復采殘采煤層煤礦開采技術研究

惠澤頂

摘要：復采殘采煤層煤礦開采技術是專門應對目前煤層煤礦開采過程中存在的資源回收效率低、開發方式粗獷等問題而提出的，在技術方法方面表現出多樣性的特點。本文從目前復采殘采煤層煤礦開采過程中存在的問題出發，對復采殘采煤層煤礦開采技術展開詳細的分析，并對未來的發展趨勢進行簡要的分析介紹。

關鍵詞：復采煤層;殘采煤層;開采技術

一、復采殘采煤層開采存在的問題

（1）缺乏科學合理的安排。在對煤層煤礦進行開采作業之前，缺乏對作業進行科學計劃安排，對于邊角煤、雞窩煤以及異形煤柱等煤炭資源，通常情況下只能采取掘進的方式開采，這種方式經常會由于缺乏科學安排，而直接影響煤礦的安全生產。

（2）資源回收效率低。在煤層開采過程中，存在資源回收效率低的問題。根據相關調查研究顯示，目前我國煤炭資源的回收率僅為30%，而且鄉鎮地區的小型煤礦的資源回收率則更低，只有10%左右，這是對煤炭資源的浪費，同時也進一步影響了煤礦開采的可持續化發展。

（3）過分追求經濟利益。部分煤礦礦主在開采時，過分注重煤礦生產經濟利益，無視環境保護，因此在生產過程中給周圍的自然環境造成嚴重的污染，并且還存在較為嚴重的水土流失現象。還有部分礦主忽視安全規章，礦井下具有非常大的安全隱患，事故一旦發生，就會導致不堪設想的后果。

（4）開采方式粗放。在一些地區的煤礦開采過程中，通常都是采用粗獷型的開采方式，開采設備難以達到開采標準，忽視環保理念與技術，對環境造成了較嚴重的影響。再加上煤炭資源利用效率極低的情況，這些問題嚴重制約了煤礦開采以及煤炭資源的有效利用，也影響了煤礦生產行業的可持續發展。

二、復采殘采煤層開采技術

（1）選用合理的采煤方法。在復采殘采煤層開采過程中，要充分結合實際，采取恰當的方式。①壁式采煤法。壁式采煤法的巷道設置非常簡單，只要工作面布置能夠符合《煤礦安全規程》相關規定即可。在通風方面，是采用全負壓通風，為了保障開采安全，專門設置有2個獨立出口。小煤礦由于規模小，技術水平偏低，往往要受到地質條件與生產技術的直接限制，殘采工作面的長度通常在30～50m，部分規模更小的，大約只有20m左右。在煤層開采時，多數采用短壁式采煤法。②柱式采煤法。在煤層內部開挖一個寬度為5～7m的煤房，在煤房之間，利用聯絡巷相互連接，進而形成長條形或塊狀的煤柱，隨后根據實際情況來決定是否需要回收煤柱。對于小煤礦而言，在開采三角煤、殘留煤柱的時候，壁式工作面布置較為困難，因而，可以選擇柱式采煤法，特別是房柱式采煤法，由于使用效果較好，可以較好的適應小煤礦的開采工作，在復采殘采過程中得到了廣泛的應用。

（2）做好通風安全措施。復采殘采階段是一個非常特殊的開采階段，在此過程中，由于地下的空氣難以自行流通，形成安全的通風網絡，往往需要借助外部措施進行干預。但是又由于在這一階段存在大量采空區，整個通風工作的具體開展相對而言較為困難。通常來說，按照相關規定，在采煤工作面上，至少要設置兩個暢通的安全出口，一個與回風巷道直接相通，另一個與進風巷道直接相通。但是在開采三角煤以及殘留煤柱的時候，就需要額外地制定安全措施，并且及時上報相關負責人審批，以確保通風暢通。一是沿空挖巷，留煤墻。在開采煤礦時，新掘專用回風石門或新掘回風上山時，在殘采邊界上，要沿空挖巷，留下煤墻，進而形成較為完整的通風網路。這種通風方式下，巷道承受的壓力較小，并且支護也相對比較容易，能夠較好滿足相關規范要求。二是Z型通風。當采區邊界有回風石門或回風上山時，就可以采取Z型通風方式，這種通風方式較為實用，能夠較好地達到通風效果。

（3）做好頂板及頂板支護。由于小型煤礦使用的煤礦開采方式通常都是柱式采煤法，這種方式會留下大量的煤柱，而這些煤柱又會由于開采活動的持續進行而產生斷裂，因為其上部與下部的巖石非常容易開裂。因而，在進行頂板支護時，需要在既保證支護具有足夠阻力的同時，牢固填充架與圍巖之間的空隙，進而提高支架的穩定性與支護能力。對于空頂面積而言，就需要及時設置臨時支護，才能有效保證整體的安全性。

（4）完善井下頂板支護管理。在進行煤層開采井下作業時，由于以前的開采作業非常容易留下地下斷層，因此直接開采會有形成較大的安全隱患，因此在作業前需要對頂板展開支護操作，充分分析煤礦周圍的地質條件和環境特征，明確煤層開采的外部條件，做好對頂板的安全管理，特別是在支護上，保證支護的穩定性，盡量縮減空頂面積，在特殊情況下，選擇臨時支護，充分保證井下人員作業安全。

（5）疏通煤礦斷層的積水。在煤層開采過程中，非常容易造成地下斷層，而在斷層處又會形成大量積水，針對這一問題，可以從水源入手，分析煤礦附近的水源分布，明確水源的徑流與隔水層等各項參數，結合煤礦地質資料，選擇恰當的排水裝置，做好積水疏通工作，以免在作業過程中產生突水現象，保障作業安全。

三、復采殘采煤層煤礦開采技術的發展

經大量實驗結果與實踐結果證明，現今被廣泛應用的復采殘采煤層煤礦開采技術是有可行性的，并且在應對復雜的復采殘采煤層煤礦開采環境上能夠取得較好的成效。但是需要清晰認識的是，這種開采技術，實際上主要是從采煤方法、通風方式、井下頂板支護管理與防范積水等多方面入手的，這對于高不確定性與復雜的煤礦開采環境而言是遠遠不夠的。往往需要將各方面因素綜合考慮進來，在此基礎上形成一套較為完整的系統性技術解決方案，從根本上提高該技術的實用性與適用性。復采殘采煤層煤礦開采技術所使用錨桿支護與頂板管理技術必然將會在環境治理的推動下變得更具有針對性，此外，其還可以在地震動態數據解釋系統的配合下，對煤礦信息進行及時監控，進而增強礦井以及煤礦巷道等安全穩定性。

四、結語

總而言之，復采殘采煤層煤礦開采技術可以有效保證煤礦開采安全性，提高煤炭資源回收利用率以及整體開采效率，因此，無論是在科學研究還是實際應用方面，都應該積極予以充分的重視。

參考文獻：

[1]宋偉.梅河煤礦殘采復采區第四系砂礫含水層富水特性分析[J].煤礦開采，2016（3）.

[2]李彪.厚煤層復采技術研究與應用[J].山東煤炭科技，2016（12）.