煤矿综采工艺技术特点研究.pdf

科学管理 232 2020年第6期随着各个领域对煤炭资源需求的增长，推进煤矿综采工艺的技术进步是我国煤矿企业的当务之急。采煤工程正在快速朝着系统化发展，在采矿过程中会引发许多技术问题，采矿技术的技术水平直接关系到矿井的生产经营和煤矿企业的经济效益。为了保证煤矿企业的生产经济效益和社会效益，有必要主动探究煤矿综采工艺的技术特点，保证采煤生产各个环节的科学化，提高煤矿生产效率和生产价值。 1 煤田工程实例具体情况山西临汾汾西煤田工程由30个煤矿组成，每个煤矿横跨200公里长度，煤炭总含量达到98.5108吨，为我国提供了优质的煤炭供应。该煤田工程处于西部高东部低的地理环境中，四周围绕着起伏的丘陵和洼地，是国内可靠的煤炭供应基地。然而在煤矿周围零落散布着各种各样的小溪和沟谷，本地丰富的降水导致煤炭上层土地疏松，给煤矿生产带来很多不稳定的采矿风险。经过有关煤炭勘测机构的调查发现，该煤田工程的煤层数达到25～50层，包括10～15层的煤矿可开采层，其中平均厚度达到29米。10～15层的煤层具有复杂的地质条件，包括丰富的细砂岩、泥岩、泥质粉砂岩等，其中大部分是中厚煤层，大致可以分为3种煤层上煤组、中煤组和下煤组。其中上煤组的地质条件相对适合采煤生产活动，其中可开采煤层达到2层以上，煤层厚度分布相对均匀；中煤组由薄煤层和厚煤层组成，煤层的厚度和层数有着很大的变化，具有尖灭、明显分叉等病害特点；下煤组中分布着零散的粉砂岩、砂质泥岩和泥岩，煤层厚度参差不齐，采煤生产活动存在很大风险。此外，煤矿矿区含有3.583～20.218m3/t瓦斯量，压力范围在 3.31～3.56MPa，而且经过数据比对分析，没有发现瓦斯地质具有一定的周期规律，因此在煤矿生产活动中，有必要准备对应的风险应对措施，以保证采煤人员的生命安全。 2 煤矿综采工艺优化思考 2.1 地面开采工艺在煤矿工作人员生产过程中，具有一定威胁的岩石和建筑物会引发地质灾害，因此需要应用高效的地面开采工艺来降低灾害的可能性。根据矿区实际的地形环境，地面开采工艺必须集中在危险岩石和建筑物的保护方面。采矿过程通常涉及以下问题施工不稳定导致零件掉落会破坏矿区周围的建筑物进而引发像石流和危险的岩石塌陷等地质问题。因此需要根据该区域一定范围内建筑物的分布规律，采取实用的应急预案。例如，已经出现大量裂缝危险岩石经过长期风吹雨打，对于混有砖块构成的建筑物，需要在顶底安装支撑设置，在保证煤矿生产质量的前提下，应用预应力锚固技术，根据岩石面积和重量计算结果，使用混凝土填补风化的岩石裂缝，避免煤矿工作人员在采煤过程中遭受岩石掉落的威胁，保证煤矿工作人员的生命安全。 2.2 井下煤层开采工艺对井下煤层进行开采时往往会引发地质灾害。该煤矿采矿的区域上方覆盖着厚厚的岩石面，为了确保矿井里面工作人员的生命安全，在该矿区内部的生产作业需要使用嵌套的地面处理技术，需要采用综合采矿技术来提高煤矿生产质量和保护采煤工作人员的生命安全。煤矿开采过程中充填法开采技术的应用将有助于全面控制矿区的地面沉降，还可以合理处理掉矿区周围挖掘出来的大量砂石。结合该煤矿矿区的实际生产情况，采用充填法开采技术，结合采煤过程中挖空的区域记录，将煤矿掘进过程中挖出来的砂石重新埋到煤矿中已经采煤结束的矿区，有效提高煤矿开采的安全性。由于该煤矿矿区存在一定的岩石掉落安全风险，可以在煤矿开采过程中使用条带法开采技术。这不仅可以增加煤矿采煤生产量，还可以有效保证煤矿矿区的生产安全。在该煤矿采煤布局相对复杂、开采不规则的区域采用倾斜长壁协调开采技术，这项技术的利用有助于俯采时积水的及时排放以及仰采时瓦斯的合理处理，减少煤矿矿区地质灾害的发生。在煤矿开采过程中，该煤矿南侧的灰岩峭壁位置存在挖空的矿区，同时发生显著的倾斜现象，容易引发坍塌事故，为了保证地下采煤人员的安全，可以使用走向长壁后退式协调开采技术。此外，在高瓦斯矿区可以设置多个采煤工作面，方便采煤人员的开采配合，技术人员要重视并及时处理矿区瓦斯问题。 2.3 工作面保水开采工艺在开采地下矿井中的煤炭时，某些矿井容易聚集大量的地下水，此时，可以将保水开采技术应用于煤矿采煤工作面进行排水处理，合理安装隔水装置，以最大程度地减少积水对采煤层和矿井通道的破坏。结合煤矿矿井的涌水量和采煤充水条件勘测结果，建立紧密的隔水层。煤矿综采工艺技术特点研究苗艳青山西阳煤集团五矿山西阳泉 045200 摘要为了获得更大的经济效益，煤矿企业必须根据煤矿的实际生产情况，优化煤炭的开采技术，提高煤炭产量，确保煤矿的平稳生产。通过简要介绍煤田工程实例，分析了几种煤炭开采技术，并提出煤矿综采工作面端头支护作业的不足之处。关键词煤矿综采工艺技术探究（下转第240页）科学管理 240 2020年第6期（2）顶板管理。