關(guān)于煤礦采礦技術(shù)的探討

冷大偉

摘要：本文作者分析了我國(guó)煤礦業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，探討了我國(guó)煤礦的采礦技術(shù)，供同行參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；采礦技術(shù)；探討

中圖分類號(hào)： X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，在煤礦采礦實(shí)際的工作中，運(yùn)用新技術(shù)和新開采方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。它能夠減少事故的發(fā)生，提高煤礦采礦的效益，促進(jìn)整個(gè)煤礦采礦的發(fā)展。今后在實(shí)際工作中，要圍繞煤礦采礦的實(shí)際情況，不斷完善開采技術(shù)和開采方法，進(jìn)而帶動(dòng)煤礦采礦的變革，提高煤礦采礦的安全性和可靠性，促進(jìn)現(xiàn)代煤礦采礦的高產(chǎn)和高效，提高煤礦企業(yè)的綜合效益。

1 我國(guó)煤礦業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，煤礦占一次性能源的70%左右，煤礦行業(yè)的健康發(fā)展關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展的大局。煤礦在儲(chǔ)量上，保守估計(jì)一萬(wàn)億噸左右，發(fā)展煤炭工業(yè)具備資源條件。但是由于我國(guó)地域遼闊，煤礦分布不均衡，結(jié)構(gòu)多樣性，這就決定了采煤方法五花八門，種類繁多。開采煤礦作為一個(gè)古老的行業(yè)，如何適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展，是一個(gè)很嚴(yán)峻的問(wèn)題。開采煤礦技術(shù)的發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)開采工藝各個(gè)環(huán)節(jié)的變革。

伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和科技的不斷更新，各行各業(yè)對(duì)煤礦產(chǎn)品的需求量也越來(lái)越高。目前，采煤已經(jīng)成為全球性的產(chǎn)業(yè)，但是不相協(xié)調(diào)的是采煤技術(shù)卻沒有得到相應(yīng)的快速的發(fā)展。世界對(duì)礦品需求逐漸增多，價(jià)格也在逐年攀升，為跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，很多煤礦公司都加大了采取量，希望滿足各個(gè)行業(yè)日漸增大的消費(fèi)水平。在這樣的情況下，煤礦采礦新技術(shù)對(duì)煤礦業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑成為迫切需要解決的問(wèn)題。如何能安全、快速地進(jìn)行煤礦開采，一直是煤礦行業(yè)最為關(guān)注的問(wèn)題。

2 我國(guó)煤礦適用的技術(shù)

根據(jù)我國(guó)歷史上相關(guān)資料記載，我國(guó)從宋代起，就已經(jīng)有了相對(duì)來(lái)說(shuō)比較完善的采煤工藝。所以說(shuō)，我國(guó)的煤炭開采技術(shù)是有著很深厚的基礎(chǔ)的。但是，隨著時(shí)代的變遷和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤礦開采技術(shù)必須要面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)。要想煤礦采礦得到高效高采的發(fā)展，必須形成一套行之有效的技術(shù)理念，建立科學(xué)合理的煤礦開采技術(shù)方法。現(xiàn)代采煤工藝已經(jīng)朝多元化發(fā)展，但是為了保證提高工作的單產(chǎn)和高產(chǎn)，提高煤礦高產(chǎn)技術(shù)，為建設(shè)安全和高效集一體的技術(shù)水平，提高工作效益，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，我們要不斷在實(shí)踐中進(jìn)行探究。

2.1 硬頂板以及硬煤層現(xiàn)代開采技術(shù)

開發(fā)“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效現(xiàn)代采煤成套技術(shù)”主要解決以下技術(shù)難題。硬頂板控制技術(shù)，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù)，主要通過(guò)巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù)，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按一定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保證工作面的安全生產(chǎn)。硬厚頂煤控制技術(shù)，研究開發(fā)埋深淺、支承壓力小、硬厚頂煤的快速處理技術(shù)，包括高壓注水壓裂技術(shù)和頂煤深孔預(yù)爆破處理技術(shù)，使頂煤體能隨采隨冒，提高其回收率。頂煤冒放性差，塊度大的綜放開采設(shè)備配套技術(shù)，研制既有利于頂煤破碎和頂板控制，又有利于放頂煤的新型液壓支架，合理確定后部輸送機(jī)能力。兩硬條件下放頂煤開采快速推進(jìn)技術(shù)，研究合適的綜放開采回采工藝，優(yōu)化工序，縮短放煤時(shí)間，提高工作面的推進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。

2.2 緩傾斜薄煤層開采技術(shù)

緩傾斜薄煤層開采技術(shù)是研究開發(fā)體積小，功率大、高效可靠的薄煤層開采機(jī)、刨煤機(jī)；研制刨煤機(jī)綜采的液壓支架。研究開發(fā)薄煤層的總體配套技術(shù)和高效開采技術(shù)。

2.3 緩傾斜厚煤層一次性開采技術(shù)

緩傾斜厚煤層一次采全技術(shù)。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)完善支架結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度，加強(qiáng)支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴(yán)重?fù)p壞千斤頂措施等的研究，提高支架的可靠性，縮小其與中厚煤層高產(chǎn)高效指標(biāo)的差距。

2.4 深層井開采技術(shù)

