淺析煤層開采技術(shù)孫長升

摘 要：煤炭一直是我國重要的能源，而煤炭工業(yè)的發(fā)展是直接制約國民經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾生活水平提高的重要因素。隨著當今社會的發(fā)展，科學技術(shù)的進步，煤層開采行業(yè)不斷運用先進技術(shù)設備以滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國煤炭資源非常豐富，但受地質(zhì)條件的約束，煤層開采技術(shù)也是不盡相同。本文主要對不同的煤層開采技術(shù)進行分析。

關(guān)鍵詞：煤層；開采技術(shù)；薄煤層；厚煤層；

文章編號：1674-3520（2015）-12-00-01

我國是煤炭資源大國，擁有著豐富的煤炭資源，但由于地質(zhì)因素的影響，各地區(qū)煤炭的含量不同。而煤炭的開采受地質(zhì)條件和煤層厚度的影響，開采技術(shù)也是不盡相同。煤層按厚度分為五類：煤層厚度由0.3～0.5米為極薄煤層，0.5～1.3米為薄煤層，1.3～3.5米為中厚煤層，3.5～8.0米為厚煤層：大于8.0米為特厚煤層。本文在此主要對薄煤層、厚煤層的開采技術(shù)進行論述。

一、薄煤層開采

（一）薄煤層開采特點。1、薄煤層硬度大，作業(yè)面空間有限，工作人員及設備在作業(yè)面內(nèi)移動困難，采煤機經(jīng)常需要割底或者挑頂，這樣大大增加了安全事故發(fā)生的概率。另外，作業(yè)面內(nèi)工作條件普遍較差，有的工作人員長時間超負荷勞動，煤質(zhì)相對較硬，給爆破、鉆眼等過程帶來了困難，從而增加了回采的成本。2、施工中采掘比例較大，掘進率高，采煤工作面接替困難。尤其是機械化采煤技術(shù)的發(fā)展，使得工作面推進速度加快，而回采的巷道多為半煤巖，綜掘設備在這種環(huán)境下使用率低，導致掘進速度滯后于開采速度，造成接替工作的緊張。3、薄煤層的地質(zhì)條件及賦存狀況通常比較復雜，遇到褶曲、斷層時難以布置巷道，對于采煤的進程影響較大。在掘進送面時需要提前圈開切眼，造成工作面減?。换夭蓵r又需要重新掘開切眼，造成采出率大大降低，影響煤礦的經(jīng)濟效益和社會效益。

（二）薄煤層開采技術(shù)?，F(xiàn)階段薄煤層開采礦井中主要以長壁式采煤為主，是目前我國應用最普遍的一種采煤方法，其主要特點如下：在采煤工作面兩端各布置至少一條巷道，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)；采煤工序可分為破、裝、運、支、處五個步驟，其中破煤和裝煤可分別采用爆破、滾筒式采煤機或刨煤機，運煤采用與工作面煤壁平行鋪設的可彎曲刮板輸送機，工作面工作空間的支護可采用自移式液壓支架或單體液壓支架，采空區(qū)處理則通常采用全部垮落法、全部充填或局部充填法；隨著采煤工作面推進，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強烈。

二、厚煤層開采

我國的煤炭資源非常豐富，在我國煤炭資源中厚煤層占據(jù)著非常重要的地位，其儲存量和生產(chǎn)量占我國煤炭資源總儲量以及生產(chǎn)量的45%。因此，就需要煤礦企業(yè)對厚煤層的開采技術(shù)進行大力的開發(fā)和研究，使用先進的開采技術(shù)，從而提高煤層開采人員的工作效率，促進煤礦企業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展。

（一）刀柱采煤法。刀柱采煤法一般情況都是在難以冒落的厚煤層開采中使用，適用于6厘米以上的煤層，其工作面的長度可以達到150米。同時，由于刀柱采煤法的使用工藝簡單，設備的投資率較低，故障率較少以及自動化系統(tǒng)的安裝，不僅提高了厚煤層的開采效率，而且降低了勞動力的強度，并避免冒頂事故的發(fā)生。但是其在使用的過程中也依舊存在著許多的問題，如：工作面的狹窄、較多的殘留煤柱、煤層的自燃等問題。因此，在使用刀柱采煤法時要根據(jù)工作面的距離、采寬、煤柱之間的間距以及煤層自身的厚度進行設置，從而減少開采過程中安全事故的發(fā)生。

