沖擊地壓預(yù)測(cè)與防治:建立健全沖擊危險(xiǎn)性評(píng)估體系,探索實(shí)施卸壓、預(yù)鉆卸壓孔、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警等綜合防治措施。加快關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研發(fā)與攻關(guān):研發(fā)國(guó)產(chǎn)化高端裝備:持續(xù)投入,重點(diǎn)突破高承載液壓支架、大功率刮板輸送機(jī)、智能化采煤機(jī)、高效掘進(jìn)機(jī)等核心裝備的研發(fā),提高國(guó)產(chǎn)設(shè)備的性能和可靠性,降低對(duì)進(jìn)口的依賴。推動(dòng)“機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化”融合:試點(diǎn)推廣無(wú)人工作面、遠(yuǎn)程控制等智能化開(kāi)采模式,實(shí)現(xiàn)掘-采-支-運(yùn)一體化,減少人員在高危區(qū)域的作業(yè)時(shí)間。優(yōu)化支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì):發(fā)展適應(yīng)不同圍巖條件、易于安裝和維護(hù)的靈活支護(hù)系統(tǒng),例如可快速調(diào)整的液壓支架、預(yù)制化的巷道支護(hù)構(gòu)件等。提升經(jīng)濟(jì)合理性與安全管理的水平:開(kāi)展全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:在項(xiàng)目決策前進(jìn)行細(xì)致的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),考慮煤柱損失、效率提升、成本增加及安全投入等因素,依據(jù)礦區(qū)具體條件選擇最優(yōu)的無(wú)煤柱開(kāi)采模式。建立動(dòng)態(tài)的成本效益評(píng)估模型。優(yōu)化生產(chǎn)組織與流程:通過(guò)優(yōu)化斷層處理、工作面接續(xù)、支護(hù)周期等環(huán)節(jié),平衡效率與安全投入,最大限度發(fā)揮無(wú)煤柱開(kāi)采的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)與風(fēng)險(xiǎn)管控:強(qiáng)化對(duì)技術(shù)操作人員的培訓(xùn),提高其對(duì)地質(zhì)變化、礦壓顯現(xiàn)的認(rèn)識(shí)和處理能力。建立完善的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機(jī)制,嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)程,確保作業(yè)安全。推廣應(yīng)用節(jié)能減排措施:結(jié)合無(wú)煤柱開(kāi)采特點(diǎn),合理布局開(kāi)拓系統(tǒng),優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),提高能源利用效率,降低生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗和環(huán)境污染。?【表】無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策概要挑戰(zhàn)分類具體挑戰(zhàn)應(yīng)對(duì)策略地質(zhì)與采礦條件震動(dòng)集中與礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈精細(xì)化監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè);強(qiáng)化圍巖控制;實(shí)施卸壓措施;優(yōu)化開(kāi)采參數(shù)與工藝特殊地質(zhì)構(gòu)造適應(yīng)性差針對(duì)性技術(shù)攻關(guān)(如強(qiáng)化切頂);謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)采掘路線;加強(qiáng)施工期安全監(jiān)控近距離煤層群開(kāi)采的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)明顯建立多工作面、多盤區(qū)礦壓互作預(yù)測(cè)模型;實(shí)施聯(lián)動(dòng)控制策略;注重上下盤穩(wěn)定性控制技術(shù)集成與裝備割煤、支護(hù)協(xié)調(diào)性差發(fā)展快速高效、一體化作業(yè)裝備;優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程高端配套裝備依賴進(jìn)口或性能不足加大研發(fā)投入;產(chǎn)學(xué)研合作;引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新;推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化替代智能化、自動(dòng)化程度有待提高推廣智能化工作面;集成多源信息監(jiān)測(cè)與決策系統(tǒng);提升遠(yuǎn)程控制與無(wú)人干預(yù)能力經(jīng)濟(jì)與安全投入初期投入較高技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析決策;分步實(shí)施、分期投入;探索融資租賃等模式維護(hù)成本與風(fēng)險(xiǎn)增大實(shí)施精細(xì)化管理;建立高效維檢修體系;加大安全投入;完善應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制;強(qiáng)化員工技能培訓(xùn)技術(shù)與管理人員短缺加強(qiáng)人才培養(yǎng)與引進(jìn);開(kāi)展多形式培訓(xùn);建立激勵(lì)機(jī)制;吸引技術(shù)人才投身該領(lǐng)域技術(shù)探索(一)技術(shù)難題與解決方案開(kāi)采深度影響:傳統(tǒng)的開(kāi)采方法往往受限于礦井的深度,增加了操作的難度與成本。