井下倾斜开采技术应用难点探析

卫国兵

（太原理工大学研究生院，山西 太原 030024）

作为我国能源消耗结构中的重要组成部分，煤炭能源的开采与工业的快速发展密切相关。随着我国社会经济的迅速发展，每天能源的消耗需求也日益扩大，一些煤矿企业为了提高收益，开采毫无节制，浪费现象严重。随着开采工具及开采技术的革新，上述问题更加严重。如何合理利用开采技术提高开采有效率，值得进行深入研究。

1 分析国内井下开采技术现状

1.1 我国国内井下开采技术的特点

国内目前的煤矿开采主要包含了井下与露天两种开采方式，同露天方式比较，井下开采技术具有独特优势，主要表现在以下几个部分。

1.1.1 开采深度更大

井下煤矿开采工作同普通露天煤矿的开采工作存在较大差别。井下煤矿的埋藏深度更大，且煤矿的储备情况较露天矿物相比也存在较大差异，因而井下煤矿的开采深度要比露天煤矿大很多。

1.1.2 开采技术存在根本差异

同一般式露天煤矿相比，井下煤矿的开采技术存在根本性差异。通常情况下，井下开采的技术方案主要是针对井下深层区域的煤矿开采工作，以长壁式开采、放顶煤开采等手段为代表。而一般露天煤矿的开采，则只需要挖渣这一主要技术。两类开采技术在煤矿的开采率以及综合效益上也存在差异。

井下开采技术较多的应用了定向开采技术，通过在钻探其中配装斜向器，同时进行反复的核算，最终确保井下钻探过程中，斜向器和孔底两者位置保持一致，避免与预定方案内线路不符情况，发现误差则及时修正。钻探器正式到达孔底内后，使用斜测仪将其向下有序推送。另外，钻杆定向接头和钻探器相互连接，确保管理人员能够随时监测钻孔情况进行纠正。上述步骤完成后，即可开始开泵及倾斜开采等后续工作。

1.2 国内井下开采中常用技术手段

1.2.1 长壁式开采技术

该方法优于传统式开采方法，且具有更高效率，在实际工作中应用较普遍。一方面，该技术适用于大面积型的区域煤矿开采，避免了反复、连续式开采的工作强度，节省了因反复准备盘区所浪费的时间。另一方面，该方法取代了原有的轨道式煤矿运输法，提高了煤矿开采效益。

1.2.2 房柱式开采技术

该技术又分为巷柱式与柱式两种开采方式。具有工作面相对较小，能够同时进行多个工作面的煤矿开采工作，且实际开采时能够用串联法保证井下通风良好。但与此同时，这一技术相对传统，利用井下煤柱作为支撑，固定采空区上部顶板，后续开采会面临部分问题。

2 分析探索井下倾斜开采技术的应用难点

2.1 结合某矿区进行具体分析

以我国西北地区某丘陵地带为例，该区域矿区存在50-70°倾角，共5组矿井同时进行煤矿开采工作。按其每层划分，该区域的开采主要属于小井群式。部分浅矿区还存在较多粘土岩与细砂岩，且岩层分布紧密，内部含水量高。

该矿区部分煤层为单斜式，平均厚度在15.7m左右，倾斜长度则在48m，故需要使用到井下倾斜开采技术以提高开采质量。

2.2 井下倾斜技术的应用及主要难点

井下倾斜开采常面临过渡区这一问题区域，若处理措施不完善可能会导致严重安全事故。本次选取的煤矿区在开采过程中，针对设备头尾部分进行了改良，从而提高了过渡区顶板的运行效果，确保运输设备同配套及其的良好连接。

主要在支架防护设备端头的合理选择、工作面上直接采用圆弧式衔接法等方面进行了优化，在避免出现接头台阶的同时，还是提高了设备的相互衔接性能。

井下倾斜开采的主要难题在于端头部位的支护。在本次案例中，工作人员使用衔接式构造对端头进行了改进，主要措施有：在底板处设置通风口、圆弧通道和工作面的连接使用圆弧式过度、保持顶板和运输管道的方向一致等等。上述措施在提高运输效率的同时，还避免了设备的井下下滑等问题，避免塔接承受过大冲击力，有效提高了井下倾斜开采的效益。

2.3 井下倾斜开采技术的核心内容

主要包含了顶煤采放和支架防护两部分内容。

顶煤采放，主要应用于倾斜角偏大的矿井，属于实际开采过程中需要格外注意的关键性工作，通过最大程度上规避顶煤开采时的坍塌，减少了设备的下滑。但此技术需要良好的支护提供支持以确保回采工作顺利进行。因而在实际开采过程中，需要对顶煤情况进行跟踪记录，并综合分析数据，优化开采技术，根据倾斜角度的差异，调整放煤的顺序。

支架防护，主要针对井下倾斜开采时受重力因素影响较大这一问题，在实际开采过程中，开采的各项分量会因倾斜角差异而有所不同，进一步要求支护系统进行调整。若法向分量较大，则切向分量会变小，导致支架防护设备会因过高的重力负荷出现倾斜及下滑问题。另外，支架在接顶时，会面临稳定性较差、倾斜位移等问题。在实际开采工作中，需要监测人员对矿压进行有效预报，应当控制放顶煤的数量，从而在确保支架稳定的基础上，提高支架防护的阻力作用，使得支架正常发挥作用。支架的移动不应该过于频繁，以避免出现支架分布过于零散导致其防护作用减弱等问题。

3 结束语

结合本文内容，现有的井下倾斜开采技术还面临着一系列问题需要逐步完善。这就需要在开采实践过程中，相关人员针对矿区既有条件进行综合全面化考察及分析，按照矿区存在问题的差异对技术手段进行相应调整。尤其针对支架下滑这一问题，需要在实际开采时随时保障支架的稳定性，提高开采效率。如果目标矿区的地质环境较复杂，也需要相应调整回采技术。

［1］王瑞霞.井下倾斜开采技术应用难点探讨[J].科技创新与应用,2013(17).

［2］邵元洪.井下倾斜开采技术应用难点分析[J].中国化工贸易,2014(9).

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