（二）放頂煤液壓支架法。放頂煤液壓支架法主要是通過巖石的運動形態(tài)和力學，對支架的受力、運動規(guī)律、結(jié)構(gòu)等方面進行詳細的分析，并通過虛擬的技術(shù)對煤層的受力與變形進行研究，從而獲得全面的支架的資料，并根據(jù)數(shù)據(jù)進行設計。但是由于在開采的過程中過煤的空間不會因為采高的變化而變化，從而使得開采的過程相對困難。因此在對支架進行設計的過程中要將掩護梁的折現(xiàn)進行彎曲，從而降低開采過程中的干擾，確保煤層的回采率。

（三）減沉注漿法。減沉注漿法主要應運于厚煤層開采完成之后，地下空間的下沉中，該技術(shù)主要包含了3方面的原理：1、支撐原理。減沉注漿法通過地面鉆孔的方法將混合漿液以及填充物注入到煤層的空間，對煤層進行支撐，以防開采的過程中出現(xiàn)下沉或者是彎曲的現(xiàn)象。2、壓實原理?；旌蠞{液以及填充物注入煤層之后，就會對巖體進行一定程度的擠壓，形成另外的注漿空間，然后通過二次的填充，就可以對煤層的降沉效果進行有效地提高。3、減少地表的破壞。在厚煤層開采的過程中通過減沉注漿法，不僅可以對地表的變形以及沉降進行降低，而且還可以提高厚煤層的開采效率，促進煤礦企業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展。

三、其他采煤技術(shù)

（一）水平分層開采。水平分層開采主要用于大傾角厚煤層的開采。其本質(zhì)是以水平界面將煤層分為若干層，在各分層布置回采工作面，采煤工作面與煤層走向垂直并沿煤層走向推進。其缺點是：掘進率高、巷道維護量大且困難、假頂耗材大，通風系統(tǒng)復雜通風效果差、運料困難、采煤效率低及不易機械化操作。

（二）水力采煤法。國內(nèi)地下水力采煤主要是采用水槍射流破煤，屬于無支護采煤法。一般適用于穩(wěn)定性差、埋藏復雜的急傾斜煤層。目前，水力采煤存在很多缺點，如：巷道掘進量非常大、采掘接替緊張、電力和水消耗大、煤炭回收率低、煤泥水的澄清和煤炭脫水困難、通風系統(tǒng)不完善及高壓供水和煤水提升設備導致初期投入非常大。

四、煤層開采技術(shù)發(fā)展

就煤炭企業(yè)的生產(chǎn)實際來看，現(xiàn)階段，在大多數(shù)儲量較大、煤層分布不太深的礦井硬煤層高產(chǎn)高效現(xiàn)代開采成套技術(shù)應該在日趨完善的情況下逐步得到更加廣泛的應用。但是，在此過程中，對于一些技術(shù)細節(jié)及不同煤巷的支護技術(shù)，還應當在相關(guān)行業(yè)科技和一線技術(shù)人員的實踐研究中不斷得到改善。除此之外，為了滿足今后大機械化生產(chǎn)的必然趨勢，煤炭企業(yè)及相關(guān)技術(shù)人員還應當結(jié)合大型機械設備，不斷開發(fā)和應用一些輔助設備，確保開采過程的順利高效講行。

我國煤礦工業(yè)的煤層開采技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化的特征，雖然整個煤層開采技術(shù)基本可以滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的要求，但是推動我國煤礦工業(yè)煤層開采技術(shù)及采煤工藝的持續(xù)創(chuàng)新是其重點，這關(guān)系到我國煤礦工業(yè)在未來發(fā)展中能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標。

參考文獻：

[1]肖夢雄.煤炭開采技術(shù)發(fā)展方向探討[J].中國科技縱橫，2013，（14）：274-274，277.