復(fù)雜地質(zhì)條件下井下采煤技術(shù)研究

都科科

【摘 要】煤炭是我國(guó)主要的能源消費(fèi)之一，然而煤礦井下地質(zhì)條件復(fù)雜，開采難度大，風(fēng)險(xiǎn)高。如何選擇合適的采煤方法，并使之不斷完善和發(fā)展，對(duì)提高礦井生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益，改變礦井技術(shù)面貌有決定性的意義。采煤工藝的選擇必須堅(jiān)持高產(chǎn)、高效、高安全及煤炭高回采率的基本原則。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜條件；采煤；方法；急傾斜煤層；分析

由于每一個(gè)礦區(qū)地質(zhì)條件的不同，礦井的煤層特征的不同，所以選擇合適的開采技術(shù)方法至關(guān)重要。

一、急傾斜煤層

（1）急傾斜煤層開采的主要特點(diǎn)。急傾斜煤層的構(gòu)造復(fù)雜，斷層和褶曲多，煤層厚度變化較大、開采困難、采煤工作面生產(chǎn)能力小。因此，開采急傾斜煤層的礦井多數(shù)是中、小型礦井。（2）急傾斜煤層采煤方法的分析。合理劃分采區(qū)，加大采區(qū)尺寸。在對(duì)采區(qū)劃分時(shí)，要盡量加大采區(qū)尺寸，加大采區(qū)的煤炭?jī)?chǔ)量。同時(shí)劃分采區(qū)時(shí)，要根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備及回采工藝的要求，適當(dāng)加大采區(qū)的走向長(zhǎng)度，加大階段垂高。優(yōu)化回采工藝，提高生產(chǎn)效率。優(yōu)化回采工藝最主要的就是提高回采機(jī)械化程度，要提高礦井開采的機(jī)械化程度，可以從局部機(jī)械化和全局機(jī)械化兩個(gè)方面來(lái)考慮。局部機(jī)械化指的是從支護(hù)方式、落煤方式以及運(yùn)輸方式幾個(gè)方面單獨(dú)考慮改進(jìn)方法，以提高這幾個(gè)方面的機(jī)械化程度。全局機(jī)械化是采用綜合機(jī)械化采煤方式，從破煤、裝煤、運(yùn)煤以及支護(hù)四個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。在一定的條件下，對(duì)開采技術(shù)條件進(jìn)行評(píng)價(jià)，尋求最適宜的采煤方法，并且通過(guò)對(duì)工作面開采工藝、設(shè)備及系統(tǒng)配置的分析，完善工藝系統(tǒng)和開采技術(shù)等措施來(lái)有效地提高工作面單產(chǎn)。

二、無(wú)保護(hù)層突出煤層

（1）無(wú)保護(hù)層突出煤層開采的主要特點(diǎn)。無(wú)保護(hù)層突出煤層的開采是我國(guó)現(xiàn)在煤炭資源開采的主要形式之一，由于開采過(guò)程中缺少必要的保護(hù)層，因而大大增加了煤炭開采的危險(xiǎn)性和難度。對(duì)突出礦井煤層群而言，首先應(yīng)合理選擇無(wú)保護(hù)層進(jìn)行有計(jì)劃的開采，并結(jié)合抽放瓦斯的安全防護(hù)措施。開采無(wú)保護(hù)層的選擇應(yīng)根據(jù)煤層賦存狀況及現(xiàn)有開采技術(shù)條件來(lái)確定，這樣做有利于突出煤層瓦斯的泄放。（2）無(wú)保護(hù)層突出煤層采煤方法的分析。無(wú)保護(hù)層的突出煤層的產(chǎn)狀本來(lái)是平穩(wěn)或帶有波浪起伏的狀態(tài)，后來(lái)由于受到地殼變動(dòng)的影響，大多數(shù)煤層就改變了原來(lái)的生成位置，形成程度不同的地表存在狀態(tài)。目前，我國(guó)無(wú)保護(hù)層的突出煤層采煤方法主要以長(zhǎng)壁體系采煤方法為主，并取得了較好的效果。柱式體系采煤法也是我國(guó)無(wú)保護(hù)層的突出煤層采煤的主要方法之一。柱式體系采煤法以房、柱間隔進(jìn)行采煤為主要標(biāo)志。高度機(jī)械化的柱式體系采煤方法，一般只分為房式采煤法和房柱式采煤法兩類。房間煤柱不回收，作為永久煤柱支撐頂板的稱房式采煤法；房間煤柱作為暫時(shí)支撐，在采房結(jié)束后進(jìn)行回收的稱為房柱式采煤法。采房時(shí)礦山壓力顯現(xiàn)較緩和，用錨桿支護(hù)工作空間，支護(hù)較簡(jiǎn)單。

