煤礦井下開采技術之我見

龐偉才

摘要：隨著時代的發展，采煤方法和工藝也隨之有所進步，先進的方法和工藝不僅提高了煤礦的產量，同時也保證了采煤的效率，讓采煤工作得以更安全地開展。文章介紹了幾種常見的地質條件下的采煤方法，以供參考。

關鍵詞：井下開采技術；緩傾斜煤層；急傾斜煤層；薄煤層

中圖分類號：TD823文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）22-0132-031概述

采煤方法及工藝是采礦科學中永恒的主題。在如今科技迅速發展的時代，必將帶動采煤工藝的發展，讓采煤工藝走向現代化、科學化、效率化。采煤技術只有與高新科技相結合才可以實現產量高度集中和可靠的目標，才可以更好地提高采煤的經濟效益，優化資源配置，達到最優產量。

2煤礦井下開采技術簡介

由于不同的煤層所在的地方地質條件不同，采煤所用的機械設備也不相同，所以采煤方法和工藝也不盡相同。采煤工藝就是在不同采煤工作面內按照一定的順序來完成采煤工序的方法和配合過程。采煤工藝過程則是在工作中按照一定的順序完成的過程。

對于傾角＞10°煤層的井下開采，一般采用水平開采，先在第一水平對各區煤層依次進行開采，之后再移至下一水平繼續開采。開采近水平的煤層時，又要將其劃為幾個盤曲，立井于井田中心，到達煤層之后，先采近井筒的盤區，再采距離較遠的盤區。如有兩層或以上煤層，先采第一水平最上層的煤層，而后從上往下采，第一水平采集完后再轉移至第二水平。

3不同地質條件下的開采技術

3.1埋藏淺、硬厚頂煤類煤礦開采技術

對于埋藏較淺、頂板巖體堅硬、頂煤硬厚的煤層主要采取下列兩種技術：

3.1.1硬頂板控制技術。此方法主要是運用于堅硬巖石的頂板巖體、極堅硬巖石的頂板巖體、堅硬巖石或極堅硬巖石節埋裂隙極發育的破碎巖體中的煤礦深淺還有地壓較小的一種技術。方法是應用煤柱支撐頂板的柱式采煤方法，在采空區留置大量的煤柱，采煤過程中不能夠把頂板巖體放落下來，這樣就能夠形成支點壓力區，在煤柱中就累積了大量的彈性潛能。在重力場的長期作用之下，煤柱和頂板巖體應力不斷地增加，所積聚的彈性能也不斷增加，一旦此彈性能被釋放，頂板巖體便可以向采空區快速運動，形成堅硬頂板大面積一次

冒落。

此種技術的優點在于其能讓頂煤的回收率得到提升，還能使基本頂按一定距離垮落，利于頂煤破碎取煤。但硬頂煤一次性大面積冒落產生的沖擊易造成礦區事故或地面塌陷等危險，所以采用此技術前應做好安全措施，若有異常則應及時撤離。

3.1.2硬厚頂煤控制技術。在采煤時若遇到堅硬厚煤層，煤質強度大、裂隙率低、資源回收率低時，宜采取硬厚頂煤控制技術（頂煤弱化技術）。此技術主要有頂煤深孔爆破處理技術和高壓水裂技術來弱化硬厚頂煤兩種。

這兩種方法的優點在于解決了堅硬厚煤層頂煤難冒落問題，讓頂煤體能隨采隨冒，提高頂煤的回收率。深孔爆破法對頂煤的弱化有顯著效果，并且操作工藝簡單，但是存在安全系數偏低的缺點。而高壓水裂技術的操作工藝雖比前者復雜，但其弱化效果也是十分顯著，并且安全系數較高。顯然，采用高壓水裂技術既保證弱化效果，又保證開采過程的安全，兩全其美。

3.218°～25°緩傾斜薄煤層開采技術

在我國現已探明的煤礦之中，薄煤層便占了84%。緩傾斜薄煤層煤礦主要是指煤層平均厚度為0.8～1.3m，煤層傾角在18°～25°之間的煤層。由于緩傾斜薄煤層的開采條件相對較好，易開采，但我國現薄煤層的綜合機械化開采程度低，產量不夠，造成了資源浪費。所以，好的開采技術在礦井壽命延長、開采質量的提高中起著舉足輕重的作用。而且在開采時注意保證支護質量，可以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。下面列舉幾種薄煤層的開采技術：

