煤礦開采技術(shù)條件與采掘工藝分析

周建明

摘要：作為一項(xiàng)重要的能源形式，煤炭資源在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。為實(shí)現(xiàn)煤炭資源的良好開發(fā)，滿足社會(huì)應(yīng)用需求，促進(jìn)煤炭行業(yè)發(fā)展，本文對(duì)其開采技術(shù)條件和采掘工藝進(jìn)行了分析，以此來為煤礦采礦工作提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦;開采技術(shù)條件;采掘工藝;工藝技術(shù)

引言：

在煤礦開采過程中，如果不能合理選擇開采方法，不僅會(huì)對(duì)煤礦的開采質(zhì)量與效率造成不利影響，同時(shí)也很容易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，釀成嚴(yán)重的安全事故。因此，在具體的煤礦開采作業(yè)中，煤礦企業(yè)一定要明確開采技術(shù)條件，并合理選擇采掘工藝，以此來確保煤礦開采的效率、質(zhì)量與安全。

一、煤礦開采技術(shù)條件分析

在當(dāng)今的煤礦開采中，綜采是最主要的開采技術(shù)，而在綜采技術(shù)中，又包含著很多個(gè)分支，每一個(gè)分支都具有不同的適用條件。因此在具體的開采技術(shù)選擇中，首先應(yīng)對(duì)技術(shù)條件進(jìn)行全面分析。

（一）煤層厚度

在綜采技術(shù)的選擇中，一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)條件就是煤層厚度的確定，它會(huì)對(duì)液壓支架高度以及采煤機(jī)截割高度起到重要的影響作用。所以在開采之前，煤礦企業(yè)首先應(yīng)對(duì)煤礦厚度及其分類予以明確，其中，煤層厚度在1.3m及以下的為薄煤層;1.3-3.5m的為中厚煤層;3.5m以上的為厚煤層;8m以上的為特厚煤層[1]。對(duì)于薄煤層，應(yīng)選擇薄壁開采技術(shù);對(duì)于中厚煤層和厚煤層，應(yīng)選擇普通綜采技術(shù);對(duì)于特厚煤層，應(yīng)選擇大采高技術(shù)和綜采放頂技術(shù)。通過這樣的方式，才可以在確保開采效果的同時(shí)實(shí)現(xiàn)開采成本的進(jìn)一步節(jié)約。

（二）煤層傾角

因?yàn)榈刭|(zhì)條件會(huì)在很大程度上影響到綜采效果，而其中的一項(xiàng)重要影響因素就是煤層傾角。煤礦開采中，傾角在5°及以下的煤層為近水平煤層;傾角在5°-25°之間的煤層為緩傾斜煤層;傾角在25°-45°之間的煤層為傾斜煤層;傾角超過45°的煤層為急傾斜煤層[2]。一般情況下，綜采技術(shù)僅僅適用于近水平以及傾斜煤層，如果煤層傾角過大，采煤過程中就很容易出現(xiàn)液壓支架和采煤機(jī)平衡困難現(xiàn)象，倒架事故也很容易發(fā)生，不僅難以發(fā)揮出綜采技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，還會(huì)對(duì)開采作業(yè)帶來一定的安全隱患。而對(duì)于傾斜煤層和急傾斜煤層，可通過臺(tái)階式的方法進(jìn)行開采。

（三）煤層賦存穩(wěn)定性

在綜采技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)盡量保持煤層的穩(wěn)定性，也就是煤層厚度和傾角都不可出現(xiàn)過大變化，且煤層內(nèi)不可含有大的陷落柱與斷層等。如果煤層厚度和傾角具有較大變化，開采中，采煤機(jī)的截割高度和方向就需要不斷調(diào)整，這樣的情況勢(shì)必會(huì)對(duì)開采效率造成不利影響。如果工作面中有大的陷落柱和斷層存在，開采中就需要進(jìn)行工作面搬家，并重新進(jìn)行開切眼制作，這樣的情況對(duì)于大型工作面而言，就需要花費(fèi)很長的時(shí)間，并消耗掉很多的人力成本和物力成本。因此，在開采之前，煤礦企業(yè)一定要對(duì)作業(yè)面上的煤礦賦存穩(wěn)定性加以明確，并根據(jù)實(shí)際情況做好綜采技術(shù)的選擇。

二、煤礦綜采作業(yè)中的采掘工藝分析

煤礦綜采技術(shù)最大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是機(jī)械化的資源開采，它可以讓工作人員擺脫傳統(tǒng)的體力勞動(dòng)，提高開采效率。而隨著開采效率的提高，綜采技術(shù)對(duì)于工作面的掘進(jìn)也有著更高要求。為有效滿足綜采技術(shù)對(duì)工作面掘進(jìn)的實(shí)際要求，確保煤礦開采效率、質(zhì)量與安全，在具體的綜采作業(yè)中，煤礦企業(yè)就應(yīng)該對(duì)其采掘工藝進(jìn)行合理分析，通過采掘工藝的合理應(yīng)用與優(yōu)化來確保綜采效果。以下是煤礦綜采作業(yè)過程中的主要采掘工藝及其分析：

