煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用分析（1）

【摘 要】煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占有極為重要的地位，煤炭行業(yè)屬于我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗的加劇，對煤礦需求量不斷提高，為滿足煤礦需求，需要加強(qiáng)煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用的研究。在煤礦開采活動中合理選擇采煤方法與技術(shù)，在提高礦井生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益，降低安全事故發(fā)生率發(fā)揮著重要現(xiàn)實(shí)意義。在分析提高我國煤礦技術(shù)重要性的基礎(chǔ)上，對我國煤礦開采技術(shù)方法與工藝進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】煤礦開采；開采方法；開采技術(shù)

1 提高我國煤礦開采技術(shù)與水平的重要性

在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地方煤礦發(fā)展的時(shí)代背景下，為滿足社會煤礦需求，應(yīng)推動我國煤礦開采技術(shù)變革，以研究符合我國國情的煤礦開采技術(shù)及提高煤礦開采設(shè)備為核心，提高我國煤礦開采技術(shù)水平。從當(dāng)前看來，我國煤礦開采技術(shù)與設(shè)備相對國際水平仍存在著一定差距，且設(shè)備運(yùn)行功率較低、生產(chǎn)能力較小，設(shè)備運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性不足，缺乏先進(jìn)的自動化監(jiān)測與控制功能的高科技設(shè)備。從總體來看，我國煤礦開采掘進(jìn)設(shè)備在種類上較為單一，掘錨平行作業(yè)設(shè)備研制水平較為落后，嚴(yán)重影響著煤礦掘進(jìn)速度。煤礦開采技術(shù)與水平不足，導(dǎo)致煤礦開采成本較高，安全事故頻繁，提高我國煤礦開采技術(shù)與水平，是實(shí)現(xiàn)我國煤礦開采綜合效益的重要措施。

2 煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用

在煤礦開采過程中，應(yīng)根據(jù)煤礦實(shí)際情況，選擇合適的煤礦開采方法與技術(shù)，從而保證煤礦開采活動的安全性與經(jīng)濟(jì)性。本文重點(diǎn)對煤礦開采方法與技術(shù)進(jìn)行研究。

2.1 煤礦開采的具體方法

2.1.1 滑移支架放頂煤開采法

滑移頂梁主要是由支柱與頂梁構(gòu)成，應(yīng)用導(dǎo)向槽或彈簧鋼將前梁與后梁連接，支架支柱采取液壓單體柱形式，在前梁前端處設(shè)置有挑梁或探梁，設(shè)置尾梁于后梁尾端。滑移頂梁支架結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，安全可靠，環(huán)境適用性較強(qiáng)，在中小煤礦開采活動中常會應(yīng)用到這種采礦方法。一般情況下，應(yīng)用滑移支架放頂煤開采法進(jìn)行煤礦開采，其煤層厚度應(yīng)控制在5m以上，工作面長度一般設(shè)計(jì)在60m-80m范圍內(nèi)，最大工作面長度可以超過105m，滑移支架高度一般設(shè)計(jì)在5m-10m范圍內(nèi)。在煤礦開采中應(yīng)用滑移支架放頂煤開采法，其工作面支架撐力與工作阻力較低，支架穩(wěn)定性較差。

2.1.2 二型鋼梁放頂煤開采法

在煤礦開采中采取二型鋼梁放頂煤開采法，其采煤放煤與采樣分別進(jìn)行。二型鋼梁放頂煤開采法應(yīng)用單體液壓支柱與二型鋼梁對煤棚進(jìn)行支護(hù)，其最高控頂距離為3.4m，最低控頂距離為2.4m。采取放炮落煤方式時(shí)，應(yīng)設(shè)置雙排眼。在放炮后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行主梁移動，發(fā)揮主梁支護(hù)作用。二型鋼梁放頂煤開采法在煤層賦存條件變化較大的中型、小型煤礦中應(yīng)用較為廣泛，放頂煤采取分段作業(yè)形式。

2.1.3 偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法

在煤礦開采中應(yīng)用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法，可以通過掩護(hù)支架將采煤空間與采空區(qū)進(jìn)行隔離，將頂板管理工作進(jìn)行簡化，從而為煤礦開采提供安全生產(chǎn)條件。偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法在開采厚度為2m-6m之間的煤層、煤層厚度變化不大且埋深穩(wěn)定的情況下較為適用，在工作面較長，從面煤層傾斜的情況下，其掘進(jìn)效率較低。

2.1.4 階段爆破落煤采煤法

階段爆破落煤采煤法在傾角大于400，煤層厚度在3.5m-7.5m范圍內(nèi)煤層開采中十分適用，其安全性較好，回采工藝十分簡單，且采礦工作效率較高。然而階段爆破落煤采煤法的應(yīng)用，要求煤層底板與頂板瓦斯含量較低，且通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置較為復(fù)雜。

2.2 不同煤層的煤礦開采技術(shù)

2.2.1 急傾斜煤層開采技術(shù)