三、剩煤

（1）剩煤開采的主要特點(diǎn)。剩煤是指生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量損失表已經(jīng)填報(bào)的那一部分損失量（主要是設(shè)計(jì)損失和地質(zhì)及水文地質(zhì)損失）以及轉(zhuǎn)出、注銷、報(bào)損及表外儲(chǔ)量。第一，煤柱。一是區(qū)段及階段煤柱、軌道及運(yùn)輸上下山保護(hù)煤柱，這一類型的煤柱在生產(chǎn)礦井損失量中占有一定比重，其儲(chǔ)量一般占采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量的l5%～20%；二是構(gòu)造保護(hù)煤柱，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)段，由于受斷層切割褶曲影響，往往因安全考慮，丟失大量煤柱或頂、底煤；三是井田井界煤柱，即各井田之間留設(shè)的技術(shù)井界煤柱，一般留20m～30m；四是因?yàn)?zāi)害事故而留設(shè)的隔離煤柱，如因瓦斯事故、自然發(fā)火而沒有開采的區(qū)域。第二，浮煤。主要是使用落后采煤方法的采區(qū)，在落煤過(guò)程中，大量浮煤被冒落的頂板巖石所覆蓋。第三，底煤。主要是落后采煤法在掘進(jìn)期間沒有沿煤層底板送道，造成開采中丟底煤以及由于采優(yōu)棄劣，個(gè)別井區(qū)的小槽煤及煤層底板附近1.5m～2.0m的劣煤往往遺棄不采，造成大量資源丟失。（2）剩煤采煤方法的分析。第一，煤層傾角近水平或近水平布置的殘煤。瓦斯含量小，煤質(zhì)疏松易冒，可采用巷柱采法開采。第二，煤層傾角<25°、煤層厚度>6.0m。可采用單一長(zhǎng)壁全陷扒頂煤采法開采。此采法為負(fù)壓通風(fēng)，由于傾角<25°，支架穩(wěn)定性易于實(shí)現(xiàn)。煤層厚度>6.0m，工作面頂板易于維護(hù)。第三，煤層傾角>45°的不連續(xù)殘煤。選用巷柱采法開采。第四，煤層傾角>45°、煤層厚度>8.0m的殘煤。可采用單扒采法開采。頂煤厚度一般為采高的2～3倍。頂煤厚度小，頂板留不住，提前來(lái)矸；頂煤厚度大，推進(jìn)速度慢，頂煤下不來(lái)，留下隱患。第五，對(duì)于煤層傾角>45°、煤層厚度4～6m的原始?jí)K段或連續(xù)煤體用巷道長(zhǎng)壁法（巷道法）開采。巷道長(zhǎng)壁采法的瓦斯多集中于風(fēng)道后尾巷，采用巷長(zhǎng)采法，可連續(xù)推進(jìn)，提高回收率，減少回采巷道。

參 考 文 獻(xiàn)

[I]宋良泉，毛玉森.急傾斜煤層采煤方法的分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品.2010，21（4）

[2]陶士凱，朱劫.淺談剩煤開采技術(shù)[J].山西焦煤科技.2010（7）