深井煤礦開采技術改進解析

李保勝

摘 要：伴隨煤炭能源儲量的不斷縮水和下降，煤炭資源面臨枯竭的危險，尤其是淺層煤礦及露天煤礦的儲量銳減。為了保證煤炭資源的持續供給，煤礦深井開采逐步普及，隨著開采深度的增加，煤礦礦壓不斷增加、底部巷道維護難度加大、煤礦圍巖受到礦壓沖擊而崩塌的危險性不斷累積、煤礦井下瓦斯濃度升高，井下作業面臨的綜合環境更加復雜。為了進一步降低深井煤礦開采過程中的事故發生率，提升煤礦開采的安全性，保證煤炭開采及供應的持續性，必須提出針對性的煤炭深井開采改進技術。文章以某深井煤礦開采為研究對象，進行了相關分析和研究。

關鍵詞：深井;煤礦;開采技術;改進

1采煤方法及技術工藝

1.1現代采煤成套技術

煤炭開采傳統方式已經無法滿足規模需求，只有全面開發新技術，實現新突破，才能高產高效，保證全能能源工作方法質量與數量。那么，在進行高產、高效煤礦井開發的時候，只有全面依靠高度集約化開采技術，才能在煤炭生產中取得實效、完成任務，要把提高煤礦井生產效率作為總目標，不斷創新技術形態，研究出更多高可靠性、高效能的采煤工藝、裝備等，全面滿足各類生產需求。只有高效能的生產技術、裝備，才具備可靠性、安全性，推動煤炭生產速度進步，從根本上保證高品質生產。進行開采過程中，需要把各項技術全面結合起來，通過現代技術創建科學合理的開采技術，持續不斷對不同礦井煤層進行開采，技術上的組合能夠最大限度保證生產質量，同等條件下要把不同的先進開采技術做好優化組合，使設備得到良性改進，從技術上提高能力、從設備上提升水平。要根據實際情況，研究開發“淺埋深、硬頂板成套技術”，并通過推廣，使這項技術發揮出最大的功能，通過技術難題破解，實現技術突破。硬頂板控制技術較為復雜，其作業原理是對埋深淺、地壓小的硬厚頂板進行開采，利用了巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等技術，能夠快速直接的隨采隨冒，使頂煤回收率進一步提升，實現了整體效果目標，通過實際操作，按一定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保障工作面的安全生產，使各項作業更加安全可靠。

1.2緩傾斜薄煤層長壁開采技術

根據地下煤層厚度的不同，我們也可以設計出更好的方法，按照煤層情況不均的現象，形成不同開采類型，使各種技術形態發揮作用。當前，煤層已經向越來越復雜的方向發展，一些層次出現了多元、多樣，如果想把握好層次，則需要研究分布形態，緩傾斜薄煤層長壁開采技術就能夠有力地解決這個問題，通過實際運用取得了良好效果。這項技術針對性強，能夠對體積小的薄煤層進行開采，利用了現代化的采煤機、刨煤機對不同煤層進行開采，現代先進設備的應用，有效提高了開采效率，保證了整體質量。

1.3綜采設備保障系統

煤炭開采技術性強、過程復雜，只有全面保證設備精良，才能滿足生產需求?？梢哉f，開采是一項綜合性工作，進行作業過程中，一定要全面充分考慮整體性，這樣煤層才能夠得到充分挖掘。要想在生產過程中實現高產高效，就要提高設備使用效率，使設備能夠全面開動，提升開機率、利用率，實現良好的開采效能。設備中的支架、圍巖、采運設備是重點內容，事實上要進行全面配套。新設備研究開發中，研究重點與核心是 ：通過電液控制閥組使各項操縱更加靈活，保證支架整體效果上實現改善，提升支架功能，確保液壓信息、支架位態、頂板狀態、支護質量等能夠自動化運行，保證了多功能采集需求。

