复采残采煤层煤矿开采技术研究

惠泽顶

摘要：复采残采煤层煤矿开采技术是专门应对目前煤层煤矿开采过程中存在的资源回收效率低、开发方式粗犷等问题而提出的，在技术方法方面表现出多样性的特点。本文从目前复采残采煤层煤矿开采过程中存在的问题出发，对复采残采煤层煤矿开采技术展开详细的分析，并对未来的发展趋势进行简要的分析介绍。

关键词：复采煤层;残采煤层;开采技术

一、复采残采煤层开采存在的问题

（1）缺乏科学合理的安排。在对煤层煤矿进行开采作业之前，缺乏对作业进行科学计划安排，对于边角煤、鸡窝煤以及异形煤柱等煤炭资源，通常情况下只能采取掘进的方式开采，这种方式经常会由于缺乏科学安排，而直接影响煤矿的安全生产。

（2）资源回收效率低。在煤层开采过程中，存在资源回收效率低的问题。根据相关调查研究显示，目前我国煤炭资源的回收率仅为30%，而且乡镇地区的小型煤矿的资源回收率则更低，只有10%左右，这是对煤炭资源的浪费，同时也进一步影响了煤矿开采的可持续化发展。

（3）过分追求经济利益。部分煤矿矿主在开采时，过分注重煤矿生产经济利益，无视环境保护，因此在生产过程中给周围的自然环境造成严重的污染，并且还存在较为严重的水土流失現象。还有部分矿主忽视安全规章，矿井下具有非常大的安全隐患，事故一旦发生，就会导致不堪设想的后果。

（4）开采方式粗放。在一些地区的煤矿开采过程中，通常都是采用粗犷型的开采方式，开采设备难以达到开采标准，忽视环保理念与技术，对环境造成了较严重的影响。再加上煤炭资源利用效率极低的情况，这些问题严重制约了煤矿开采以及煤炭资源的有效利用，也影响了煤矿生产行业的可持续发展。

二、复采残采煤层开采技术

（1）选用合理的采煤方法。在复采残采煤层开采过程中，要充分结合实际，采取恰当的方式。①壁式采煤法。壁式采煤法的巷道设置非常简单，只要工作面布置能够符合《煤矿安全规程》相关规定即可。在通风方面，是采用全负压通风，为了保障开采安全，专门设置有2个独立出口。小煤矿由于规模小，技术水平偏低，往往要受到地质条件与生产技术的直接限制，残采工作面的长度通常在30～50m，部分规模更小的，大约只有20m左右。在煤层开采时，多数采用短壁式采煤法。②柱式采煤法。在煤层内部开挖一个宽度为5～7m的煤房，在煤房之间，利用联络巷相互连接，进而形成长条形或块状的煤柱，随后根据实际情况来决定是否需要回收煤柱。对于小煤矿而言，在开采三角煤、残留煤柱的时候，壁式工作面布置较为困难，因而，可以选择柱式采煤法，特别是房柱式采煤法，由于使用效果较好，可以较好的适应小煤矿的开采工作，在复采残采过程中得到了广泛的应用。

（2）做好通风安全措施。复采残采阶段是一个非常特殊的开采阶段，在此过程中，由于地下的空气难以自行流通，形成安全的通风网络，往往需要借助外部措施进行干预。但是又由于在这一阶段存在大量采空区，整个通风工作的具体开展相对而言较为困难。通常来说，按照相关规定，在采煤工作面上，至少要设置两个畅通的安全出口，一个与回风巷道直接相通，另一个与进风巷道直接相通。但是在开采三角煤以及残留煤柱的时候，就需要额外地制定安全措施，并且及时上报相关负责人审批，以确保通风畅通。一是沿空挖巷，留煤墙。在开采煤矿时，新掘专用回风石门或新掘回风上山时，在残采边界上，要沿空挖巷，留下煤墙，进而形成较为完整的通风网路。这种通风方式下，巷道承受的压力较小，并且支护也相对比较容易，能够较好满足相关规范要求。二是Z型通风。当采区边界有回风石门或回风上山时，就可以采取Z型通风方式，这种通风方式较为实用，能够较好地达到通风效果。

（3）做好顶板及顶板支护。由于小型煤矿使用的煤矿开采方式通常都是柱式采煤法，这种方式会留下大量的煤柱，而这些煤柱又会由于开采活动的持续进行而产生断裂，因为其上部与下部的岩石非常容易开裂。因而，在进行顶板支护时，需要在既保证支护具有足够阻力的同时，牢固填充架与围岩之间的空隙，进而提高支架的稳定性与支护能力。对于空顶面积而言，就需要及时设置临时支护，才能有效保证整体的安全性。

（4）完善井下顶板支护管理。在进行煤层开采井下作业时，由于以前的开采作业非常容易留下地下断层，因此直接开采会有形成较大的安全隐患，因此在作业前需要对顶板展开支护操作，充分分析煤矿周围的地质条件和环境特征，明确煤层开采的外部条件，做好对顶板的安全管理，特别是在支护上，保证支护的稳定性，尽量缩减空顶面积，在特殊情况下，选择临时支护，充分保证井下人员作业安全。

（5）疏通煤矿断层的积水。在煤层开采过程中，非常容易造成地下断层，而在断层处又会形成大量积水，针对这一问题，可以从水源入手，分析煤矿附近的水源分布，明确水源的径流与隔水层等各项参数，结合煤矿地质资料，选择恰当的排水装置，做好积水疏通工作，以免在作业过程中产生突水现象，保障作业安全。

三、复采残采煤层煤矿开采技术的发展

经大量实验结果与实践结果证明，现今被广泛应用的复采残采煤层煤矿开采技术是有可行性的，并且在应对复杂的复采残采煤层煤矿开采环境上能够取得较好的成效。但是需要清晰认识的是，这种开采技术，实际上主要是从采煤方法、通风方式、井下顶板支护管理与防范积水等多方面入手的，这对于高不确定性与复杂的煤矿开采环境而言是远远不够的。往往需要将各方面因素综合考虑进来，在此基础上形成一套较为完整的系统性技术解决方案，从根本上提高该技术的实用性与适用性。复采残采煤层煤矿开采技术所使用锚杆支护与顶板管理技术必然将会在环境治理的推动下变得更具有针对性，此外，其还可以在地震动态数据解释系统的配合下，对煤矿信息进行及时监控，进而增强矿井以及煤矿巷道等安全稳定性。

四、结语

总而言之，复采残采煤层煤矿开采技术可以有效保证煤矿开采安全性，提高煤炭资源回收利用率以及整体开采效率，因此，无论是在科学研究还是实际应用方面，都应该积极予以充分的重视。

参考文献：

[1]宋伟.梅河煤矿残采复采区第四系砂砾含水层富水特性分析[J].煤矿开采，2016（3）.

[2]李彪.厚煤层复采技术研究与应用[J].山东煤炭科技，2016（12）.