煤矿采矿的技术方法探究.pdf

技术协作信息 技术探讨与推广 ◎李久龙 煤矿采矿的技术方法探究 随着社会的发展和科技的进步， 在煤矿采矿实际的工作中， 运用新技术和新开采方法具有重要的现实意义。它能 够减少事故的发生， 提高煤矿采矿的效益， 促进整个煤矿采矿的发展。今后在实际工作中， 要围绕煤矿采矿的实际情 况， 不断完善开采技术和开采方法， 进而带动煤矿采矿的变革， 提高煤矿采矿的安全性和可靠性， 促进现代煤矿采矿的 高产和高效， 提高煤矿企业的综合效益。笔者根据多年的工作经验， 主要针对煤矿采矿的技术方法进行分析和讨论。 （作者单位 沈阳焦煤鸡西盛隆矿业有限责任公司碱场煤矿一井） 一、 煤矿采矿技术的应用现状 随着科学技术的不断进步， 加之经济 高速发展， 煤矿开采技术领域得到了前所 未有的发展， 相关技术逐渐趋向于成熟， 而 当前煤矿领域中， 煤矿开采技术的不断完 善与进步是煤矿开采专业长期研究的内 容。新时期下， 我国在现代采矿工艺方面 下足了功夫， 在不断支持的同时， 提倡多层 次、 多样化的发展采矿工艺， 积极寻求具有 地方特色的采矿工艺， 并且努力构建采矿 体系。高效率采矿技术主要以提高工作面 单产与生产集中化为基础的， 其目的是提 升开采效率， 最终获得良好的经济效益， 由 于在采矿过程中存在空场、 深孔、 打孔以及 大采场的因素， 并且在阶段性时间可能会 出现的一些特征。我国开采过程中通常采 用空场采矿的方法， 这类方法， 能有效提升 采矿效率与质量， 并且有助于对相关成本 的控制， 对于提升煤矿企业的经济效益具 有重要的意义。空场采矿工艺其中包含了 这些方法 房柱法、 全面采矿法、 阶段房法 以及留矿法等等。起重， 充填采矿技术经 历了废石干式充填、 分级尾砂水力充填、 碎 石水力充填、 混凝土胶结充填、 磨砂胶结充 填、 天然砂充填、 废石胶结充填、 全尾砂胶 结充填、 赤泥胶结充填和膏体充填的发展 演进过程。我国矿山资源非常丰富， 因此， 充填技术也会随着地方的不同存在一定 的差异性。随着改革开放的不断深入， 新 的充填技术有了深入的研究与推广， 并且 在发展的道路上取得了不错的效果。崩落 采矿法主要通过对围岩的崩落来实现地 压管理的采矿工艺， 直观来讲， 在矿石崩落 的同时， 自然或者强制崩落围岩对采空场 进行充填， 能有效实现对地压进行良好控 制与高质量管理的目标。而矿石崩落的主 要方法有 分断崩落法、 单层崩落法、 阶段 崩落法、 分层崩落法等等方法。这种方法 目前使用还是比较广泛， 其中采矿的产量 是采矿总量的 30左右， 并且在发展的过 程中具有不断上升的趋势。 二、 我国煤矿适用的技术 1.硬顶板以及硬煤层现代开采技术。 开 发 “浅埋深、 硬顶板、 硬煤层高产高效现代 采煤成套技术”主要解决以下技术难题。 硬顶板控制技术， 研究埋深浅、 地压小的硬 厚顶板控制技术， 主要通过岩层定向水力 压裂、 倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术， 使直接顶能随采随冒， 提高顶煤回收率， 且 基本顶能按一定步距垮落， 既有利于顶煤 破碎， 又保证工作面的安全生产。硬厚顶 煤控制技术， 研究开发埋深浅、 支承压力 小、 硬厚顶煤的快速处理技术， 包括高压注 水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术， 使顶煤体能随采随冒， 提高其回收率。顶 煤冒放性差， 块度大的综放开采设备配套 技术， 研制既有利于顶煤破碎和顶板控制， 又有利于放顶煤的新型液压支架， 合理确 定后部输送机能力。两硬条件下放顶煤开 采快速推进技术， 研究合适的综放开采回 采工艺， 优化工序， 缩短放煤时间， 提高工 作面的推进度， 实现高产高效。 2.缓倾斜薄煤层开采技术。