煤矿开采技术条件与采掘工艺分析

周建明

摘要：作为一项重要的能源形式，煤炭资源在当今社会经济发展中发挥着关键作用。为实现煤炭资源的良好开发，满足社会应用需求，促进煤炭行业发展，本文对其开采技术条件和采掘工艺进行了分析，以此來为煤矿采矿工作提供参考。

关键词：煤矿;开采技术条件;采掘工艺;工艺技术

引言：

在煤矿开采过程中，如果不能合理选择开采方法，不仅会对煤矿的开采质量与效率造成不利影响，同时也很容易导致地质灾害发生，酿成严重的安全事故。因此，在具体的煤矿开采作业中，煤矿企业一定要明确开采技术条件，并合理选择采掘工艺，以此来确保煤矿开采的效率、质量与安全。

一、煤矿开采技术条件分析

在当今的煤矿开采中，综采是最主要的开采技术，而在综采技术中，又包含着很多个分支，每一个分支都具有不同的适用条件。因此在具体的开采技术选择中，首先应对技术条件进行全面分析。

（一）煤层厚度

在综采技术的选择中，一项关键的技术条件就是煤层厚度的确定，它会对液压支架高度以及采煤机截割高度起到重要的影响作用。所以在开采之前，煤矿企业首先应对煤矿厚度及其分类予以明确，其中，煤层厚度在1.3m及以下的为薄煤层;1.3-3.5m的为中厚煤层;3.5m以上的为厚煤层;8m以上的为特厚煤层[1]。对于薄煤层，应选择薄壁开采技术;对于中厚煤层和厚煤层，应选择普通综采技术;对于特厚煤层，应选择大采高技术和综采放顶技术。通过这样的方式，才可以在确保开采效果的同时实现开采成本的进一步节约。

（二）煤层倾角

因为地质条件会在很大程度上影响到综采效果，而其中的一项重要影响因素就是煤层倾角。煤矿开采中，倾角在5°及以下的煤层为近水平煤层;倾角在5°-25°之间的煤层为缓倾斜煤层;倾角在25°-45°之间的煤层为倾斜煤层;倾角超过45°的煤层为急倾斜煤层[2]。一般情况下，综采技术仅仅适用于近水平以及倾斜煤层，如果煤层倾角过大，采煤过程中就很容易出现液压支架和采煤机平衡困难现象，倒架事故也很容易发生，不仅难以发挥出综采技术的应用优势，还会对开采作业带来一定的安全隐患。而对于倾斜煤层和急倾斜煤层，可通过台阶式的方法进行开采。

（三）煤层赋存稳定性

在综采技术的应用中，应尽量保持煤层的稳定性，也就是煤层厚度和倾角都不可出现过大变化，且煤层内不可含有大的陷落柱与断层等。如果煤层厚度和倾角具有较大变化，开采中，采煤机的截割高度和方向就需要不断调整，这样的情况势必会对开采效率造成不利影响。如果工作面中有大的陷落柱和断层存在，开采中就需要进行工作面搬家，并重新进行开切眼制作，这样的情况对于大型工作面而言，就需要花费很长的时间，并消耗掉很多的人力成本和物力成本。因此，在开采之前，煤矿企业一定要对作业面上的煤矿赋存稳定性加以明确，并根据实际情况做好综采技术的选择。

二、煤矿综采作业中的采掘工艺分析

煤矿综采技术最大的应用优势是机械化的资源开采，它可以让工作人员摆脱传统的体力劳动，提高开采效率。而随着开采效率的提高，综采技术对于工作面的掘进也有着更高要求。为有效满足综采技术对工作面掘进的实际要求，确保煤矿开采效率、质量与安全，在具体的综采作业中，煤矿企业就应该对其采掘工艺进行合理分析，通过采掘工艺的合理应用与优化来确保综采效果。以下是煤矿综采作业过程中的主要采掘工艺及其分析：

（一）巷道高效掘进工艺

在深部矿井开采中，巷道的掘进难度也越来越大，伴随着开采深度的增加，地应力和瓦斯涌出量都会增加，这样的情况就给开采作业造成了很大程度的安全威胁，要想让这一问题得到有效解决，就需要进行煤巷以及岩巷这两种类型的巷道开掘。因为煤硬度小，巷道掘进更容易，掘进速度也更快，所以在具体的采矿作业中，煤矿企业也对其掘进越来越重视。但是随着煤巷的掘进，大量瓦斯将会涌出，要想确保其安全性，就需要在掘进前做好瓦斯含量控制。在控制好了煤层内的瓦斯含量之后，可通过连续采煤机进行煤巷掘进，这样便可达到以采代掘的效果，每月的掘进速度可达到数千米，具有非常高的工作效率。在此过程中，一定要确保掘进高度适应采煤机自身的切割高度，且掘进中应主要多进行煤巷开掘，少进行岩巷开掘。

（二）巷道掘进支护工艺

在完成了巷道掘进工作之后，为确保巷道稳定，应通过相应的方式来做好支护，这样才可以有效满足巷道的正常应用需求。按照煤矿安全规程中的相关规定，在煤矿开采中，工作人员所处的巷道一定要具备良好的支护条件，这样才可以有效确保作业的安全性，避免不必要的安全事故发生。具体采矿过程中，如果支护速度较慢，巷道的掘进速度势必会受到不利影响，为避免此类情况的发生，煤矿企业一定要对支护方式进行合理选择，让巷道开掘安全需求得以满足的基础上便于巷道施工。一般情况下，用于煤矿巷道中的支护都是临时性的支护，也就是仅仅对短时间之内的巷道稳定性予以维持。就目前来看，应用在煤巷掘进过程中的支护工艺主要有棚式支护以及锚杆支护这两种，相比较前者而言，后者的操作更加简单，在施工中更具便捷性，且支护强度也更高，具体应用中，这种支护方式可以与后续的永久性支护配合使用[3]。支护中需配合锚杆机进行支护，这样便可达到掘锚一体化的施工效果，充分满足巷道开掘过程中对于支护速度的实际需求。如果巷道顶板的岩层属于松软碎裂的岩层，支护中最好选择棚式支护，虽然其支护速度较慢，但是这种支护工艺具有非常高的整体性，可以让松软破碎岩石掉落等的风险得以有效避免。

结束语：

综上所述，在进行煤矿开采的过程中，为实现开采效率、质量与安全的良好保障，煤矿企业一定要做好其开采技术条件分析，以此来实现开采技术的合理选择与开采方案的合理制定。在具体的煤矿开采过程中，煤矿企业也应该根据实际情况来进行巷道的开掘与支护。这样才可以有效确保煤矿开采作业效果，满足当今社会对于煤炭资源的实际需求，促进煤矿行业的良好经营与发展。

参考文献

[1]岳勃.同忻煤矿开采技术条件与采掘工艺研究[J].山东煤炭科技，2021（06）：77-78.

[2]郝东波.浅析矿井开采技术条件与采掘工艺[J].当代化工研究，2021（08）：129-130.

[3]彭齐中.浅析煤矿开采技术条件与采掘工艺[J].技术与市场，2020（09）：131+133.