剖析煤礦采礦的新技術與開采方法

周鶴壽

(神華寧煤集團金鳳煤礦籌建處生產技術科，寧夏回族自治區 吳忠市鹽池縣 751504）

煤礦開采技術和改革隨著當今科技經濟發展新形勢以及地方煤礦的發展需求影響而必須面向經濟建設主戰場，使其能夠在煤炭開采技術的前沿有立足之地，并且能夠對解決煤炭工業工程的實際問題起到一定的作用。因此，如今越來越多煤礦采礦技術和開采方法被廣泛應用，它們也會起到越來越重要的作用。

一、我國的煤礦

我國雖然說從油和氣貯藏而言方面是一個相對貧乏的國家，但是我國的煤炭含量卻是

相當的富有，在一次性能源中煤炭就占了70%左右。可以說，長期以來煤炭一直是我國一次性能源結構中的主要能源。越來越多的生態問題也隨著煤礦越來越大的開采規模而被凸顯出來，比如說像是建筑物和農田的大量被破壞、堆積成山的矸石、徑流量逐漸減少的河川、嚴重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趨惡化、地下水中礦物內的有害物質越來越多等現象都是由于煤礦的開采而引起的。由此，采取合理的開采技術以及有效的開采方法和防止措施，這對于煤礦開采實施可持續發展戰略也就顯得尤為重要。

煤礦開采的中長期研究開發和技術儲備是需要重點從事的工作內容，這樣才能夠保障采礦新技術能夠緊隨產業科技前沿步伐。將主導的核心技術定位于煤礦開采技術及配套裝備，這不僅能使技術占領制高點，還能夠保障煤礦產業的生存和發展。

二、適用于我國煤礦采礦中的新技術

生產能力較小的煤礦、復雜的地質構造引起的煤層賦存變化大、急傾斜煤層和薄煤層占了一定數量，這幾點給許多地區的開采都帶來了較大困難，因此，為了使礦井的高產高效得到提升，對于采礦技術的分析和開發就變得至關重要了。單一長壁采煤方法對于煤礦而言已經日趨成熟，像是放頂采煤技術、采用偽傾斜柔性掩護支架采煤法應對急傾斜煤層、小階段爆破落煤等采煤方法就是現今主要發展的幾種方法。

（1）采煤技術中的炮采放頂煤。首先就是主要針對煤層厚度為5m以上的傾斜和急傾斜煤層的滑移支架放頂煤采煤法。是由頂梁和支柱兩個部分組成滑移頂梁，頂梁和前梁彈簧鋼上必須有前梁和后梁經過，或者說是與導向槽連接，且有2-5個數量不等的液壓單體柱為其支架的支柱。除此之外，其探梁或者是挑梁是可以安置在前梁前端的，尾梁是可以安置在后梁尾端的。這樣的滑移頂梁支架不僅具有比例安全可靠的優勢，而且還具有可以自移、較輕的質量、簡單的結構、拆卸安置便利、較低本錢、較強適應性等優點。因此，這是適合廣泛推廣運用于中小型煤礦中的開采技術。但是，就工作面而言，其偏低且較差穩定性的支架初撐力和工作阻力，這是滑移支架開采所面臨的主要難題。第二個就是二型鋼梁放頂煤開采，它是將二型鋼梁、單體液壓支柱對棚架設的方式采用至二型鋼梁放頂煤上作面支護，將放炮落以及人工破網放煤采用至工作面，并對其進行分別采放。這類應用比較適合于鄉鎮煤礦、煤層變化較大賦存條件或者是較低水平技術的地區。