3.2.1薄煤層高檔普采。此方法適用于煤層賦存的地質條件，適應性較綜采強，煤層厚度大于0.6m和傾斜角小于30°的薄煤層。最重要的是合理選擇配套，加強技術管理。

此方法與綜采相比，投資少，機械化程度低，易普及，但利用勞動力的強度大。通常利用采煤機來完成落煤和裝煤工序，工作空間的支護和處理采空區等都需要大量大工來處理。

3.2.2薄煤層綜采。此方法適用于地質構造簡單并且無大的斷層褶皺，采高＞0.8～1.0m傾角＜25°的煤層，此方法中所用到的采煤機機身高度低，整機長度盡可能短，要有穩定性較強的整體結構。運輸機中部槽必須要低。所有開采步驟均采用機械，是一種機械化程度較高的開采工藝。

此方法機械化開采條件差，作業空間也較狹小，如何保障通風是難題。并且煤層厚度的變化和其他地質構造也會對此方法的使用造成影響。但是優點在于設備可靠性高，運行中故障較少。

3.2.3薄煤層刨煤機開采。此方法適用具有以下特征的煤層：頂板穩定性好且不粘頂煤；煤層中硫化鐵塊度較小且含量不多；夾石層厚度＜200mm；底板平整且起伏幅度在7°～10°之間，底面不鼓起；煤層沿走向和傾斜方向沒有落差＞0.3～0.5m的大斷層和褶皺；煤層厚度＜2m且煤層傾角最好＜15°（最大不超過25°）。需要注意的是，硬煤及特沾性煤不宜使用此方法。

此方法的優勢在于刨煤機的結構簡單可靠，維修方便；截身一般為4～15cm；刨落的煤塊塊度較大；工作面可做到無人操作，勞動強度相對較小；做到了程度較高的自動化。但是對地質條件的適應性沒有滾筒采煤機高，且需要操作工人具備較高的技術和知識水平。

3.2.4薄煤層螺旋鉆采煤。BSHK-2DM型螺旋鉆采煤機適用于有瓦斯和爆炸危險，厚度在0.4～1.0m，煤層傾斜角度＜15°，走向起伏＜8°的各種硬度的薄煤層和極薄煤層，但是最主要還是運用于厚度在0.7m以下的極薄煤層。需要注意的是不允許運用在有突出危險和自燃危險的煤層。螺旋鉆采煤機一般不止在運輸槽中，鉆頭負責割煤，螺旋鉆桿負責掏煤，煤便可以直接落入運輸槽的刮板輸送機上直接運出。

此方法工作面無人開采，相對來說較為安全且勞動條件好，方便快捷。

3.3急傾斜煤層開采技術

急傾斜煤層多為不穩定的復雜煤層，煤層傾角較大。開采較為困難，必須充分考慮支架穩定性，但與緩傾斜煤層相比，急傾斜煤層的頂板不易垮落。急傾斜煤層在我國的儲量占煤礦總儲量的40%，南方地區中有80%的煤礦屬于急傾斜煤層，黑龍江四大礦區里也分布有急傾斜煤層。因此了解急傾斜煤層的開采對于我國的采煤工業發展具有重大意義。下面簡單介紹幾種急傾斜煤層的開采技術：

3.3.1柔性掩護支架采煤法。采區每翼走向長度為150～200m，采區間留8～10m的隔離煤柱。采區內沿走向劃分成若干個傾斜帶條，每個采煤帶的走向寬度一般為26～38m，傾斜長度為80～100m。在每個采煤帶內從下到上掘進4～6條相距6m的溜煤眼，相鄰溜煤眼的間距可為8m，以便回采時采煤帶之間留有2m的煤柱。采煤帶內沿走向掘聯絡巷貫通各煤眼，以便通風與行人。上部區段匯豐平巷擴巷后在其中安裝支架，支架比煤層厚度小0.5m左右，在支架下采用風鎬或者爆破法

破煤。

此方法產的煤數量多、效率高，并且操作方法簡單、安全。但是操作過程中煤炭損耗大，生產系統復雜，消耗的材料也較多，勞動強度大的同時工作條件也比較差。

3.3.2俯偽斜走向長壁分段密集采煤法。此方法宜用于煤層傾角為45°～65°的不穩定急傾斜薄及中厚煤層。采面呈偽斜直線布置，走向推進；密集切頂、檔矸、隔離采空區和采面工作間；采面分段爆破采煤，自溜。

此方法提高了工作面煤壁的有效利用率，為進一步實現采煤機械化創造條件。但是工作量大，勞動強度大，區段煤柱的損耗高，通風差，易造成瓦斯殘留。

4結語

總而言之，想要提高采煤的產量和質量，就必須要根據實際情況選擇不同的開采技術，并且配合科學有效的管理機制，不斷去提高采煤工藝機械化，升級采煤裝煤，才可以真正實現煤礦的高產、穩產。

參考文獻

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