煤矿井下安全回采工艺研究

王 娜

(山西焦煤集团西山煤电高级技工学校，山西 太原 030053)

引 言

我国煤炭资源赋存，且地质构造复杂，煤炭在开采过程中不可避免的会遇到例如断层、褶曲等地质构造。回采工作面过断层有平推法、跳采法、调整采高法、挑顶卧底法等多种技术，其中预掘巷道过断层技术是回采工作面针对大落差断层的一种快速过断层技术。而这种过断层技术的关键之一就是预先确定预掘巷道间岩柱的留设尺寸。

1 煤矿回采巷道矿山压力控制重要性

煤矿矿井开采工作一般深处于地下作业，导致巷道上方会产生较大的作用力作用于巷道内壁以及巷道顶端。煤矿井下的操作环境相对复杂难以预控，进行回采操作的时候，如果矿井支撑体系发生裂缝或者形变情况，就会影响到整个巷道的安全，如果此时发生坍塌，会导致巷道内部发生阻塞，不仅影响正常开采，还有可能给人们的生命安全造成威胁。与此同时，控制井下巷道内压力的时候，容易忽略对相应作用力发展规律的考量，使得压力控制体系缺乏合理性，会影响到回采面的生产经营活动，所以，优化并完善煤矿回采巷道矿山开采及支护分析是很有必要的。

2 煤矿井下安全回采工艺

2.1 创新思路，加强数控技术的应用

在矿井采煤技术进行优化创新的过程中，需要结合最先进的计算机信息技术，特别是要运用机械自动化要点和数控技术，完成对相应设备的引导作用，优化开采方式，不断满足井下采煤需要。同时，有效融合PLC技术，不断提升硬件电路和机械化操作水准，完善PLC故障监测处理系统，对回采机械进行全面保护，及时更新和拓展数控管理技术，提取相关参数与实际开采情况进行合理匹配，在提升自动化操作水平的同时，为企业发展创造更多效益[1]。

2.2 回采面超前勘探

对于回采工作面的超前勘探工作，一般结合物探和钻探两种方法。使用物探技术的时候需要依靠直流电法仪器完成超前探测工作，每次超前探测距离110 m，其中掘进80 m，存留30 m，超期探测工作累计进行38次，物探总长4 180 m。物探初步验证了后期掘进过程不会受富水区域的影响，工作面不会受水灾害的影响。使用ZY-2300型号进行钻探，每次使用三个钻孔，钻孔间呈扇形，完成前和左右三个方向的探测。共进行掘进工作38次，每次掘进120 m，其中掘进80 m，保留40 m。

2.3 全面跟进创新围岩技术的应用

随着煤矿产业的不断发展，对施工也有了新的要求。这样一来就需要采取围岩控制技术来解决这些问题，比如说在回采巷道施工中，要根据煤矿的地质条件以及应力分布的特点而定。进行开口施工操作的时候，需要对顶板压力进行精准计算，保证其参数的稳定性和精确性，当压力增大时，能够相应降低影响效果[2]。我们需要在此前提条件之下，更新并完善新技术管理系统，在开口的位置开设抬棚或者架设木垛的方式，做好整体加固工作，在保证围岩技术符合开采要求的前提下，使用新材料和新数据，深入分析整个回采层面的倾斜角度、采煤高度、深采场受力情况等，从而有效地实现围岩的综合处理，整体提升煤矿的采煤效益。

2.4 薄煤层刨煤机综采及其适应性

刨煤机在进行刨煤作业时，工作面两端装设的刨头驱动装置，会控制刨煤机刨链带动刨头工作，刨刀会按指定的刨削深度进行刨煤作业，实际刨落的煤炭资源会经过刨头犁形斜面最终流入输送机，然后再由输送机从工作面运出。刨刀在刨煤时，其具体进刀方式可细分为人工开切口进刀与斜切进刀。人工开切口进刀作业主要是刨煤机由上切口运行至下切口来实施刨煤作业，当刨头运行至机尾后再进行反方向刨煤，这样反复循环多次可实现连续刨煤、运煤作业。此时，通过液压支架的刨头，通过对下行刨深的判断，完成对输送机槽的推移工作，当刨头移动到机尾的位置上，反向下运行到弯曲位置的时候，会与煤壁逐渐相交，此时的液压支架会不断向上移动循环，这个时候就完成了一个完整的采煤循环过程[3]。

在薄煤层综采工作中，应用刨煤机主要有以下方面的优缺点。首先应用刨煤机的优点：1) 耗能问题。刨煤机本身的耗能较小，振动感也不是很强烈，在进行割煤工作之后，不会大量暴露煤层顶板，这利于顶板的维护工作；2) 刨煤机属于静力刨煤，能够很好的减少外在灰粉的进入，从而提高所开采煤的质量，提升售卖价格，得到很好的经济收益；3) 刨煤机采用液压支撑原理，这样的定量推进能够使刨煤机进行无间歇作业，由此实现高产高效；4) 利用刨煤机进行工作不仅可以降低工人的劳动强度，还能够改善工人的作业环境，从而提高产量，减少劳动成本；5) 刨煤机便于薄煤层的开采，且便于维护。此外刨煤机存在的问题有以下几点：1) 对操作人员专业素质的要求极高，因为刨煤机所使用的各个铸件都具备高精度、高自动化的特点，且外形较为复杂，这要求相关工作人员必须熟练的掌握该仪器的操作原则；2) 刨煤机适应性较差，对于开采工作面的地质条件有一定要求，而且灵活性较差，无法随意切换刨头高度，这点非常不利于煤层开采。

3 结语

在煤矿井下施工操作过程中，对于回采工艺的选择需要全方位结合现场地质水文情况、经济发展水平和技术掌握情况的好坏。因为我国煤层地质结构相对复杂，导致回采工艺呈现出多样化的发展趋势，随着时间的推移和技术水平的不断提升，回采工艺也不断向电牵引、大功率和程序化发展方向迈进，换言之，不同的煤矿在运作发展过程中，需要结合自身实际情况，保证安全和开采效率的前提下，选择最优回采工艺，保证煤矿行业发展的可持续性。