（2）采煤技術中的偽傾斜柔性掩護支架采煤法。煤層傾角的大小決定了這種采煤法的工作面區段高度，其工作面的傾角會隨著偽傾斜柔性掩護支架采煤法而變緩，加上其較長的工作面，從而其長壁采煤法巷道部署、生產系統簡單以及掘進率低的相關系列特征都是由于具有緩斜、傾斜煤層導致的。為了達到隔開工作空間和采空區的目的，將這種采煤方法應用于掩護支架是極為合適的，它不僅能將復雜頂板的辦理工作大大簡化，還能夠創建一個良好的條件保障生產安全，將工作面煤炭自溜，使得勞動強度減弱。對于開采傾角大于印而言這種偽傾角柔性掩護支架采煤法是最合適不過的了。

（3）采煤技術中的小階段爆破落煤采煤法。將區段內煤體分成多個小區段而進行的無人員、無設備、無支護這樣“三無”的工作面開采采煤方法被稱之為是小階段爆破落煤采煤法。對于開采傾角大于400的范圍、厚度為3.5-7.5m且頂底板不易滑落的不規則煤層，最適用的采煤技術就是小階段爆破落煤采煤法，比如說是低瓦斯礦井。較好的安全性、簡單的回采工藝、較高的工效是它的優點特征，而相對的缺點就是較低的回采率、復雜的通風系統以及較困難的風流分配。

（4）采煤技術中的刨煤機采煤方法。刨煤機開采技術不僅對于煤炭生產效率的提升有著很大貢獻，同時它也是中等及薄煤層開采初次進行成功的技術典范。其每刀截深根據煤的硬度可達到250mm，智能驅動系統是現今工作面輸送機和刨煤機所廣泛采用的系統，加上有支架控制系統的可靠配合，使得工作面采煤的全部自動化得以順利實現。刨煤機相較于滾筒采煤機而言是比較簡單的，滾筒采煤機是需要有專人根據可彎曲鎧裝輸送機的平面進行“找平”，而刨煤機僅需要由一根無極繩對機體進行牽引，在可彎曲鎧裝工作面輸送機上焊接導軌，使其割煤由工作面端頭開始沿導軌滑行。

三、對采礦方法的簡單分析

采礦方法發展到今天已經有超過100種，像空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法是目前最流行的以采礦過程中的地壓管理方式為依據的三種方式。但是，當采礦方法運用不當時是會導致危險和危害出現的，以下將對其進行簡單分析：

（1）為礦體開采帶來不便與難度且使開采作業的危險性增加了一定幅度，這可能是由于礦體勘探的程度較低沒有對埋藏情況和規模有清楚的了解、錯誤的對采場采準工程進行布置、對采準工程有欠缺或滯后等原因所引起的。

（2）冒頂、片幫、地壓增大的隱患與危險等情況出現在開采作業中，這可能就是由于采礦方法或順序不當所引起的。這不僅會使得不合適的開采工藝、復雜的安全生產條件以及頂板管理不方便等情況出現，嚴重的還會直接導致各種事故發生。

（3）地壓在開采時增大、采場的頂板出現冒落、片幫、變形甚至被破壞的回采巷道等情況則是由于不合理的采場結構參數和回采順序所導致的。

（4）人員由于回采工作面的人行通風天井與聯絡道沒有貫通，使得他們進入回采工作面只能選擇從出礦口進入，這樣就無法保障他們的作業安全性。

（5）人員的通行會受間距過大的采場人行聯絡道影響而變得困難。

（6）由于不貫通的天井與上部中段平巷以及不暢通的通風條件，從而導致沒有新鮮的風流進入采場，這樣極易導致人員炮煙中毒事故的發生。

（7）人員由于采場作業在出礦口出礦或出礦中出現礦石懸空后進入而導致自身陷入礦石流中，從而引起傷亡事故的發生。

結語

采礦科學發展的主題永遠都會圍繞著采煤方法的完善和技術的進步，因為它不僅對煤炭開采的各環節變革有一定的促進帶動作用，而且能夠促使現代采煤的高產、高效、高安全性和高可靠性得以實現，將采煤技術和方法與現代的高新技術相結合就是其基本途徑。

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