如何選擇煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)及方法

郝俊杰

摘 要：隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，我國的煤礦采礦技術(shù)也獲得了極大的發(fā)展，采煤工藝水平不斷提高，為煤礦的高效、穩(wěn)定生產(chǎn)提供了強大的技術(shù)支撐，采煤的安全性也不斷增強。當(dāng)下，經(jīng)濟社會高速發(fā)展，對于煤炭資源的需求量也不斷增加，由此帶動煤礦開采規(guī)模逐漸擴大。但是在煤礦實際開采過程中，有些煤礦企業(yè)開采作業(yè)存在極大的盲目性，以致于引發(fā)很多安全隱患，增加了煤礦事故的發(fā)生率。為此，必須要對煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)和方法進行有效選擇。進而提升煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量，促進煤礦事業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦；井下采礦；技術(shù)；方法；選擇

1、采煤方法和工藝

1.1開發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)

為了實現(xiàn)煤礦的高效穩(wěn)產(chǎn)，必須要注重采礦生產(chǎn)技術(shù)與方法的選擇，高度重視煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)，加強井下采礦生產(chǎn)技術(shù)、工藝及裝備的研究，將這些先進的生產(chǎn)技術(shù)與裝備，不斷的應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中，形成一套科學(xué)合理的開采技術(shù)，提升煤礦采礦的安全性與可靠性，增進其生產(chǎn)效率，實現(xiàn)煤礦的集約化開采。而且在實際的生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化各種煤層條件下的采礦生產(chǎn)技術(shù)，依照煤層條件科學(xué)的選擇煤礦的采煤工藝及開采裝備，并不斷對其進行改造升級，進一步擴大高效化生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)裝備的應(yīng)用范圍，提升煤礦開采的機械化水平，促進煤礦的高效生產(chǎn)。

開發(fā)和研究“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效現(xiàn)代采煤成套技術(shù)”對如下技術(shù)難題進行解決。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、支承壓力小條件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。

1.2緩傾斜薄煤層長壁開采。主要研究開發(fā)：體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機、刨煤機；研制適合刨煤機綜采的液壓支架；研究開發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開采技術(shù)。

1.3各種綜采高產(chǎn)高效綜采設(shè)備保障系統(tǒng)

要實現(xiàn)高產(chǎn)高效，就要提高開機率，對“支架：圍巖”系統(tǒng)，采運設(shè)備進行監(jiān)控。今后研究的重點是：通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架：圍巖”系統(tǒng)控制，進一走完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護質(zhì)量信包的自動采集系統(tǒng)；乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)的檢測診斷：采煤機在線與離線相結(jié)合的“油，磨屑”監(jiān)測和溫度、電信號的監(jiān)測；帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態(tài)監(jiān)控。

2、深礦井開采技術(shù)

深礦井開采的關(guān)鍵技術(shù)是：煤層開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井巷布置等；需要攻關(guān)研究的是：深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場及分布狀態(tài)的特征；深井作業(yè)場所工作環(huán)境的變化；深井巷道（特別是軟巖巷道）快速掘進與支護技術(shù)與裝備；深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)；深礦井高產(chǎn)高效開采有關(guān)配套技術(shù)；深礦井開采熱害治理技術(shù)與裝備。

3、“三下”采煤技術(shù)

提高數(shù)值模擬計算和相似材料模擬等，深入研究開采上覆巖層運動和地表下陷規(guī)律，研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù)，發(fā)展沉降控制理念和關(guān)鍵技術(shù)，包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng)；研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù)，村莊房屋加固改造重建技術(shù)，適于村莊保護的開采技術(shù)。

4、優(yōu)化巷道布置，減少矸石排放的開采技術(shù)

對現(xiàn)有的采煤方式以及開采布置進行全面詳細的完善、改進，是提高煤礦生產(chǎn)效益的主要方式。加大對看煤礦地質(zhì)開采通道布置技術(shù)專業(yè)系統(tǒng)的研究力度，能夠使得煤礦生產(chǎn)技術(shù)、開采技術(shù)、煤層條件等多個方面的因素能夠良好的匹配在一起。并且通過這一方式來進行煤礦開采，其煤層中的矸石根本不需要運出煤礦井，利用智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)能夠大幅度的減少生產(chǎn)過程中所需要耗費的多個環(huán)節(jié)。此外，利用優(yōu)化后的開采技術(shù)，還能夠有效的實現(xiàn)中掘和中采這兩個部分同走發(fā)展的目的，在大幅度提升生產(chǎn)效率的過程中，還應(yīng)當(dāng)對高產(chǎn)、高效的礦井進行深入的研究，從而對煤礦井內(nèi)部的巷道、開拓等方面的部署工作進行全方位的優(yōu)化，最大限度的對巷道布置過程中所涉及到的各項參數(shù)減少。

5、采場圍巖控制技術(shù)

5.1進一走完善采場圍巖控制理論

利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)來對巖層控制技術(shù)進行相應(yīng)的強化，能夠切實有效的保證煤礦開采過程中所具有的安全性和高生產(chǎn)效率等，并且對我國數(shù)十年來的煤礦開采經(jīng)驗總結(jié)來看，通過現(xiàn)代化理論、分析法和現(xiàn)代計算機測量技術(shù)相結(jié)合，能夠更加精確的探測出地質(zhì)的具體情況，快速找出煤層最適合的開采方式，保持對煤礦場的巖層全局把控。

5.2研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應(yīng)用高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)

就目前來說，以往傳統(tǒng)的深孔預(yù)裂爆破處理硬頂版技術(shù)、高壓注水技術(shù)、化學(xué)加固等方面的技術(shù)在實際操作的過程中，都較為復(fù)雜，并且成本較高。因而需進一步研究開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來解決這些問題。

5.3放頂煤開采巖層和支架圍巖相互作用機理

研究放頂煤開采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機理、支架、頂煤、直接頂、基本頂相互作用關(guān)系；運用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律，提出放煤優(yōu)化準則和提高頂煤回收率的途徑。

結(jié)語

總之，針對不同煤層條件，應(yīng)當(dāng)選擇不同的井下采礦生產(chǎn)技術(shù)。同時我國本身煤層的地質(zhì)情況種類較多，由此也導(dǎo)致煤層在分布方面也存在很大的不同，在煤礦開采過程中，必須要依照煤層的具體實際采用不同的礦井措施，為煤礦生產(chǎn)提供重要保障，提升煤礦生產(chǎn)的安全性。隨著我國煤礦業(yè)的迅速發(fā)展，我國的煤礦生產(chǎn)技術(shù)也不斷提升，各種先進的設(shè)備也廣泛的應(yīng)用于煤礦采礦工作當(dāng)中，而且現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)設(shè)備正在向著大功率、程序化的方向發(fā)展，并在生產(chǎn)過程中不斷進行完善，相信不久的將來，我國的煤礦生產(chǎn)技術(shù)與采礦方法必定會邁向世界領(lǐng)先水平。