煤礦井下開采技術

羅鳳臣

（七煤集團公司新富煤礦，黑龍江，七臺河，154600）

煤礦井下開采技術

羅鳳臣

（七煤集團公司新富煤礦，黑龍江，七臺河，154600）

先進的采煤方法和工藝為煤礦提供了高產、高效、安全性和高可靠性。介紹了不同硬度條件下應用的開采技術、緩傾斜薄煤層長壁開采技術、放頂煤開采技術及小煤礦開采技術等。

開采技術；長壁開采；放頂煤開采；小煤礦開采

概述

采煤方法及工藝的進步和完善始終是采礦學科發展的主題。采煤工藝的發展將帶動煤炭開采各環節的變革。現代采煤工藝的發展方向是高產、高效、高安全性和高可靠性，基本途徑是：使采煤技術與現代高新技術相結合，研究開發強力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤設備和生產監控系統，改進和完善采煤工藝；開發煤礦高效集約化生產技術、建設生產高度集中、高可靠性的高產高效礦井；以提高工作面單產和生產集中化為核心，以提高效率和經濟效益為目標，研究開發各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡單、高效、可靠的生產系統和開采布置，生產過程監控與科學管理等相互配套的成套開采技術，發展各種礦井煤層條件下的采煤機械化，進一步改進工藝和裝備，提高應用水平和擴大應用范圍，提高采煤機械化的程度和水平。

一、不同硬度條件下應用的開采技術

1、硬頂板控制技術。研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術，主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按一定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保證工作面的安全生產。

2、硬厚頂煤控制技術。研究開發埋深淺、支承壓力小硬厚頂煤的快速處理技術，包括高壓注水裂技術和頂煤深孔預爆破處理技術，使頂煤體能隨采隨冒，提高其回收率。

3、頂煤冒放性差、塊度大的綜放開采成套設備配套技術。研制既有利于頂煤破碎和頂板控制，又有利于放頂煤的新型液壓支架，合理確定后部輸送機能力。

4、兩硬條件下放頂煤開采快速推進技術。研究合適的綜放開采回采工藝，優化工序，縮短放煤時間，提高工作面的推進度，實現高產高效。

5、5～5.5m 寬煤巷錨桿支護技術。寬煤巷錨桿支護技術的研究開發和應用，有利于綜采配套設備的大功率和重型化，有助于連續采煤機的應用，促進工作面的高產高效。

二、緩傾斜薄煤層長壁開采

主要研究開發體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機及刨煤機；研制適合刨煤機綜采的液壓支架；研究開發薄煤層工作面的總體配套技術和高效開采技術；緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁綜采。應進一步加強完善支架結構及強度，加強支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴重損壞千斤頂措施等的研究，提高支架的可靠性，縮小其與中厚煤層(采高3m左右)高產高效指標的差距。

三、各種綜采高產高效設備保障系統

要實現高產高效，就要提高開機率，對“支架一圍巖”系統及采運設備進行監控。今后研究的重點是：通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架一圍巖”系統控制，進一步完善液壓信息、支架位態、頂板狀態、支護質量信息的自動采集系統；乳化液泵站及液壓系統運行狀態的槍測診斷；采煤機在線與離線相結合的“油一磨屑”監測和溫度、電信號的監測；帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態監控。優化巷道布置，減少矸百排放的開采技術改進、完善現有采煤方法和開采布置，以實現開采效益最大化為同標，研究開發煤礦地質條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統，實現開采方法、開采布置與煤層地質條件的最優匹配；研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術低成本巖層控制技術。目前應用的高壓注水、深孔預裂爆破處理堅硬頂板和應用化學加固技術工藝復雜，成本高，因而需進一步研究開發新技術、新工藝、新材料來解決這問題。

四、支護與放頂煤開采有機結合

1、放頂煤開采巖層和支架一圍巖相瓦作用機理。研究放頂煤開采力學模型、圍巖應力、頂煤破碎機理、支架一頂煤一直接頂一基本頂相互作用關系；運用離散元等方法研究頂煤放落規律，提出放煤優化準則和提高頂煤回收率的途徑。

2、支護質量和頂板動態監測技術。在總結緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質量與頂板動態監測方面，應進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質量與頂板動態監測，同時不斷完善現有的臨測技術，發展智能化監測系統，改進監測儀表，使監測儀表向直觀、輕便、小化方向發展。

3、沖擊地壓的預測和防治。通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現發生的機理，進一步完善沖擊性礦壓現監測系統，發展遙控測量和預報技術，完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優化，選擇專家系統。

4、研究開發新型的支護設備。研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架，完善液支架性能和快速移架系統，開發耐炮崩、輕型化單體液壓支柱，厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿。

五、小煤礦開采技術

小煤礦技術改造和機械化開采技術實施國家關閉小煤礦，淘汰落后生產技術和生產設備，提高平均單井規模的技術政策，開發小型煤礦機械化、半機械化開采技術和裝備，改進小煤礦的采煤方法和開采工藝，提高采煤工作面的單產和工效；提高小煤礦的頂底板控制技術水平，最大限度減少頂底板事故率。

TU482

1674-3954（2011）03-0333-01