（一）巷道高效掘進(jìn)工藝

在深部礦井開采中，巷道的掘進(jìn)難度也越來越大，伴隨著開采深度的增加，地應(yīng)力和瓦斯涌出量都會(huì)增加，這樣的情況就給開采作業(yè)造成了很大程度的安全威脅，要想讓這一問題得到有效解決，就需要進(jìn)行煤巷以及巖巷這兩種類型的巷道開掘。因?yàn)槊河捕刃?，巷道掘進(jìn)更容易，掘進(jìn)速度也更快，所以在具體的采礦作業(yè)中，煤礦企業(yè)也對(duì)其掘進(jìn)越來越重視。但是隨著煤巷的掘進(jìn)，大量瓦斯將會(huì)涌出，要想確保其安全性，就需要在掘進(jìn)前做好瓦斯含量控制。在控制好了煤層內(nèi)的瓦斯含量之后，可通過連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行煤巷掘進(jìn)，這樣便可達(dá)到以采代掘的效果，每月的掘進(jìn)速度可達(dá)到數(shù)千米，具有非常高的工作效率。在此過程中，一定要確保掘進(jìn)高度適應(yīng)采煤機(jī)自身的切割高度，且掘進(jìn)中應(yīng)主要多進(jìn)行煤巷開掘，少進(jìn)行巖巷開掘。

（二）巷道掘進(jìn)支護(hù)工藝

在完成了巷道掘進(jìn)工作之后，為確保巷道穩(wěn)定，應(yīng)通過相應(yīng)的方式來做好支護(hù)，這樣才可以有效滿足巷道的正常應(yīng)用需求。按照煤礦安全規(guī)程中的相關(guān)規(guī)定，在煤礦開采中，工作人員所處的巷道一定要具備良好的支護(hù)條件，這樣才可以有效確保作業(yè)的安全性，避免不必要的安全事故發(fā)生。具體采礦過程中，如果支護(hù)速度較慢，巷道的掘進(jìn)速度勢(shì)必會(huì)受到不利影響，為避免此類情況的發(fā)生，煤礦企業(yè)一定要對(duì)支護(hù)方式進(jìn)行合理選擇，讓巷道開掘安全需求得以滿足的基礎(chǔ)上便于巷道施工。一般情況下，用于煤礦巷道中的支護(hù)都是臨時(shí)性的支護(hù)，也就是僅僅對(duì)短時(shí)間之內(nèi)的巷道穩(wěn)定性予以維持。就目前來看，應(yīng)用在煤巷掘進(jìn)過程中的支護(hù)工藝主要有棚式支護(hù)以及錨桿支護(hù)這兩種，相比較前者而言，后者的操作更加簡單，在施工中更具便捷性，且支護(hù)強(qiáng)度也更高，具體應(yīng)用中，這種支護(hù)方式可以與后續(xù)的永久性支護(hù)配合使用[3]。支護(hù)中需配合錨桿機(jī)進(jìn)行支護(hù)，這樣便可達(dá)到掘錨一體化的施工效果，充分滿足巷道開掘過程中對(duì)于支護(hù)速度的實(shí)際需求。如果巷道頂板的巖層屬于松軟碎裂的巖層，支護(hù)中最好選擇棚式支護(hù)，雖然其支護(hù)速度較慢，但是這種支護(hù)工藝具有非常高的整體性，可以讓松軟破碎巖石掉落等的風(fēng)險(xiǎn)得以有效避免。

結(jié)束語：

綜上所述，在進(jìn)行煤礦開采的過程中，為實(shí)現(xiàn)開采效率、質(zhì)量與安全的良好保障，煤礦企業(yè)一定要做好其開采技術(shù)條件分析，以此來實(shí)現(xiàn)開采技術(shù)的合理選擇與開采方案的合理制定。在具體的煤礦開采過程中，煤礦企業(yè)也應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行巷道的開掘與支護(hù)。這樣才可以有效確保煤礦開采作業(yè)效果，滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)于煤炭資源的實(shí)際需求，促進(jìn)煤礦行業(yè)的良好經(jīng)營與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]岳勃.同忻煤礦開采技術(shù)條件與采掘工藝研究[J].山東煤炭科技，2021（06）：77-78.

[2]郝東波.淺析礦井開采技術(shù)條件與采掘工藝[J].當(dāng)代化工研究，2021（08）：129-130.

[3]彭齊中.淺析煤礦開采技術(shù)條件與采掘工藝[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2020（09）：131+133.