急傾斜煤層厚度變化較大，構(gòu)造較為復(fù)雜，且存在著較多斷層與褶曲，這種煤層開采較為困難，且采煤工作面生產(chǎn)能力較小。急傾斜煤層開采礦井多屬于中型礦井與小型礦井。因急傾角煤層傾角一般較之巖石安息角要大，在工作面采下的煤可以自動進(jìn)行下滑，從而方便了工作面裝運(yùn)工作，然而在矸石與煤下滑過程中容易對支架穩(wěn)定性造成影響。此外，急傾斜煤層為節(jié)理發(fā)育，其周期來壓并不明顯，容易出現(xiàn)無征兆垮落，引起頂板事故。針對急傾斜煤層，其開采技術(shù)主要如下：第一，進(jìn)行采區(qū)劃分，盡量擴(kuò)大采區(qū)尺寸。在采區(qū)劃分時(shí)，通過擴(kuò)大采區(qū)尺寸增加采區(qū)煤炭儲量。采區(qū)劃分應(yīng)綜合考慮其生產(chǎn)設(shè)備性能及回采工藝要求，盡量加大采區(qū)走向長度；第二，優(yōu)化回采工藝。當(dāng)前，在急傾斜煤層開采中多采取炮采工藝與風(fēng)鎬落煤工藝，這種生產(chǎn)工藝其人工勞動強(qiáng)度較大，安全隱患較多。進(jìn)行回采工藝優(yōu)化，應(yīng)提高機(jī)械化程度，如提高局部機(jī)械化或全局機(jī)械化。局部機(jī)械化指的是從煤礦開采的支護(hù)方式、落煤方式與運(yùn)輸方式等多個(gè)方面采取改進(jìn)措施，提高其機(jī)械化程度。通過完善急傾斜煤層開采系統(tǒng)，優(yōu)化回采工藝，可以有效提高煤礦生產(chǎn)效率。

2.2.2 無保護(hù)層突出煤層開采技術(shù)

無保護(hù)層突出煤層開采屬于我國煤炭資源開采的重要形式，因其煤礦開采過程中缺乏保護(hù)層，導(dǎo)致其煤礦開采難度及危險(xiǎn)性大幅增加。在無保護(hù)層突出煤層開采中如開采技術(shù)不合理，則極為容易引起煤礦開采的安全事故。根據(jù)無保護(hù)層突出煤層賦存狀況，合理選擇瓦斯泄放是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。當(dāng)前我國無保護(hù)層突出煤層開采主要采取的是長壁體系采煤技術(shù)，并獲得較好效果，除此之外，柱式體系采煤技術(shù)在無保護(hù)層突出煤層開采中應(yīng)用也較為廣泛。柱式體系采煤技術(shù)一般分為房式采煤技術(shù)與房柱式采煤技術(shù)。

2.3 煤礦開采新技術(shù)

2.3.1 深礦井開采技術(shù)

在進(jìn)行深礦井開采過程中，主要采取的技術(shù)包括煤層開采礦壓控制、井巷布置、沖擊地壓防治、瓦斯治理、深井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置等。為提高深礦井開采效率，還應(yīng)加強(qiáng)深礦井生產(chǎn)的的相關(guān)配套技術(shù)研究，研究深礦井圍巖狀態(tài)與應(yīng)力場分布規(guī)律，研究深井作業(yè)工作環(huán)境變化狀況等，建立深井沖擊低壓防治系統(tǒng)與監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)，加強(qiáng)研制深井瓦斯治理與深井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備。

2.3.2 煤礦“三下”開采技術(shù)

煤礦“三下”開采技術(shù)的應(yīng)用，主要研究煤礦開采覆巖層運(yùn)動與地表沉陷規(guī)律等，提高數(shù)值模擬計(jì)算與相似材料模擬研究，通過加大研究力度，找出滿足建筑物、地表、地下水資源保護(hù)需要的施工技術(shù)，提高沉降監(jiān)控技術(shù)水平。具體來看，煤礦“三下”開采技術(shù)主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：采空區(qū)填充技術(shù)、村莊保護(hù)開采技術(shù)、礦井水資源處理技術(shù)等。

2.3.2 煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化技術(shù)屬于一種特殊的采煤技術(shù)，應(yīng)用煤炭地下氣化技術(shù)，將處于地下的煤炭進(jìn)行有效控制燃燒，能夠通過對煤的熱化學(xué)作用形成可燃?xì)怏w。應(yīng)用煤炭地下氣化技術(shù)，其綜合優(yōu)勢較為突出，具有著投資少、安全性高、工期短、見效快、效率高，成本低、效益優(yōu)良等優(yōu)勢，在地質(zhì)條件復(fù)雜、劣質(zhì)煤比例高等礦區(qū)中十分適用。

我國礦區(qū)地形復(fù)雜，中小型煤礦較多，其開采技術(shù)及開采裝備條件較差，綜合生產(chǎn)效率較低，在煤礦開采中，應(yīng)根據(jù)煤礦實(shí)際情況，合理選擇煤礦開采方法與技術(shù)。推動煤礦開采大型化、集中化、自動化是當(dāng)前煤礦開采的主要方向，提高煤礦開采方法與技術(shù)實(shí)際應(yīng)用水平，是推動我國煤礦行業(yè)發(fā)展的必然途徑。

3 結(jié)語

煤炭屬于我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性能源，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對煤炭能源的需求量不斷增加。為滿足煤炭能源需求，提出對煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用分析。本文在分析提高煤礦開采方法與技術(shù)重要性的基礎(chǔ)上，從煤礦開采的具體方法、不同煤層的煤礦開采技術(shù)、煤礦開采新技術(shù)三個(gè)方面，對煤礦開采方法與技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。綜合提高煤礦開采方法與技術(shù)水平，是實(shí)現(xiàn)我國煤礦行業(yè)快速發(fā)展的重要途徑，在實(shí)現(xiàn)煤礦開采綜合效益等方面有著重要現(xiàn)實(shí)意義。

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[責(zé)任編輯：劉帥]