煤矿开采技术条件与采掘工艺

煤矿开采技术条件与采掘工艺

张伟

中煤西北能源化工集团有限公司  内蒙古自治区鄂尔多斯市  017200

摘要:矿产企业不仅要注重经济效益和社会效益，对安全、环保、和谐等要素也要高度重视。首先分析某煤矿的基本情况，再对煤矿开采技术条件与采掘工艺进行了相关的探究，给相关工作人员提供了一些方法，为相关的煤矿开采工程提供有用的借鉴。

关键词:煤矿;开采技术条件;采掘工艺

引言：中国是一个贫油、少气、富煤的国家，保证煤炭资源的产量具有十分重要的意义。随着煤矿现代化的发展，基本上已经实现了煤矿综合机械化开采。但是，煤矿综合机械化开采有很多方法，每种方法都有其特有的优势，如何选择合适的开采方法是人们关注的重点问题之一。煤矿开采方法选择不当，不仅会导致煤炭资源的开采效率降低，还容易引发地质灾害。与此同时，采煤方法还应该与所采用的掘进技术配套，否则会出现采掘接替紧张的问题。因此，选择合适的采煤方法和掘进工艺对于煤矿的高产高效具有十分重要的作用。下面围绕煤矿综合机械化开采方法的选择以及掘进技术的选择展开论述。

1 煤矿在开采技术上的现状

我国煤矿的开采技术取得了不小的进步，但是和发达国家相比，我国的煤矿开采技术还是处于落后的状态。接下来就我国煤矿开采技术的现状进行分析。

1.1煤矿开采效率性低

煤矿开采是一项特殊性和复杂性的工作，提高煤矿开采效率最快且有效的办法就是提高机械化水平和技术水平，而现在我国煤矿开采依旧使用人工开采的方法，这种方法开采效率低，并且在人力和物力等方面都极其浪费。

1.2煤矿开采安全性低

在我国煤矿开采的过程中，常见的煤矿安全事故有瓦斯爆炸、冒顶等，煤矿开采属于地下工作，井下地势复杂，环境较差，一旦发生安全事故，煤矿工人几乎很难逃生。由于煤矿开采的环境条件差，煤矿工人在操作过程中对意外事故的预估与猜测是不到位的，这也导致煤矿开采事故率较高。

2 煤矿开采技术条件

2.1 水文地质特征

河流从煤矿井田南侧从西向北东流过，河床标高1093m，也是侵蚀基准面标高。矿区地势东南部高，北部低，呈反向坡，利于排水。地层富水性受气候、地貌等因素影响，岩性与富水性两者之间有着密切的联系。比如钻孔在钻进时，漏水等情况经常发生在灰岩、碎屑岩中，但在软弱的岩石中通常不会发生漏水等情况。

2.2 煤尘爆炸性

将几个钻孔进行取样试验，测试其煤尘爆炸性。通过测试结果可知矿区煤尘无爆炸性，但造成爆炸的因素还是大量存在。矿区一部分为富甲烷煤层，以至于煤矿在进行开采阶段将会出现大量的煤尘，所以在开采时，必须要使用合适的措施，避免爆炸等安全问题的出现。

3 综采工作面的掘进技术分析

综采技术的最大优势是实现了煤炭资源开采的机械化，将人从繁重的体力劳动中解放出来。由于综采技术的效率较高，对工作面的掘进提出了更高的要求。虽然这些年综采技术得到了突飞猛进的发展，但是，煤矿掘进技术并未显著改善。这导致工作面开采速度在一定程度上大于掘进速度，造成了采掘接替紧张的问题。采掘接替紧张的问题，会在一定程度上限制煤矿综采效率的提高。因此，在发展综采技术的同时，还应该对综采工作面的掘进技术给予一定的关注。实现工作面快速掘进的关键在于高效的掘进技术以及配套的支护技术。下面将分别对巷道的高效掘进技术和支护技术进行分析。