2深井煤礦開采的技術措施分析

2.1改善深井下瓦斯氣體治理方式，引進高效的井下降溫技術

引進高效的瓦斯氣體抽取及采集設備，保證瓦斯的大流量、高壓力抽取，并做好井外抽取配合;為了提升瓦斯治理效果，應強調綜合治理，做好開采層和密封層的兼顧，突出區域的煤層巷道掘進面及石門揭煤的工作面，應使用預先抽取掘進的方式。隨著開采深度的增加，應依照標準對深井煤礦同瓦斯的突出危險累積及井下瓦斯濃度水平等參數進行實時監控和反饋。在石門揭煤時采用水刀切割技術實現快速打鉆處突，確保石門揭煤的防突可靠性。此外，還應做好深井下的溫度控制，應使用傳統降溫技術配合輔助降溫的方式進行。該煤礦試驗進行機械制冷技術，使用的主要機械制冷方式為地面真空制冰降溫系統。通過建立地面溫控設備，對礦井下的局部區域的開采高溫位置進行精準降溫，經過試驗驗證，使用機械輔助降溫方式，掘進面的溫度從原有的 40℃下降至 25℃。

2.2監測預警

深井工作面的不斷推進，卸壓區域的應力會逐漸恢復到原來狀態，若是不進行有效的監測，將會再次形成高應力區進而發生沖擊地壓。因此，在卸壓和支護依舊，需要工作面開采的狀態，進行實時監測，一旦發生任何的異常，應立即進行處理，進而保證深井復雜條件下開采工作的穩定性。

2.3提升沖擊礦壓防治技術，革新巷道支護技術

綜合分析可知，沖擊礦壓是導致井下事故的主要源頭，在新開采區域正式開采前，應先對該地區的礦壓進行全名評估，并分析引起局部礦壓沖擊的原因，判定是否位于沖擊地壓的危險區。在開采中，應合理分布開采作業面分布形式，最大程度降低由于開采機械力引起的應力集中問題，對于煤層群開采而言，優化分布，減少巷道之間的聯絡線數量，防止對巷道墻體及開采面周圍墻體的削弱，提升其抗壓強度及穩定性。采掘頭面布置要避免相互之間有動壓影響;煤柱留設不要對以后的開采留下隱患。此外，還應該提升巷道支護技術。可以使用支護能力較強的反式拱支護和錨定索支護兩種方式，其中，反式拱支護現在斷面位置布置錨定網及錨定鎖并通過高壓注漿穩定錨定索結構，在加設環形拱式棚，借助拱式結構的反拱力對巷道墻體進行補強。錨定索支護方式主要用于補強變形過大的巷道墻體，通過加密原有的錨定索數量，提升墻體的剛度和穩定性，為了保證錨定索加固的質量，應在錨定索上注漿，保護錨定索不會因外部環境而出現銹蝕。

2.4深井技術不斷強化

當前對于煤礦資源進行大量開采使得起淺層資源開采量較大，并逐漸減少，因此逐步進行深層挖采是煤礦開采的新趨勢，但深部煤炭資源特點表現為：地深受壓加大、礦產埋藏于深部、巖層溫度升高，導致煤礦資源開采難度進一步加深。在此基礎上，加強深井開發、研發開采技術成為煤礦開采重點。如，保證深井開采的技術、施工設備、技藝適應性等滿足挖掘深層礦井的需求，重視深井技術的通風問題、結構建造、地下排水等方面，利用實踐經驗與科學技術不斷增強開發的整體性、開采的力度、采煤的適應性，利用對機械化設備的完善，不斷提升對資源的利用效率，保證煤礦開采科學合理性，同時重視對耗能小、技效高的技術進行著重研發。

結束語：

總之，在我國資源危機日益嚴重的情勢下，對采煤技術和方法進行改革和創新是一種勢在必行的趨勢。為此，作為相關工作人員，要積極提高認識，并選擇正確的煤炭開采技術和方法，以降低施工過程中的安全隱患。從而進一步助力煤礦采礦事業發展。

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