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)克服了這一挑戰(zhàn),利用先進(jìn)的地質(zhì)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤層垂深范圍煤炭的有效回收。為了提升效果,開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)總結(jié)眾多礦山案例,建立精確的數(shù)據(jù)庫(kù),推進(jìn)精準(zhǔn)化技術(shù)優(yōu)化,使開(kāi)采更為高效和精準(zhǔn)。環(huán)境影響治理:開(kāi)采煤炭過(guò)程中對(duì)環(huán)境的破壞始終是一個(gè)重大難題。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)預(yù)先確定的煤炭開(kāi)采路徑和參數(shù),有效減少煤層廢物的地表出露,從而降低了對(duì)土地、水源和生態(tài)環(huán)境的損害。實(shí)施割煤過(guò)程中需應(yīng)用生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)環(huán)境恢復(fù)效果,定期反饋數(shù)據(jù)以調(diào)整開(kāi)采方案,保護(hù)生態(tài)環(huán)境不受進(jìn)一步傷害。防止采煤塌方:切割煤炭后的采空區(qū)并有潛在的塌方風(fēng)險(xiǎn),傳統(tǒng)方法是設(shè)置煤柱支撐,但這樣既造成了資源的浪費(fèi),也無(wú)法確保安全。無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)通過(guò)事先準(zhǔn)確計(jì)算采空剪應(yīng)力分布,合理布置斷煤面坡度并加強(qiáng)支護(hù),有效預(yù)防了采煤塌方事故的發(fā)生,滿足了礦井安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。智能采煤與設(shè)備更新:高素質(zhì)且高效運(yùn)行的采煤設(shè)備對(duì)于無(wú)煤柱開(kāi)采至關(guān)重要,因此需持續(xù)引進(jìn)智能化裝備,例如自動(dòng)化機(jī)器人系統(tǒng)及自動(dòng)控制的生產(chǎn)線,進(jìn)行機(jī)組升級(jí)改造。此外推廣應(yīng)用云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采煤設(shè)備狀態(tài),預(yù)測(cè)設(shè)備維護(hù)需求,提升設(shè)備的運(yùn)行效率和安全性。(二)人才培養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)人才培養(yǎng)體系建設(shè)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,其復(fù)雜性、創(chuàng)新性和實(shí)踐性強(qiáng),這就要求我們必須建立完善的人才培養(yǎng)體系,構(gòu)建一支高素質(zhì)、復(fù)合型、創(chuàng)新性的專業(yè)化隊(duì)伍。這套體系應(yīng)從多層次、多維度入手,培養(yǎng)不同層次、不同領(lǐng)域但又彼此關(guān)聯(lián)的煤炭科工人才。1)核心人才與前沿技術(shù)引進(jìn):無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的持續(xù)發(fā)展離不開(kāi)領(lǐng)軍人才的引領(lǐng)和前沿技術(shù)的突破。因此必須著力于引進(jìn)國(guó)內(nèi)外頂尖專家學(xué)者及工程技術(shù)人員,特別是掌握無(wú)煤柱開(kāi)采核心技術(shù)(如大傾角、薄煤層、高地應(yīng)力、強(qiáng)沖擊地壓等復(fù)雜條件下開(kāi)采技術(shù))的領(lǐng)軍人物。這不僅可以直接推動(dòng)技術(shù)的引進(jìn)與消化吸收再創(chuàng)新,更能通過(guò)傳幫帶作用迅速提升本土團(tuán)隊(duì)的技術(shù)水平[文獻(xiàn)1]。具體選拔標(biāo)準(zhǔn)如【表】所示:?【表】無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)核心人才引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)量化指標(biāo)/描述學(xué)歷與專業(yè)背景具有礦業(yè)工程等相關(guān)專業(yè)碩士及以上學(xué)歷;優(yōu)先考慮博士學(xué)位和海外知名高校/科研機(jī)構(gòu)背景技術(shù)攻關(guān)能力在無(wú)煤柱開(kāi)采或相關(guān)領(lǐng)域有突出的研究成果或工程實(shí)踐,擁有核心技術(shù)專利者優(yōu)先工作經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐能力具備三年以上相關(guān)領(lǐng)域工作經(jīng)驗(yàn),能夠獨(dú)立承擔(dān)重大技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力具備良好的團(tuán)隊(duì)合作精神與跨學(xué)科溝通能力;英語(yǔ)能力優(yōu)秀,能參與國(guó)際合作項(xiàng)目思想道德與職業(yè)素養(yǎng)政治立場(chǎng)堅(jiān)定,遵紀(jì)守法,具有良好的職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任感2)青年人才培育與儲(chǔ)備:青年是科技創(chuàng)新的主力軍,應(yīng)建立系統(tǒng)化的青年人才培養(yǎng)機(jī)制,為無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供源源不斷的人才支撐。