浅议煤矿煤层的开采技术

张健燕

摘 要：改革开放以来，工农业取得了飞速的进步，进而对能源的消耗量增加，在我国目前的能源消耗中，煤炭占消耗能源的绝大多数。由于对煤炭的需求量增加，这就对煤矿企业的开采技术提出了更高的要求，煤矿企业为了增加煤炭的出产量，需要在采煤工艺和开采技术上不断的加强，从而市场需要量的要求。文中对煤炭开采的主要形式进行了分析，同时对采煤方法和工艺进行了具体的介绍，并进一步对煤矿企业的主要开采技术进行了阐述。

关键词：开发技术；煤炭工艺；煤炭

前言

我国的煤炭储量较为丰富，但其分布范围较广，在经济的带动下，市场上对煤炭的需求量增加，目前我国大、中、小型煤矿共同为满足工农业生产和人们生活的需求而进行煤炭的开采，由于其规模和地质条件不同，因此对煤炭的开采技术也有很大的区别，随着科学技术的不断发展，我国的采煤技术也开始向机械化、自动化方向发展。

1 煤炭开采的主要形式

1.1 井下采煤

对于井下的煤层进行开采时，一般采用水平开采，对煤层分为若干个分区，先在第一水平区人依次按分区进行开采，然后再转移到下一个水平进行。开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，立井于井田中心到达煤层后，先采靠近井筒的盘区，再采较远的盘区。对于二层或是二层以上的煤层，按照自上而下的顺序开采。

在我国的采煤方法中可分为旱采和水采二种，旱采包括机械落煤、爆破落煤，水采主要指水力落煤，同时旱采中的采煤方法主要有壁式采煤法和柱式采煤法二种，在我国主要以旱采为主，同时以壁式采煤法为主，壁式采煤法具有较长的工作面，可以利用自动化程度高、生产效率高的大型机械采煤，在产量上具有较大的优势。柱式采煤法因工作面短，无法容纳大型机械设备，同时回采率较低，但其具有维护上成本低，好维护的优点。

1.2 露天采煤

目前在我国也存在着一定量的露天煤矿，露天煤矿主要是在地表上进行煤炭的开采，这种煤层主要储存于距离地表较浅的位置，同时储量丰富，对于这样的地下煤层，可以把煤层上面的岩石及覆盖物移走，从而使煤炭裸露出来，得用穿孔爆破及大型机械将煤层整体破碎，并装入运输车辆进行使用。此种开采法具有空间范围大，不用开凿煤井，生产成本较低，同时在大规模的矿山中进行开采，生产空间不受限制，劳动效率较大，资源得到了合理的利用，这种露天开采法的安全度较高，很大程度上减少甚至避免了煤矿人为伤亡事故的发生。但此方法由于在露天进行开采，对周边的环境会造成严重的污染，同时会占有大量的土地，在开采过程中还要受自然气候和地形的制约。

2 采煤方法与工艺

2.1 开采技术

目前煤炭开采已成为全球性的产业，我国在多年的开采实践中已开始向高产、高效、集中化的开采技术方面发展，以提高单井产量为目标，实现生产的集中化，提高煤矿企业的生产效率和经济效益。在当前条件下，需要加大采煤装备和工艺的研究力度，使煤炭的开采技术实现简单、高效，完善生产过程的监控系统，加强管理的科学化，从而使开采技术与管理实现相互的配套，使矿井实现机械化、自动化的水平，保证矿井的高产高效。

2.2 解决难题

开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”，主要解决以下技术难题。

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。

硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压注水压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。

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。

2.3 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、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。

2.4 缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采

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。

2.5 各种综采高产高效综采设备保障系统

要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架-围岩”系统、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-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；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断；采煤机在线与离线相结合的“油-磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

3 主要的开采技术

3.1 深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等。

3.2 “三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计，工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

3.3 优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术

煤矿在开采过程中要以实现开采效益的最大化为目标，对现有的采煤方法要加大研究的力度，同时完善巷道的布置系统，从而实现资源的最优化配置。

实行全煤巷布置单一煤层开采，加大对高效矿井的研究力度，实现巷道布置系统的优化，实现中采与中掘同走发展，大幅度降低岩巷掘进率。要尽量减少开采过程中的出矸率，同时研究把矸石变为填充材料的技术，这样不仅有效的减少了污染，同时也节省了生产成本，对实现高产高效的集中化开采起到积极的作用。

4 结束语

煤矿企业要想取得快速的发展，首先需要提高其采煤方法和工艺，从而实现煤炭企业技术性的变革，将先进技术应用于采煤技术当中，完善采煤技术和采煤工艺，实现煤矿企业的高效、安全生产。

参考文献

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[3]王秀臣.基于煤矿煤层的开采技术方法分析[J].民营科技.2012年03期.