煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)及采礦方法的選擇策略研究

戴韶虎+陳戰(zhàn)輝

摘 要：近年來，我國煤礦的井下采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法都得到了改進(jìn)和發(fā)展，合理的采煤方法是建設(shè)現(xiàn)代化先進(jìn)礦井的關(guān)鍵。在分析影響采煤方法選擇的地質(zhì)因素和技術(shù)因素的基礎(chǔ)上，討論了不同情況下，選用何種采煤方法才能提高采煤的效率。

關(guān)鍵詞：煤礦井下；采礦生產(chǎn)技術(shù)；采礦方法；傾角

中圖分類號：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）17-0040-02

我國是全球煤炭資源最為豐富的國家之一，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料顯示，我國已經(jīng)探明的煤炭存儲量在9×1011 t以上，含煤土地面積超過5.5×105 km2。同時，我國也是煤炭消耗大國，我國一次性能源消費結(jié)構(gòu)之中，煤炭占據(jù)了75%以上。煤炭可以衍生出兩百多種其他產(chǎn)品，例如煤氣、天然氣等。隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，我國煤炭企業(yè)對采煤技術(shù)的要求也越來越高，要求采煤技術(shù)向高產(chǎn)出、高效率、高安全性的方向發(fā)展。為了實現(xiàn)以上目標(biāo)，本文認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)煤礦具體的地質(zhì)特點和相關(guān)企業(yè)的技術(shù)水平，選擇正確的采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法，這對煤炭企業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

1 影響煤礦井下采礦技術(shù)選擇的因素

要保證煤礦生產(chǎn)的高產(chǎn)出、高效率和高安全性，就要研究不同采礦條件下應(yīng)選擇的采礦生產(chǎn)技術(shù)。本文對影響采礦生產(chǎn)技術(shù)選擇的三個方面進(jìn)行了分析。

1.1 地質(zhì)因素

1.1.1 開采深度的影響

相關(guān)資料顯示，煤礦的頂煤冒放性與煤礦的開采深度有著非常密切的關(guān)系?？梢愿鶕?jù)井下采礦的實際生產(chǎn)經(jīng)驗和相關(guān)理論計算，求解出煤礦頂煤冒放性與開采深度的具體關(guān)系，并將其作為井下采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法選擇的依據(jù)。

1.1.2 煤層強(qiáng)度的影響

相關(guān)采礦經(jīng)驗和數(shù)據(jù)資料表明，采礦地區(qū)的煤層強(qiáng)度對采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法的選擇具有重要的影響。對一個整體的煤層結(jié)構(gòu)而言，煤層的強(qiáng)度不但影響煤層的抗壓強(qiáng)度，而且對煤層內(nèi)外裂隙的發(fā)育程度和結(jié)構(gòu)也有影響。

1.1.3 煤層結(jié)構(gòu)的影響

煤層的結(jié)構(gòu)對采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法的選擇也具有重要的影響，其中，煤層中存在的堅硬的巖石，它在頂煤中的作用類似于堅硬的骨架，對頂煤的冒放性具有極大的影響。堅硬的巖石對頂煤的降落會產(chǎn)生影響，所以在選擇采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法的時候，需要考慮煤層結(jié)構(gòu)中是否存在巖石，以及巖石對頂煤冒放性的作用。

1.2 技術(shù)水平

采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法的選擇也受該煤礦技術(shù)水平的影響。煤礦的技術(shù)水平可以劃分為裝備技術(shù)水平和生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)條件。隨著技術(shù)水平的不斷提高，我國的采煤方法正逐步走向成熟，采煤工藝也在不斷提高，從而提高了我國煤礦的采礦效率。

1.3 經(jīng)濟(jì)因素

采礦裝備是影響煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法選擇的重要因素之一?，F(xiàn)代化的采礦裝備需要大量的資金投入，因此，要對煤礦采礦的投入和產(chǎn)出進(jìn)行系統(tǒng)、全面的分析，根據(jù)分析的結(jié)果才能選擇正確的采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法。另外，在考慮生產(chǎn)成本的同時，還應(yīng)該考慮與生產(chǎn)相關(guān)的材料供應(yīng)情況，并根據(jù)煤礦所在地的具體位置，盡可能地選取與能夠在當(dāng)?shù)卣业降牟牧舷鄬?yīng)的采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法。

2 不同的采礦生產(chǎn)技術(shù)、方法及適用條件

2.1 傾斜分層走向長壁下行垮落采煤法

傾斜分層走向長壁下行垮落采煤法是對開采煤層所采用的采煤工藝進(jìn)行回采，在對第一分層回采后，下一層是在垮落的巖石之下回采。該方法通常適用于中等厚度的煤層和傾斜度較小的煤層，它能夠有效減少傾斜及傾斜厚煤層開采時可能出現(xiàn)的頂板支護(hù)和采空區(qū)的現(xiàn)象。

2.2 普通機(jī)械化采煤工藝

普通機(jī)械化采煤工藝主要使用單滾筒采煤機(jī)開采。單滾筒采煤機(jī)一般位于靠近輸送機(jī)平巷的一端，這樣可以大大減少采煤工作面下切口的長度，使采礦的煤流盡量不通過相關(guān)設(shè)備的下面。普通機(jī)械化采煤工藝主要應(yīng)用在中厚煤層，能夠避免采礦工作面的工作量不平衡等問題。

2.3 單一走向長壁采礦生產(chǎn)技術(shù)

目前我國煤礦采用單一走向長壁采礦生產(chǎn)技術(shù)的采礦工作面主要使用了炮采、普采和綜采三種采礦方法。其中，炮采就是爆破采煤工藝，主要包括打眼、放炮、人工裝煤、刮板輸送運煤、人工支柱和回柱放頂?shù)裙ば?；普采就是普通機(jī)械化采煤工藝，特點是使用采煤機(jī)械同時完成落煤和裝煤的過程，而其他工藝則與炮采相同；綜采就是綜合機(jī)械化采煤工藝，也就是將煤礦生產(chǎn)的主要工藝全部實現(xiàn)機(jī)械化，目前綜采為我國最先進(jìn)的采煤工藝。

2.4 傾斜長壁采煤法

傾斜長壁采煤法與走向長壁采煤法之間的主要區(qū)別在于采煤工作面的位置和回采的方向。傾斜長壁采煤法是仰斜的工作面，因傾角而產(chǎn)生的向采空區(qū)方向的分力，使得頂板的懸臂巖層向著采空區(qū)域方向移動，并使得頂板位置受到拉力的作用，其主要使用范圍對傾斜角有一定的要求。對于傾斜與斜交斷層較多，并且能夠規(guī)則劃分的區(qū)域也可以采用傾斜長壁采煤法。

2.5 放頂煤采煤法

放頂煤采煤法主要用于厚煤層中，在煤層的地方設(shè)置高為2～3 m的長壁工作面，然后利用礦山的壓力作用，結(jié)合人工的松動，使支架上方的頂煤破碎成塊。放頂煤采煤法主要應(yīng)用在厚度為6～10 m的煤層中，對煤礦的堅固性系數(shù)和煤層的傾角有一定的要求。

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〔編輯：王霞〕

Select the Strategy of Mining Coal Mine Production Technology and Mining Methods

Dai Shaohu， Chen Zhanhui

Abstract： In recent years， production techniques and underground mining of coal mining methods have been improved and developed； rational mining methods are the key to building a modern advanced mine. On the basis of analysis of the impact of mining method selection of geological factors and technical factors， discussed under different circumstances， what coal mining methods in order to improve the efficiency of selection.

Key words： coal mine； mining production techniques； mining methods； dip