具體措施包括:實(shí)施導(dǎo)師制:為青年技術(shù)人員配備經(jīng)驗(yàn)豐富的專家導(dǎo)師,進(jìn)行一對(duì)一或小組指導(dǎo),加速其成長(zhǎng)。建立培訓(xùn)體系:定期組織針對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采新理論、新工藝、新裝備等內(nèi)容的內(nèi)部培訓(xùn)、專題講座,鼓勵(lì)線上線下相結(jié)合的學(xué)習(xí)模式。鼓勵(lì)創(chuàng)新實(shí)踐:設(shè)立創(chuàng)新項(xiàng)目和科研啟動(dòng)基金,支持青年技術(shù)人員深入生產(chǎn)一線,參與技術(shù)攻關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。搭建成長(zhǎng)平臺(tái):通過(guò)參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議、技術(shù)交流、赴標(biāo)桿企業(yè)學(xué)習(xí)等方式,拓寬青年人才的視野,激發(fā)創(chuàng)新活力?;诤詹亍の髅桑℉erbertA.Simon)的決策理論,有效的青年人才培養(yǎng)需要系統(tǒng)化的資源投入和結(jié)構(gòu)化的指導(dǎo)流程,旨在提升其信息處理能力、決策能力和解決問(wèn)題的能力。人才成長(zhǎng)曲線模型可以用公式示意其成熟度M隨時(shí)間T變化的過(guò)程(為簡(jiǎn)化,此處模型為線性示意):M其中M0代表初始能力,k代表培養(yǎng)效率系數(shù),T代表培養(yǎng)時(shí)間。提升k3)復(fù)合型實(shí)踐人才技能提升:無(wú)煤柱開(kāi)采的實(shí)施需要大量實(shí)操技能嫻熟的工人和管理人員,因此必須加強(qiáng)職業(yè)技能培訓(xùn),提升現(xiàn)有從業(yè)人員的技術(shù)水平和安全意識(shí)。這不僅包括開(kāi)采工藝的操作技能,還應(yīng)涵蓋對(duì)新型傳感器、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)等方面的知識(shí)培訓(xùn),培養(yǎng)能夠適應(yīng)智能化、自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)的復(fù)合型高素質(zhì)技能人才。持續(xù)培訓(xùn)的參與率(R)和效果評(píng)估(E)可以如【表】進(jìn)行跟蹤:?【表】復(fù)合型實(shí)踐人才培訓(xùn)效果跟蹤表培訓(xùn)模塊培訓(xùn)目標(biāo)培訓(xùn)方式參與率(R%)實(shí)踐考核通過(guò)率(%)效果評(píng)估(E)基礎(chǔ)開(kāi)采操作掌握標(biāo)準(zhǔn)操作流程理論授課+模擬操作≥95≥90優(yōu)秀新型設(shè)備維護(hù)熟悉設(shè)備性能及日常維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操+故障排除演練≥90≥85良好智能系統(tǒng)界面操作掌握自動(dòng)化控制面板及數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)VR仿真+遠(yuǎn)程指導(dǎo)≥88≥80良好應(yīng)急安全處置提升事故識(shí)別與應(yīng)急響應(yīng)能力模擬事故演練≥100≥95優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)建設(shè)與協(xié)同創(chuàng)新先進(jìn)的理念和技術(shù)必須依托于高效協(xié)同的團(tuán)隊(duì)才能發(fā)揮最大價(jià)值。無(wú)煤柱開(kāi)采團(tuán)隊(duì)建設(shè)應(yīng)側(cè)重于以下幾個(gè)關(guān)鍵方面:1)建立開(kāi)放包容、協(xié)同攻關(guān)的團(tuán)隊(duì)文化:鼓勵(lì)跨學(xué)科(地質(zhì)、采礦、機(jī)電、信息、安全等)的深度交叉與融合,打破學(xué)科壁壘,促進(jìn)思想碰撞。營(yíng)造鼓勵(lì)創(chuàng)新、寬容失敗的科研氛圍,使團(tuán)隊(duì)成員能夠大膽提出新想法、積極嘗試新技術(shù)。通過(guò)設(shè)立團(tuán)隊(duì)激勵(lì)基金、定期技術(shù)沙龍、項(xiàng)目里程碑慶祝等方式,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)凝聚力和歸屬感。2)構(gòu)建跨領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制:無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步往往需要產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合,應(yīng)積極構(gòu)建與高校、科研院所、設(shè)備制造商、重點(diǎn)煤礦企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟。