煤矿深部开采方法分析

曹振华

摘 要：伴随着我国能源需求量的不断提升，我国的煤矿行业在生产过程中也在不断地改进煤矿开采方式以及途径，最大限度地提升煤炭的生产能力。众所周知，煤炭资源在开采的过程中是由浅部向深部挖掘，因此为了更加有效地提升煤炭資源产量，我国的煤炭行业正在向着煤矿的深部进行开采以及挖掘，而伴随着深度的增加需要解决的问题也随之增多，本文主要针对这一问题进行详细的阐述。

关键词：煤矿生产；深部挖掘；矿压控制；巷道维护

中图分类号：TD82 文献标志码：A

0 概述

随着煤矿行业生产过程中不断出现新的开采技术以及先进的开采设备，目前我国的煤矿生产已经拥有完善煤矿的深部开采挖掘工作，能够让我国的煤矿生产更加快速的发展，随着世界范围内的煤矿行业规模不断地扩大，煤矿的开采深度也在不断地加深，但是在煤矿向着更深的方向开采的过程中，技术难点也会越来越多。在我国的煤矿深部开采挖掘过程中，遇到的问题主要有3个，首先是深部开采过程中的矿压较大，其次是深部开采过程中的地温过高，最后是深部开采过程中的瓦斯气体含量也在不断地增多。因此在煤矿深部开采过程中要对上述的3个问题给予完善的处理和解决，要从技术角度来对开采过程中遇到的问题进行分析。同时除了上述3个主要问题之外，在实际的煤矿深部开采的过程中还要对巷道进行必要的维护和支护，这一问题在我国的煤矿深部开采的过程中也是较为复杂的问题。巷道的维护以及支护工作困难，深部矿井中的工作温度过高以及矿井中的瓦斯含量较多的问题是必须处理的问题。深部煤矿开采技术已经越来越多地受到了世界范围内煤矿行业的管理和应用。我国在煤矿深部开采的过程中，要对上述的问题给予充分的分析和处理，只有解决了上述开采过程中的问题，才能够在很大程度上提升我国深部煤矿开采的质量以及安全性，才能够促进我国煤矿深部开采技术的发展，才能够有效的提升我国的煤矿开采能力，为满足我国不断增长的煤炭资源的需求贡献力量。

1 在我国煤矿开采的过程中，深部煤矿开采的主要特征

1.1 地压大是深部煤矿开采的主要特征之一

我国深部煤矿开采的过程中，地压大主要体现在3个方面。首先是煤矿中的原岩应力，其次是煤矿中的掩体塑性较大，最后是煤矿深部开采的过程中能够导致矿山的压力不断地增加，产生较为剧烈的压力变化。

1.2 地温高是深部煤矿开采的主要特征之一

通常情况，在深部煤矿开采的过程中，地温会由开采深度的变化而变化，这一变化呈现出正比例的关系。我们在深部矿山开采的过程中，使用温度梯度进行地温变化的表示。根据实际的深部矿山开采经验来分析，在矿山深部的温度都相对较高，这种高温对煤矿工作人员而言有着非常大的危害，极端的情况是煤矿深部的温度会超出了人们所能承受的温度范围，对人的身体健康有较大的损害。

1.3 瓦斯气体的含量较高是深部煤矿开采的主要特征之一

对于深部矿山开采过程中瓦斯气体的含量较高的问题，主要表现在两个方面，首先是在深部煤矿开采中，瓦斯气体的涌出量较大，其次是瓦斯气体在开采的过程中有着较高频率的涌出量。

2 在我国深部煤矿开采过程中存在的主要问题

2.1 深部煤矿开采工作安全隐患多

通常情况下，在煤矿开采的过程中产生地压的深度通常在200m～1000m的深度。随着煤矿开采深度的不断加深，地压的应力也会随着升高。对煤矿的岩石的冲击力也会随之增大。随着我国对于煤矿开采的不断深入，具有冲击地压的煤矿呈现出逐渐增多的态势，目前已经探明的有较大冲击压力的煤矿就达到了40个之多，随着我国煤矿向着更深的位置进行开采挖掘，这一数据还会不断地增多，相关的部门要给予足够的重视。

2.2 深部煤矿开采工作有可能导致瓦斯生产安全事故

在世界范围内，我国的煤矿开采是煤与瓦斯突出较为严重的国家，目前根据统计，我国瓦斯突出煤矿数量达到了200个之多，瓦斯突出的频次也达到了13000次，这一数据占到了世界煤矿瓦斯突出的一半左右，是一个较为明显的数据。这一问题在深部矿井的开采过程中显得更加的突出，也是我国煤矿深部开采过程中不能够忽视的问题之一。因此，在我国的深部煤矿开采的过程中如何有效地对瓦斯突出问题给予处理和控制是目前我国深部煤矿开采过程中需要处理的难点。

2.3 深部煤矿开采工作经济效益低

随着我国煤矿开采深度的不断加深，在开采过程中遇到的技术难题也会越来越多，增加了煤矿开采的难度，也会对煤矿开采的安全性造成一定的威胁，因此在深部煤矿开采的过程中要采取相应的措施来进行处理和解决。例如增加矿井中的设备，以及加强巷道的支护等等，这些措施在很大程度上增加了煤矿日常开采的支出，导致了生产成本的提升，在生产效率以及生产能力不变的情况下，就会造成煤矿生产企业的经济效益下降，这一问题也是目前我国深部煤矿开采过程中需要重视和解决的。在如何保障生产安全性的前提下，节省生产成本，提高经济效益方面具有一定的实际意义。

3 在深部煤矿生产的过程中有效控制矿压的主要措施

3.1 在煤矿深部开采的过程中要对巷道的布置进行不断的优化

在我国深部煤矿开采的过程中，要对巷道的布置进行严格的分析和控制。在巷道布置的过程中要有效地避开采动应力的影响、构造应力的影响以及煤柱应力的影响，要在巷道布置的过程中选择稳定性较强的岩石进行布置依托。因此，目前我国的深部煤矿生产中的巷道布置通常为岩巷，或者是多条岩巷的布置形式。为了有效地保障采区的回煤率，降低巷道的维护次数，我们在进行巷道布置的过程中要选择无煤柱形式的巷道支护，这样能够有效地优化巷道的布置形式，提升巷道的安全性能，降低巷道的维护次数。避免巷道相向掘进和巷道近距离平行布置，减少相交巷道（或避开锐角），从而减小应力集中，减少发生冲击地压的危险性。

3.2 在煤矿深部开采的过程中要对巷道的支护方式进行不断的改进

国内外大量深井开采矿井的研究表明，布置在中硬以下岩层中的巷道变形破坏严重（特别是受采动影响后），当采深在800m～1000m以上时，在中硬及中硬以上岩层内布置的巷道，若采用传统的支护方式，巷道维护仍很困难。因此，深井中除要求合理布置巷道位置外，还应根据深井矿压特点，巷道支护必须满足既能加固围岩又能提供较大的支护力、具有较大的可缩性和一定的初撑力等要求，根据围岩状况和巷道条件，采用不同的支护形式。

结语

从长远的角度来看，我国的煤矿生产的主要方向还是在深部开采。但是在深部煤矿开采的过程中要对可能发生的情况进行充分的了解和掌握，在保障安全性的前提下进行深部煤矿的开采工作。深部煤矿开采工作对于我国的煤炭资源开采有着非常重要的战略意义。因此在我国的煤矿开采工作的过程中，要对煤矿的深部开采给予重视和监督管理，保障煤矿深部开采的安全和稳定。

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