3.1巷道的高效掘进技术

随着中国进入深部矿井开采时代，煤矿的巷道掘进变得越来越困难。这是因为，当开采深度增大时，地应力会增加，瓦斯的涌出量也会增加，这严重威胁了煤矿的生产安全，而要想解决这一问题，需要开掘2种类型的巷道，即煤巷和岩巷。由于煤的硬度比较小，煤巷的掘进相对比较容易，且掘进速度比较快，越来越多的煤矿开始重视煤巷的掘进。但是，煤巷掘进时会有大量的瓦斯涌出，这就要求在进行掘进之前必须有效控制瓦斯含量。当煤层中的瓦斯含量得到控制后，可以采用连续采煤机来掘进煤巷。利用连续采煤机掘进时，实现了以采代掘，煤巷掘进每月达数千米，效率非常高。在此需要注意的是，煤巷的掘进高度一定要与采煤机的切割高度相适应。此外，煤巷的服务年限也比较短，这降低了对巷道支护的要求。因此，在掘进时，要多掘煤巷少掘岩巷。

3.2巷道掘进支护技术

巷道掘进完成后，必须要采用相应的支护方式来保证巷道的稳定性，使巷道满足正常使用要求。与此同时，《煤矿安全规程》中规定，工人必须在具备支护条件的巷道内工作。巷道的支护速度在一定程度上会影响掘进速度，因此，需要选择合适的支护方式来进行巷道支护。这就要求选择的支护方式应该满足便于施工和对安全性的要求。通常所说的掘进巷道支护多为临时支护，即只能维持巷道短时间的稳定性。对于掘进巷道的支护，可以选择的支护形式有棚式支护和锚杆支护。与棚式支护相比，锚杆支护具有操作简单、便于施工、支护强度高的优点，还可以配合后续永久支护使用。锚杆支护在施工时配上锚杆机，实现了掘锚一体化，施工速度非常快，能满足快速掘进的要求。虽然棚式支护的支护速度比较慢，但是支护的整体性非常高，可以满足在顶板岩层比较破碎松软情况下的支护。

3.3.爆破采煤工艺技术

使用爆破方式落煤，对定向准确性要求较高，爆破采煤的煤块均匀、煤壁平直，对后期支护影响小。所以，使用毫秒延期定向爆破技术，可以在一定程度上减少爆破的时间，提升出块效率。因为爆破落煤之后有一部分会进入输送机，所以只需要工作人员进行很短时间的装煤工作。此外，有许多机械设备能够高效地辅助工作人员进行装煤。生产中可使用爆破震动较小的开采设备，或者使用一些智能化的自动开采设备。并且还需要全方面的分析所用工艺的安全性、经济性以及对周围环境与居民生产生活所带来的影响，加工时所用的设备也最好使用自动化、智能化的设备，在一定程度上减少人工环节。相关技术人员必须制定完善的、科学化的爆破设计，详细设计钻孔、炮孔验收、装药、充埴堵塞等环节。测量台阶高度、最小抗线，并结合地形、地质确定各个炮孔。需要注意的是，孔深度的误差范围必须要维持在30cm以内，倾角维持在2以内，孔距、排距也必须维持在30cm以内。

3.4条带法采掘技术

由于煤矿存在覆岩危害，可以使用条带法采掘技术。在使用条带法进行工作的阶段，可以回收矿区周围的压煤。如果遇到地表沉降的状况时，也可以使用此方式进行充分的控制。使用条带法时，需要将部分条带煤柱区域预留在矿区，回收矿区覆岩层，推动采掘工作精简化。

结束语

煤矿的开采工作往往是在地下狭小、密闭的空间内进行的，因此开采工作的危险性较高，在开采过程中很容易出现煤层顶底板脱落、塌陷、矿井爆炸、火灾等问题，不仅阻碍着煤矿开采工作的顺利进行，还对工作人员的生命安全造成了严重威胁。煤矿开采企业必须对煤矿开采的技术条件进行细致分析，明确煤矿所处区域的水文地质、工程地质、环境地质等条件，并对矿井内瓦斯、沼气等易燃气体的含量进行实时监控，选择科学、合理的煤矿开采工艺和掘进工艺，确保煤矿的开采工作能够高效率、高质量完成。

参考资料

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