明確各方權(quán)責(zé),建立信息共享平臺(tái)和成果轉(zhuǎn)化路徑,聯(lián)合申報(bào)重大科技項(xiàng)目,協(xié)同攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)難題。這種協(xié)同模式可以用合作網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容(簡(jiǎn)化示意)表示,節(jié)點(diǎn)代表不同創(chuàng)新主體,連線代表合作關(guān)系,節(jié)點(diǎn)間的融合程度(C)可以表示為:C其中wij表示主體i與j3)強(qiáng)化知識(shí)管理與經(jīng)驗(yàn)共享:建立完善的內(nèi)部知識(shí)管理平臺(tái)和經(jīng)驗(yàn)分享機(jī)制,通過(guò)技術(shù)文檔庫(kù)、案例庫(kù)、專家系統(tǒng)等形式,沉淀無(wú)煤柱開(kāi)采過(guò)程中的技術(shù)訣竅、管理經(jīng)驗(yàn)、失敗教訓(xùn)等寶貴知識(shí)財(cái)富。這不僅能加速新成員的融入,也能避免重復(fù)勞動(dòng),提高決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。4)注重職業(yè)發(fā)展與企業(yè)文化建設(shè):為團(tuán)隊(duì)成員提供清晰的職業(yè)發(fā)展通道和晉升空間,做到人盡其才,才盡其用。積極塑造積極向上、追求卓越、關(guān)注安全、回饋社會(huì)的企業(yè)文化,使團(tuán)隊(duì)成員不僅職業(yè)上有發(fā)展,更能與企業(yè)同心同德,共同為無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用推廣貢獻(xiàn)力量。通過(guò)以上人才培養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)的系統(tǒng)布局和實(shí)踐,能夠?yàn)闊o(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)、工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供堅(jiān)實(shí)的人才保障,從而有力推動(dòng)該技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展,助力煤炭行業(yè)綠色、安全、高效生產(chǎn)。(三)資金投入與政策支持無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的成功推廣與應(yīng)用,離不開(kāi)持續(xù)的資金投入與有力的政策引導(dǎo)。相較于傳統(tǒng)開(kāi)采方式,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)(如U型、刀型、S型等工法)往往需要更先進(jìn)的采掘設(shè)備、更復(fù)雜的支護(hù)系統(tǒng)以及更高水平的技術(shù)人才,這導(dǎo)致其初始建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本相對(duì)較高。具體來(lái)看,資金投入主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:技術(shù)研發(fā)與設(shè)備購(gòu)置成本無(wú)煤柱開(kāi)采的核心在于實(shí)現(xiàn)工作面回采率的顯著提升,這依賴于對(duì)巖層控制理論、采動(dòng)損傷規(guī)律以及配套裝備技術(shù)的深入研究與創(chuàng)新。例如,特殊的液壓支架設(shè)計(jì)、大采高采煤機(jī)、高效掘進(jìn)裝備以及自動(dòng)化控制系統(tǒng)等,均屬于高價(jià)值資產(chǎn)。一次性投入巨大,如購(gòu)置一套全自動(dòng)化無(wú)煤柱開(kāi)采工作面設(shè)備,其費(fèi)用可能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)工作面。項(xiàng)目預(yù)估投資規(guī)模(億元/工作面)占比備注說(shuō)明先進(jìn)采掘設(shè)備3.0-5.030%-40%含大采高采煤機(jī)、重型掘進(jìn)機(jī)等液壓支架系統(tǒng)1.5-3.015%-25%特殊支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)化與監(jiān)控系統(tǒng)1.0-1.810%-15%含傳感器、控制系統(tǒng)、智能工作面軟件等廢石處理與運(yùn)輸系統(tǒng)0.5-1.55%-10%根據(jù)地質(zhì)條件差異較大其他配套設(shè)施1.0-1.510%-15%含巷道超前支護(hù)、通風(fēng)系統(tǒng)升級(jí)等總計(jì)7.0-12.0100%基于中西部中厚煤層復(fù)雜地質(zhì)條件估算資金投入效果可以通過(guò)提升資源回收率、降低安全風(fēng)險(xiǎn)、減少井下輔助工作面數(shù)量等宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)估。假設(shè)傳統(tǒng)開(kāi)采回采率約為50%,而無(wú)煤柱開(kāi)采回采率可提升至80%,則對(duì)于同一資源儲(chǔ)量,無(wú)煤柱開(kāi)采可顯著增加可用資源量(增量η):η=(R_煤柱開(kāi)采-R_傳統(tǒng)開(kāi)采)/R_傳統(tǒng)開(kāi)采=(0.80R-0.50R)/0.50R=0.30=30%這意味著僅從資源回收效率一項(xiàng),無(wú)煤柱開(kāi)采即可帶來(lái)30%的資源效益提升,相對(duì)彌補(bǔ)其高投入的成本劣勢(shì)。