深層井開采技術(shù)是煤層開采礦壓控制、沖擊低壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井向布置等；需要攻關(guān)研究的是：深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)及分布特征；深井場(chǎng)地環(huán)境的變化；深井巷道快速掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)和裝備；深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)制監(jiān)控技術(shù)。深井高采高銷技術(shù)和深井開采熱害處理技術(shù)。

2.5 三下采煤礦技術(shù)

提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬，深入研究上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表沉陷規(guī)律，研究地表，建筑物和地下水資源保護(hù)需要的合理開采系統(tǒng)。發(fā)展沉降控制理論和關(guān)鍵技術(shù)。包括地表廢料向垮落法工作面采空期填充的系統(tǒng)；研究與應(yīng)用各種填充技術(shù)和填充組合技術(shù)。

3 小煤礦采煤使用的新技術(shù)

我們國(guó)家大部分的煤礦都是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)中。這樣以來(lái)，煤礦采礦新技術(shù)就凸出其意義。在當(dāng)代科技經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的新形勢(shì)和地方煤礦發(fā)展的需求下，煤礦開采技術(shù)的改革必須面向經(jīng)濟(jì)建沒主戰(zhàn)場(chǎng)，立足于煤炭開采技術(shù)的前沿，立足于中國(guó)煤炭發(fā)展戰(zhàn)略所必要的技術(shù)儲(chǔ)備，立足于煤炭工業(yè)工程實(shí)際問(wèn)題的解決，重點(diǎn)從事中長(zhǎng)期研究開發(fā)和技術(shù)儲(chǔ)備，跟蹤產(chǎn)業(yè)科技前沿，以煤礦開采技術(shù)及配套裝備為主導(dǎo)的核心技術(shù)，占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)，才能得以生存和發(fā)展，因此采礦新技術(shù)在小煤礦中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，越來(lái)越顯現(xiàn)其重要性。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，單一長(zhǎng)壁采法技術(shù)已經(jīng)日臻成熟?，F(xiàn)在主要是發(fā)展有放頂煤采煤技術(shù)和急傾斜煤曾采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法和小階段爆破落煤法等。

3.1 滑移支架放頂煤采煤法

滑移頂端有頂梁和支柱組成。前梁和后梁通過(guò)頂梁和前彈簧鋼或?qū)虿圻B接，支架支柱為液壓?jiǎn)沃е?，?shù)量是 2-5 個(gè)不等，與頂梁之間通過(guò)銷軸連接。滑移支架比較安全可靠，可移動(dòng)，容易拆。采用這種采煤方法煤層厚度為 5mm，主要為傾斜煤和既傾斜煤層。

3.2 二型鋼梁放頂煤開采法

二型鋼梁放頂煤上作面支護(hù)采用二型鋼梁、單體液壓支護(hù)對(duì)棚架設(shè)，工作面采用放炮落，人工放網(wǎng)破煤，采訪分別進(jìn)行。在煤層存在條件較差和水平較低的地區(qū)使用該技術(shù)比較好。

3.3 偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法將工作面傾角變緩，工作面較長(zhǎng)，從面具有緩斜、傾斜煤層走向長(zhǎng)壁采煤法巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、掘進(jìn)率低等一系列的特點(diǎn)。此采煤法利用掩護(hù)支架把工作空間和采空間隔開，大大簡(jiǎn)化了復(fù)雜頂板管理工作。為安全生產(chǎn)工作創(chuàng)造了良好的條件。減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。這樣的方法一般適用于厚度 2-6m的，理藏穩(wěn)定，變化穩(wěn)定的煤層。

4 開采方法的選擇

采煤方法的選擇必須堅(jiān)持安全、經(jīng)濟(jì)、回采率高原則。采煤方法的選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體煤層的條件，減少資源浪費(fèi)，減輕工人的體力勞動(dòng)，加強(qiáng)環(huán)保。歸納起來(lái)有以下幾點(diǎn)：煤層比較理想。地質(zhì)條件比較好的煤田中應(yīng)大力提倡綜采。對(duì)于煤層比較理想，頂板破碎的情況可采用放頂煤開采技術(shù)。對(duì)于煤層塊段儲(chǔ)量不大，地質(zhì)條件復(fù)雜，工作面搬家次數(shù)較多的工作面易采用普通機(jī)械化采煤方法。對(duì)邊角煤層塊段，地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域內(nèi)的煤柱，在保證安全、回收資源的前提下只能采用炮采方式。

5 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，再加上各項(xiàng)新技術(shù)、新工藝水平的持續(xù)進(jìn)步，煤礦采礦技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了空前的發(fā)展和推廣，甚至從某種意義上來(lái)說(shuō)，已成為現(xiàn)代煤礦采礦的關(guān)鍵所在和主要的發(fā)展趨勢(shì)。在新的形勢(shì)下，如何在保證煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行煤礦采礦效率的提升，以提高煤礦企業(yè)的綜合效益具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何榮輝.改進(jìn)小煤礦采煤方法和開采工藝探討[J].新農(nóng)村，2010，（05）.

[2] 劉過(guò)兵.采礦新技術(shù)[M].煤炭工業(yè)出版社，2009.

[3] 令狐榮禮.淺議當(dāng)代采礦技術(shù)發(fā)展的研究[J].佳木斯教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（05）.

[4] 徐輝.淺議煤礦采礦作業(yè)事故的原因及對(duì)策[J].價(jià)值工程，2010，（36）.

[5] 馬英波.煤礦采礦作業(yè)主要事故淺析[J].科技資訊，2012，（03）.