在施工的过程中，可以采用全部垮落法来管理顶板。如果遇到特殊时期，则需要采用以下措施进行顶板管理。第一，可以在实际周期来压时采用全面采用相应的技术来进行预测和预报。第二，如果工作面支架和上下顺槽内部所有的单体支柱都已经具备了一定的初撑力，则需要先分析工作面中部支架初撑力的状态，再采用合适的措施来预防冒顶现象的发生。第三，通过加强上下断头顶板的管理来及时地提升支护的质量，必要时则可以适当地加大支护的密度。第四，在工作面采停时则可以采用合适的编制停采措施，这样就可以让顶板管理发挥更大的作用。在实际放顶煤时更需要直接进行顶板管理。主要分如下几个步骤进行第一，严格按照放煤的工艺进行放煤。第二，放多头煤时不可以超过3处，并严格地控制整体放煤量。第三，当放煤工在操作尾梁和插板时，应该防止插入后部刮板运输机内部。如果存在尾梁自降的方式，则应该在短时间内升起。 6 结束语本文结合实际案例对综采放顶煤采煤工艺进行分析。在开采厚煤层综采放顶煤的过程中，专业人员可以借助人工松动和煤层内部压力的作用来让支架上方的煤层散落下来，之后再回收位于支架上方的煤炭。这种工艺不仅产量较高，而且掘进的效率较低，整体使用的过程也分外安全。因煤矿煤层较厚，内部倾角较大，施工过程中也能够符合厚煤层综采放顶开采的条件。如果能够在施工的过程中正确地编排工艺流程，再配合适当的采收设备，就可以让开采的工作更加顺利地进行。参考文献 [1] 王星慧 . 厚煤层放顶煤采煤工艺探析 [J]. 机械管理开发， 2016， 31（6） 130-131. [2] 王宏 . 大倾角厚煤层放顶煤综采工艺分析 [J]. 山东煤炭科技， 2016（7） 4-8. [3] 李迎坤 . 综采放顶煤工艺在残煤开采中的实践 [J]. 现代商贸工业， 2013（4） 182.. [4] 刘宝珠，马亚杰，章之燕 . 特厚煤层放顶煤开采矿压显现规律研究 [J]. 中国煤炭， 2012， 38（4） 41-43. [5] 张世豪 . 我国厚煤层放顶煤开采技术的现状及发展方向 [J]. 山西煤炭， 2016（3） 169-174. 作者简介侯晋伟（1988-），男，毕业于中国矿业大学采矿工程专业，助理工程师，主要从事煤矿安全管理工作。在该矿区的中特厚煤层开采过程中，长壁综合机械法放顶煤开采技术的应用可以有效地提高煤矿的生产量，同时可以减少矿区的塌陷现象和瓦斯气体造成的灾害，从而保护采煤人员的安全。此外，该采煤技术还可以有效解决围岩破裂问题。在煤矿进行保水开采时应用条带开采技术，有利于提高煤矿矿区地表和上覆岩层的稳定性。考虑到该矿区复杂的工作面和纵横交错的通道，条带开采技术的应用可以有效地保护矿区的的水体和建筑物。但条带开采技术不适合在矿区接近矿井的区域使用。为了回收该煤矿采煤过程中产生的各种固体废弃物，可以在开采煤炭时使用充填开采技术。矿区产生的固体垃圾可以按照适当的比例加入化学药剂使其粘合，将其填充在矿区的挖空的地方，避免涌水对采煤工作面的侵袭，改良采煤的工作环境，提高对该煤矿矿区煤炭资源的回收率，减少采煤工作面顶部岩石掉落等生产事故的发生。但是，这种充填开采技术的应用需要大量的金钱消耗，不利于工程的成本控制，而且矿区周围的地形环境对其应用会产生很大的影响，所以只能在部分采煤区域使用。短壁综合机械开采技术一般分为三种巷柱式、房柱式和房式。短壁综合机械开采技术主要适用于低煤矿区。但短壁综合机械开采技术会造成巨大的资源消耗，而且煤炭的回收率很低，因此该技术仅适用于局部煤矿采煤，不适合大范围应用。 3 煤矿综采工作面端头支护作业的不足尽管我国煤矿综采工艺不断朝着机械化发展，但是煤矿中的端头支护工作始终不被重视，采煤工作面安全出口设置在上下端口，较大控顶面积容易集中应力引发安全事故，因此应该加大煤矿的端头支护强度，防止安全事故的发生。煤矿综采工作面的端头支护还存在一定的不足，无法保证采煤设备的稳定运行，要想解决这个问题，必须开发配套的端头支架，机械化端头支护作业。 4 结束语为了保证煤炭的质量和煤矿的经济价值，煤炭企业对各种采煤工艺的技术改良都有很迫切的需求。企业要结合矿区的实际生产情况，不断改进和优化采煤工艺技术，开发适用于煤矿特定位置和特定条件的采煤技术，积极推广应用，以提高煤矿的生产安全，提高煤矿的经济价值，促进我国煤炭行业的朝着现代化发展。参考文献 [1] 李丰领 . 煤矿开采中的巷道布置及采煤技术分析 [J]. 山西煤炭管理干部学院学报， 031（001） 3-5. [2] 王灿华，梁立勋，等 . 急倾斜综采工作面安全快速安装工艺 [J]. 煤矿安全， 2015（2） 99-102. 作者简介苗艳青（1988-），男，毕业于太原理工大学采矿工程专业，助理工程师，主要从事煤矿运输技术管理工作。（上接第232页）