當(dāng)然這一計(jì)算未完全涵蓋所有成本節(jié)約項(xiàng)(如井巷工程減少、人員使用減少等)。政策支持體系與導(dǎo)向鑒于無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)煤炭資源的安全、高效、綠色開(kāi)發(fā)具有重大戰(zhàn)略意義,國(guó)家和地方政府層面已出臺(tái)一系列鼓勵(lì)和支持政策:財(cái)政補(bǔ)貼與稅收優(yōu)惠:針對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)研發(fā)的科研費(fèi)用、示范工程建設(shè)的初期投入、以及推廣應(yīng)用后的部分設(shè)備購(gòu)置或運(yùn)營(yíng)成本,可以申請(qǐng)專項(xiàng)資金補(bǔ)貼或享受企業(yè)所得稅、增值稅等方面的減免政策。具體標(biāo)準(zhǔn)需參照國(guó)家和地方發(fā)布的最新財(cái)政貼息或稅收抵免名錄。項(xiàng)目審批與用地保障:簡(jiǎn)化采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的煤礦項(xiàng)目立項(xiàng)、安全環(huán)保評(píng)價(jià)等審批流程,并在土地使用、林地征用等方面給予優(yōu)先考慮和支持,破解項(xiàng)目推進(jìn)的“堵點(diǎn)”。科技研發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)制定:設(shè)立國(guó)家級(jí)或省級(jí)科技專項(xiàng),支持無(wú)煤柱開(kāi)采關(guān)鍵共性技術(shù)的攻關(guān)與引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新。同時(shí)加快制定和完善相關(guān)技術(shù)規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為技術(shù)的規(guī)范化應(yīng)用提供依據(jù)。激勵(lì)與示范推廣:通過(guò)設(shè)立“綠色礦山”、“智能礦井”或“安全生產(chǎn)標(biāo)桿”等榮譽(yù)稱號(hào),對(duì)成功應(yīng)用無(wú)煤柱開(kāi)采并取得顯著成效的礦山予以表彰獎(jiǎng)勵(lì)。選擇典型礦區(qū)建設(shè)示范工程,發(fā)揮引領(lǐng)和帶動(dòng)作用,形成可復(fù)制、可推廣的模式。政策環(huán)境的優(yōu)化,不僅能夠直接降低企業(yè)的資金壓力,更能營(yíng)造良好的技術(shù)應(yīng)用氛圍,激發(fā)市場(chǎng)主體(煤礦企業(yè))和科研單位(高等院校、研究機(jī)構(gòu))的積極性。特別是對(duì)于那些資源賦存條件復(fù)雜、安全壓力突出的大型煤礦,政策支持往往是推動(dòng)其采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的關(guān)鍵“催化劑”。綜上所述無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的有效實(shí)施與發(fā)展,是一個(gè)資金投入與技術(shù)潛力、政策環(huán)境與市場(chǎng)需求相互互動(dòng)的過(guò)程。持續(xù)增加的資金支持是技術(shù)進(jìn)步和安全保障的前提,而科學(xué)合理的政策引導(dǎo)和扶持則是技術(shù)得以廣泛應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的根本保障。企業(yè)需要積極爭(zhēng)取政策紅利,優(yōu)化投資決策;政府則需要不斷完善政策體系,構(gòu)建有利于先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的生態(tài)環(huán)境。(四)行業(yè)合作與交流機(jī)制無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的推廣與應(yīng)用,離不開(kāi)行業(yè)內(nèi)各參與主體間的緊密協(xié)作與信息共享。建立健全高效、務(wù)實(shí)的合作與交流機(jī)制,是推動(dòng)該技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新、優(yōu)化應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步與資源高效利用,需要構(gòu)建一個(gè)涵蓋企業(yè)、科研院所、設(shè)備制造商、高等院校以及行業(yè)主管部門在內(nèi)的多元化合作平臺(tái)。交流平臺(tái)的搭建與運(yùn)行:應(yīng)積極搭建線上線下相結(jié)合的交流平臺(tái),如定期舉辦無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)論壇、專題研討會(huì)、現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)等。這些活動(dòng)旨在為各方提供一個(gè)分享經(jīng)驗(yàn)、探討難題、展示最新成果的場(chǎng)合。線上平臺(tái)則可利用數(shù)字化手段,建立信息共享數(shù)據(jù)庫(kù)、案例庫(kù)及技術(shù)問(wèn)題解答專區(qū),實(shí)現(xiàn)全天候的信息互通。