缓倾斜薄 煤层开采技术是研究开发体积小， 功率大、 高效可靠的薄煤层开采机、 刨煤机； 研制刨 煤机综采的液压支架。研究开发薄煤层的 总体配套技术和高效开采技术。 3.缓倾斜厚煤层一次性开采技术。应 进一步加强完善支架结构及强度， 加强支 架防倒、 防滑、 防止顶梁焊缝开裂和四连杆 变形、 防止严重损坏千斤顶措施等的研究， 提高支架的可靠性， 缩小其与中厚煤层高 产高效指标的差距。 4.深层井开采技术。深层井开采技术 是煤层开采矿压控制、 冲击低压防治、 瓦斯 和热害治理及深井通风、 井向布置等； 需要 攻关研究的是 深井围岩状态和应力场及 分布特征； 深井场地环境的变化； 深井巷道 快速掘进及支护技术和装备； 深井冲击地 压防治技术与监制监控技术。深井高采高 销技术和深井开采热害处理技术。 三、 煤矿采矿的新型技术分析 1.超厚煤层采煤技术。 从当前煤炭开采 实际情况来看， 在进行超厚煤层开采时， 仍 旧存在较多的技术瓶颈， 随着煤炭开采技 术的不断更新， 当前， 大采高综放技术， 在 开采超厚煤层时， 已经取得了较好的开采 效果。传统的分层开采超厚煤层技术， 虽 然也能够将厚煤层有效开采， 但是分层开 采过程中， 同一区域的同一煤层需要进行 多次人工铺假顶分层进行回采， 大大提升 了整个开采的成本， 降低了煤矿生产效率。 而一次采全高综放开采技术在国内很多 超厚煤层开采的过程中， 取得了非常好的 应用技术。但是在具体应用过程中， 需要 配套使用对应的采煤机、 液压支柱等， 初期 的投入成本较大。 2.全自动刨煤机采矿技术。全自动采 煤机是一种能够将煤层快速击碎、 快速采 煤且智能化水平较高的新型采矿技术。采 煤机的速度高达 3m/s 且切割深度也符合 预期指标。随着煤矿企业对全自动刨煤机 的不断创新与研发， 使其在原有基础之上 增设了对通风系统、 排水系统、 降温系统、 输送系统的全面支持， 从而真正实现了整 体系统的自动化功能。该技术在采矿中的 应用极大地降低了人力资源的使用量， 提 高了工作效率。另外全自动刨煤机还能够 解决大型煤矿开采中煤层对地表冲击力 度较大的问题， 进而保障开采质量及效率。 3.小阶段爆破落煤技术。通常情况下， 小阶段爆破落煤技术将煤层划分成不同 的层面， 然后在不同的煤层上将炸药和雷 管安置好， 对爆破现场进行检查， 分析爆破 现场是否存在其它物质， 分析这些物质是 否会影响爆破效果。 一般情况下， 小阶段爆 破落煤的方式在一些地势比较崎岖的地 区有广泛应用， 而且在比较厚的煤层中采 用， 因为这种矿层煤顶板不易松动， 可以防 止在爆破过程中发生重大事故。小阶段爆 破落煤效率比较高， 不会出现危险较大的 事故， 但是这项技术对操作人员的要求非 常高， 而且煤矿回收利用程度不高。 四、 煤矿开采方法 1.井下采煤。在井下采煤过程中， 如果 遇到倾斜角度较大的煤层， 要采用水平开 采的方式。 在开采过程中， 可将各个水平开 采作业面划分为多个区域， 完成一个作业 面开采后， 再进行下一作业面开采。 首先开 采距离较近的煤区， 再开采距离较远的煤 区。 煤层较多的情况下， 要先开采最上面的 煤层， 再从上往下开采。 井下采煤技术主要 有旱采和水采两种方式， 前者可应用壁式 和柱式采煤法， 其开采效率高、 操作也比较 简单。 2.露天采煤。露天裸露的煤层开采活 动， 要先进行地质勘探了解其大致结构， 并 对其水平面进行划分， 自上而下进行开采。 具体操作中要先挖掘煤层表面岩石层， 煤 层露出后再利用机械开发， 将挖出的煤运 输到指定地点。这种开采方法工作空间较 大、 工作面也大， 可采用大型机械设备施 工， 促进采煤效率的提升， 最大限度对能源 开发利用。 结束语 在采煤作业中， 采矿企业要根 据煤矿工程和自身实际情况， 选择合适的 采矿方法， 在更大程度上提升采矿安全型， 并有效提高煤炭产量， 对此要积极改进开 采技术， 不断进行技术创新， 保证我国经济 发展能源充足。 窑窑