基于煤矿井下开采技术的分析

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　　摘 要:笔者介绍了不同硬度条件下应用的开采技术、缓倾斜薄煤层长壁开采技术、放顶煤开采技术及小煤矿开采技术,随着经济与科学技术的发展,我国进入采煤机械化的新局面。合理选择井下采煤技术, 保障井下煤矿开采的安全, 促进我国煤矿开采事业的发展。
　　关键词: 开采技术; 采煤工艺;发展状况;合理选择
　　前言:
　　随着我国经济与技术的发展, 我国的煤矿工业从原来的落后回采工艺到普通机械化, 再到现在的全新的综合性井下采煤机械化,井下采煤技术水平在不断地提高。开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井；以提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。
　　一、不同硬度条件下应用的采煤技术
　　1、硬顶板控制技术。研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。
　　2、硬厚顶煤控制技术。研究开发埋深浅、支承压力小硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压注水裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。
　　3、顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术。研制既有利于顶煤破碎和顶板控制，又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部输送机能力。
　　4、两硬条件下放顶煤开采快速推进技术。研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。
　　5、5～5.5m 宽煤巷锚杆支护技术。宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的应用，促进工作面的高产高效。
　　二、缓倾斜薄煤层长壁开采
　　主要研究开发体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机及刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术；应进一步加强完善支架结构及强度，加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m 左右)高产高效指标的差距。
　　三、各种综采高产高效设备保障系统
　　要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架一围岩”系统及采运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架一围岩”系统控制，进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统；目前应用的高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术工艺复杂，成本高，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这问题。
　　四、支护与放顶煤开采有机结合
　　1、放顶煤开采岩层和支架一围岩相瓦作用机理。研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架一顶煤一直接顶一基本顶相互作用关系；运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。
　　2、支护质量和顶板动态监测技术。在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，同时不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小化方向发展。
　　3、冲击地压的预测和防治。通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理，进一步完善冲击性矿压现监测系统，发展遥控测量和预报技术，完善冲击性矿压综合防治措施的优化，选择专家系统。
　　4、研究开发新型的支护设备。研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱，厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。
　　五、小煤矿技术改造和机械化开采技术
　　实施国家关闭小煤矿，淘汰落后生产技术和生产设备，提高平均单井规模的技术政策，开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备，提高小煤矿的顶底板控制技术水平，最大限度减少顶底板事故率。
　　六、采煤技术的合理选择
　　据我国有关煤矿开采法律法规规定,煤矿开采中井下采煤需要保障安全性。井下采煤技术需在安全性的基础上,再考虑其的经济性和回采率, 并根据各地方煤矿的特点来采取合理的井下采煤技术。
　　1、综合性机械化采煤技术的适用情况
　　综合性机械化采煤技术虽然设备价格较高,但是生产量也高,同时其工作的效率高、人的劳动强度较小和安全性也较高。只有在操作水平和管理水平较高、煤层条件较好的情况下较适用于综合性机械化采煤技术。
　　2、普通机械化井下采煤技术适用的情况
　　相对综合性机械化采煤技术,普采技术具有设备价格较低的优点, 较适用于地质构造较发育的工作面(该工作面的推进距离短,形状不规则且面积较小)的情况下。
　　3、爆破采煤技术适用的情况
　　因为炮采技术所用的设备成本低和易生产管理等特点, 适用于地质较复杂的情况, 但是其生产量较低, 且工作效率较低。根据我国的技术政策, 凡条件不适于机采的煤层,可采用炮采工艺。
　　4、水力采煤技术适用的情况当前水力采煤法的主要适用条件为:煤层厚1～8m,倾角超过6°～8°、顶底板较好、瓦斯不大的软或中硬煤层。在大倾角或不规则煤层中水采的效果优于传统采煤方法。
　　七、结束语
　　总之，我国的煤炭资源比较丰富并且种类齐全，井下开采的设备也得到了更新。本文通过分析我国采煤技术的发展状况及我国现有的煤矿开采中井下采煤技术,合理选择井下采煤技术,保障井下煤炭开采的安全, 这样才能促进我国煤炭开采事业的安全发展和科学发展。
　　参考文献
　　[1] 徐永圻主编.煤矿开采学[M].徐州:中国矿业大学出版社,1999年8月．
　　[2] ] 刘梅芳. 依据自然条件, 改革采煤技术[J].政府法制,2005,(5)1.
　　
　　

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