根據(jù)調(diào)研,有效的交流頻率與參與度與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入呈正相關(guān)關(guān)系,可用公式表示為:I其中It代表企業(yè)在時(shí)間t的技術(shù)創(chuàng)新活躍度,F(xiàn)t代表參與交流活動(dòng)的頻率與深度,Pt代表參與人員的技術(shù)水平與覆蓋面,α聯(lián)合研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制:鼓勵(lì)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,組建跨主體的技術(shù)攻關(guān)聯(lián)合體。針對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)難題,如大傾角煤層穩(wěn)定控制、強(qiáng)化采動(dòng)沉陷預(yù)測(cè)、瓦斯高效抽采與利用、開(kāi)采工作面安全保障等,可建立項(xiàng)目合作清單(見(jiàn)【表】)。明確各方職責(zé)、投入比例及成果歸屬,通過(guò)集中優(yōu)勢(shì)資源,開(kāi)展前瞻性、系統(tǒng)性研究,加速關(guān)鍵技術(shù)的突破與應(yīng)用。?【表】:無(wú)煤柱開(kāi)采重點(diǎn)聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目清單示例序號(hào)技術(shù)難題領(lǐng)域研發(fā)目標(biāo)參與主體建議1高應(yīng)力圍巖控制提升采動(dòng)工作面與巷道穩(wěn)定性,降低支護(hù)強(qiáng)度與成本主采企業(yè)、礦業(yè)工程研究機(jī)構(gòu)、優(yōu)質(zhì)支護(hù)材料制造商2動(dòng)態(tài)沉陷智能預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)構(gòu)建高精度、實(shí)時(shí)在線沉陷預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)規(guī)劃與規(guī)避地質(zhì)勘探單位、高校計(jì)算地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室、軟件開(kāi)發(fā)商、應(yīng)用礦井3煤炭與瓦斯共采技術(shù)提高瓦斯抽采效率,實(shí)現(xiàn)綠色安全開(kāi)采礦井通風(fēng)防突機(jī)構(gòu)、煤炭科工集團(tuán)相關(guān)企業(yè)、節(jié)能環(huán)保公司4自動(dòng)化與智能化開(kāi)采研發(fā)適應(yīng)性強(qiáng)的自動(dòng)化采煤機(jī)、液壓支架及遠(yuǎn)程監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)備制造龍頭企業(yè)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)供應(yīng)商、示范礦井各方應(yīng)在研發(fā)過(guò)程中共享數(shù)據(jù)資源、知識(shí)產(chǎn)權(quán),并建立合理的利益分配機(jī)制,激發(fā)合作積極性。標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)與推廣協(xié)同:積極參與國(guó)家和行業(yè)層面無(wú)煤柱開(kāi)采相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作,通過(guò)合作,統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范、評(píng)價(jià)體系、安全準(zhǔn)則等,為技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用提供支撐。同時(shí)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)宣貫與培訓(xùn),提升行業(yè)整體的技術(shù)水平與規(guī)范意識(shí)。信息共享與資源整合機(jī)制:建立權(quán)威的無(wú)煤柱開(kāi)采信息中心,整合政策法規(guī)、技術(shù)文獻(xiàn)、成功案例、專家資源等。通過(guò)建立會(huì)員制或分級(jí)授權(quán)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)信息的定向推送與服務(wù)。利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),對(duì)積累的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與分析,為技術(shù)決策提供支持。通過(guò)上述多維度、深層次的合作與交流,可以有效凝聚行業(yè)力量,克服技術(shù)瓶頸,降低創(chuàng)新成本,從而有力推動(dòng)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在煤炭行業(yè)的健康、快速發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)資源高效、安全生產(chǎn)、綠色開(kāi)采的目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。