深井煤矿开采技术改进解析

李保胜

摘 要：伴随煤炭能源储量的不断缩水和下降，煤炭资源面临枯竭的危险，尤其是浅层煤矿及露天煤矿的储量锐减。为了保证煤炭资源的持续供给，煤矿深井开采逐步普及，随着开采深度的增加，煤矿矿压不断增加、底部巷道维护难度加大、煤矿围岩受到矿压冲击而崩塌的危险性不断累积、煤矿井下瓦斯浓度升高，井下作业面临的综合环境更加复杂。为了进一步降低深井煤矿开采过程中的事故发生率，提升煤矿开采的安全性，保证煤炭开采及供应的持续性，必须提出针对性的煤炭深井开采改进技术。文章以某深井煤矿开采为研究对象，进行了相关分析和研究。

关键词：深井;煤矿;开采技术;改进

1采煤方法及技术工艺

1.1现代采煤成套技术

煤炭开采传统方式已经无法满足规模需求，只有全面开发新技术，实现新突破，才能高产高效，保证全能能源工作方法质量与数量。那么，在进行高产、高效煤矿井开发的时候，只有全面依靠高度集约化开采技术，才能在煤炭生产中取得实效、完成任务，要把提高煤矿井生产效率作为总目标，不断创新技术形态，研究出更多高可靠性、高效能的采煤工艺、装备等，全面满足各类生产需求。只有高效能的生产技术、装备，才具备可靠性、安全性，推动煤炭生产速度进步，从根本上保证高品质生产。进行开采过程中，需要把各项技术全面结合起来，通过现代技术创建科学合理的开采技术，持续不断对不同矿井煤层进行开采，技术上的组合能够最大限度保证生产质量，同等条件下要把不同的先进开采技术做好优化组合，使设备得到良性改进，从技术上提高能力、从设备上提升水平。要根据实际情况，研究开发“浅埋深、硬顶板成套技术”，并通过推广，使这项技术发挥出最大的功能，通过技术难题破解，实现技术突破。硬顶板控制技术较为复杂，其作业原理是对埋深浅、地压小的硬厚顶板进行开采，利用了岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等技术，能够快速直接的随采随冒，使顶煤回收率进一步提升，实现了整体效果目标，通过实际操作，按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保障工作面的安全生产，使各项作业更加安全可靠。

1.2缓倾斜薄煤层长壁开采技术

根据地下煤层厚度的不同，我们也可以设计出更好的方法，按照煤层情况不均的现象，形成不同开采类型，使各种技术形态发挥作用。当前，煤层已经向越来越复杂的方向发展，一些层次出现了多元、多样，如果想把握好层次，则需要研究分布形态，缓倾斜薄煤层长壁开采技术就能够有力地解决这个问题，通过实际运用取得了良好效果。这项技术针对性强，能够对体积小的薄煤层进行开采，利用了现代化的采煤机、刨煤机对不同煤层进行开采，现代先进设备的应用，有效提高了开采效率，保证了整体质量。

1.3综采设备保障系统

煤炭开采技术性强、过程复杂，只有全面保证设备精良，才能满足生产需求。可以说，开采是一项综合性工作，进行作业过程中，一定要全面充分考虑整体性，这样煤层才能够得到充分挖掘。要想在生产过程中实现高产高效，就要提高设备使用效率，使设备能够全面开动，提升开机率、利用率，实现良好的开采效能。设备中的支架、围岩、采运设备是重点内容，事实上要进行全面配套。新设备研究开发中，研究重点与核心是 ：通过电液控制阀组使各项操纵更加灵活，保证支架整体效果上实现改善，提升支架功能，确保液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量等能够自动化运行，保证了多功能采集需求。

2深井煤矿开采的技术措施分析

2.1改善深井下瓦斯气体治理方式，引进高效的井下降温技术

引进高效的瓦斯气体抽取及采集设备，保证瓦斯的大流量、高压力抽取，并做好井外抽取配合;为了提升瓦斯治理效果，应强调综合治理，做好开采层和密封层的兼顾，突出区域的煤层巷道掘进面及石门揭煤的工作面，应使用预先抽取掘进的方式。随着开采深度的增加，应依照标准对深井煤矿同瓦斯的突出危险累积及井下瓦斯浓度水平等参数进行实时监控和反馈。在石门揭煤时采用水刀切割技术实现快速打钻处突，确保石门揭煤的防突可靠性。此外，还应做好深井下的温度控制，应使用传统降温技术配合輔助降温的方式进行。该煤矿试验进行机械制冷技术，使用的主要机械制冷方式为地面真空制冰降温系统。通过建立地面温控设备，对矿井下的局部区域的开采高温位置进行精准降温，经过试验验证，使用机械辅助降温方式，掘进面的温度从原有的 40℃下降至 25℃。

2.2监测预警

深井工作面的不断推进，卸压区域的应力会逐渐恢复到原来状态，若是不进行有效的监测，将会再次形成高应力区进而发生冲击地压。因此，在卸压和支护依旧，需要工作面开采的状态，进行实时监测，一旦发生任何的异常，应立即进行处理，进而保证深井复杂条件下开采工作的稳定性。

2.3提升冲击矿压防治技术，革新巷道支护技术

综合分析可知，冲击矿压是导致井下事故的主要源头，在新开采区域正式开采前，应先对该地区的矿压进行全名评估，并分析引起局部矿压冲击的原因，判定是否位于冲击地压的危险区。在开采中，应合理分布开采作业面分布形式，最大程度降低由于开采机械力引起的应力集中问题，对于煤层群开采而言，优化分布，减少巷道之间的联络线数量，防止对巷道墙体及开采面周围墙体的削弱，提升其抗压强度及稳定性。采掘头面布置要避免相互之间有动压影响;煤柱留设不要对以后的开采留下隐患。此外，还应该提升巷道支护技术。可以使用支护能力较强的反式拱支护和锚定索支护两种方式，其中，反式拱支护现在断面位置布置锚定网及锚定锁并通过高压注浆稳定锚定索结构，在加设环形拱式棚，借助拱式结构的反拱力对巷道墙体进行补强。锚定索支护方式主要用于补强变形过大的巷道墙体，通过加密原有的锚定索数量，提升墙体的刚度和稳定性，为了保证锚定索加固的质量，应在锚定索上注浆，保护锚定索不会因外部环境而出现锈蚀。

2.4深井技术不断强化

当前对于煤矿资源进行大量开采使得起浅层资源开采量较大，并逐渐减少，因此逐步进行深层挖采是煤矿开采的新趋势，但深部煤炭资源特点表现为：地深受压加大、矿产埋藏于深部、岩层温度升高，导致煤矿资源开采难度进一步加深。在此基础上，加强深井开发、研发开采技术成为煤矿开采重点。如，保证深井开采的技术、施工设备、技艺适应性等满足挖掘深层矿井的需求，重视深井技术的通风问题、结构建造、地下排水等方面，利用实践经验与科学技术不断增强开发的整体性、开采的力度、采煤的适应性，利用对机械化设备的完善，不断提升对资源的利用效率，保证煤矿开采科学合理性，同时重视对耗能小、技效高的技术进行着重研发。

结束语：

总之，在我国资源危机日益严重的情势下，对采煤技术和方法进行改革和创新是一种势在必行的趋势。为此，作为相关工作人员，要积极提高认识，并选择正确的煤炭开采技术和方法，以降低施工过程中的安全隐患。从而进一步助力煤矿采矿事业发展。

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