六、案例分析與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在本節(jié)中,我們通過(guò)細(xì)致剖析幾個(gè)成功實(shí)施無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的經(jīng)典案例,并總結(jié)相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以期為行業(yè)同仁提供借鑒與指導(dǎo)。案例一:XX煤礦的無(wú)煤柱開(kāi)采實(shí)踐本案例中,XX煤礦采用了先進(jìn)的無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù),實(shí)現(xiàn)了極佳的開(kāi)采效率與經(jīng)濟(jì)效益。整個(gè)開(kāi)采過(guò)程秉承“精采優(yōu)采”的原則,合理優(yōu)化了采煤機(jī)參數(shù)設(shè)定,確保了開(kāi)采過(guò)程中煤柱的完整性和煤層的無(wú)耗損。實(shí)踐中采用了智能監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,并依據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)方案進(jìn)行了動(dòng)態(tài)調(diào)整,減小了因地質(zhì)條件變化而引發(fā)的開(kāi)采風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)前后的數(shù)據(jù)對(duì)比展示了這種開(kāi)采方式能夠顯著提升煤炭回采率,并降低了因傳統(tǒng)開(kāi)采方法而產(chǎn)生的煤柱損失,有效降低了成本并提高了利潤(rùn)率。案例二:XX集團(tuán)煤層氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目在本案例中,XX集團(tuán)引入了無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)配合其煤層氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。結(jié)合地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù),集團(tuán)采用了針對(duì)性設(shè)計(jì)的無(wú)煤柱開(kāi)采方案。在具體實(shí)施中,通過(guò)精細(xì)的勘探與規(guī)劃,不僅使得煤層氣提取效率達(dá)到新高,而且大幅減少了煤層氣開(kāi)采過(guò)程中的環(huán)境影響。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)在煤層氣開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用,需要針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體地質(zhì)條件和煤層特性深度定制技術(shù)方案,強(qiáng)化理論與實(shí)踐相結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)開(kāi)發(fā)和最大的環(huán)保效益。根據(jù)以上案例分析所得,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的成功應(yīng)用離不開(kāi)綜合運(yùn)用地質(zhì)采礦工程學(xué)、煤炭選擇合適的無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)與智能監(jiān)控系統(tǒng),確保了開(kāi)采作業(yè)的安全高效進(jìn)行。這種先進(jìn)技術(shù)不僅為提高礦山經(jīng)濟(jì)效益做出了突出貢獻(xiàn),也為環(huán)保和資源節(jié)約開(kāi)辟了新的發(fā)展路徑。隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)迷人的前景必將更加歷久彌新。(一)成功案例介紹與分析無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)作為提高煤炭資源回收率、保障礦井安全高效生產(chǎn)的重要手段,在全球范圍內(nèi)已積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和一批成功案例。通過(guò)借鑒這些經(jīng)驗(yàn),可以更深入地理解無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的優(yōu)越性和適用性。以下選取國(guó)內(nèi)外若干典型案例進(jìn)行分析,旨在揭示其技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)、應(yīng)用效果及啟示意義。?案例一:我國(guó)某現(xiàn)代化礦井北翼無(wú)煤柱開(kāi)采實(shí)踐該礦井位于華北地區(qū),主采2號(hào)煤層,屬中硬煤層,地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單。礦井原采用傳統(tǒng)“刀切式”分層開(kāi)采,留設(shè)煤柱寬度一般為15-20m,資源回收率僅達(dá)50%左右,且容易引發(fā)采動(dòng)影響下的地表沉陷和沖擊地壓等安全問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,該礦井自2010年起在北翼實(shí)施了無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù),成功地實(shí)踐了“單一工作面開(kāi)采”或“條帶開(kāi)采”模式。技術(shù)方案:

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