我国厚煤层采煤技术的发展及采煤方法的选择

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就我国当前煤炭开采以及现实煤层储量方面而言，厚煤层无论是产量，还是储量均占有较大的比例，厚煤层属于我国开展煤炭开采的关键煤层，其资源储备量极为丰富。

而煤炭企业在开采厚煤层过程中，由于煤层厚度值较高。

故而，需要结合现实情况选用不同的开采方式进行煤炭资源的开采。

基于我国煤炭市场的需求量大幅增加，针对煤炭资源开场高效率的开发已然是目前煤炭开采行业的必然需要。

故而，如何选用合适的厚煤层采煤技术便成为许多企业关注的重点。

1 我国厚煤层采煤技术的发展现状
我国煤炭产业发展至今，煤层采煤技术具体包括分层开采、放顶煤开采以及大采高开采3项采煤技术。

而以上3项技术在我国采煤工作中的运用颇为频繁。

20世纪80年代前，我国采用的煤炭开采技术以分层开采为主，各类采煤设备的研发也是以分层开采为基础开展的。

且我国分层开采技术一度领先于世界其他国家。

20世纪80年代中期开始，我国开始关于放顶煤开采技术的研究，并开始应用在实践工作之中，自此以后，因为放顶煤开采技术较分层开采技术更为优秀，该技术也开始在采煤工作中得到频繁运用，而在该阶段内，我国放顶煤开采技术也长时间处于世界领先地位。

大采高开采技术的应用，是近10年来在采煤行业中较为常见的一项技术，但我国早期关于该技术的研究较为落后，应用也并不频繁，且由于我国煤炭经济形势不乐观，对采煤行业也产生一定的负面影响，使得我国在大采高开采技术方面并没有获得良好发展。

近年来，基于我国经济形势与采煤行业发展形势有所改善，且有关机械设备的研发速度也明显加快，大采高采煤技术的应用更为频繁。

2 我国现有采煤技术及其选用条件2.1 分层开采技术
煤炭企业在采煤过程中，若采用分层开采技术，具体时间需要同煤层保持平行关系，同时能够细致地将煤层划分为多个层面，然后分层进行开采。

其中煤层厚度一般控制在2~3m之间，自上而下进行开采。

而在开采期间，如果施工单位确保上一层开采结束之后，才能开展下一层的开采工作，而施工人员的安全具体是通过假顶铺设或是产生再生顶板作为保障。

而施工人员在开展假顶铺设期间，具体是应用铺设金属网的方法，施工人员因位于假顶的保护之下，开展下
一煤层的开采工作。

故而，该开采方式也可称之为下行分层开采模式。

就我国当前的技术条件而言，煤炭企业在开展分层开采工作期间，具体应满足如下使用条件：第一，不具有大采高或是综放开采的厚煤层，通常情况下，都是采用分层开采的方式。

第二，针对部分煤层规模相对较小，但产生的瓦斯量较大的煤层，在开采过程中应优先考量运用分层开采的方式。

第三，针对部分硬度较高的煤层，尤其是厚度值不少于7m的煤层，则建议采用分层开采的采煤技术。

如果介乎于两者之内，则建议施工人员采用分层开采的采煤技术针对厚煤层煤炭资源进行开采。

2.2 放顶煤开采技术
若煤炭企业采用的放顶煤开采技术，在开采过程中，施工人员需要在厚煤层底部布设一个高度在2~3m 之内的长壁工作面，如此便能够通过常规的方式开展煤层的开采工作。

同时，该技术方式能够令矿山本身压力得到充分的运用，施工人员通过松动预爆破的方式，可以把上方煤层直接击碎，然后通过放煤口排出，如此便能够借助刮板运输设备把煤炭资源直接从工作面中运输出来。

施工人员在采用该模式进行采煤过程中，一般情况下，需要结合实际的施工方法把煤层开采划分为2种，即综采放顶煤开采技术与简易放顶煤开采技术。

施工人员是否选用放顶煤开采技术，应重点考量煤层整体的厚度，如果煤层厚度处于5~10m为最佳，但如果超过12~14m，则施工人员应考虑采用其他技术方法，即便是采用综采放顶煤开采技术，煤层的最高值也不得超过21m。

不仅如此，施工人员还需要考虑厚煤层的坚固性系数，通常情况下，厚煤层坚固性系数在煤层本身没有接受煤弱化技术处理的状态下，应该不高于2.5，若高于2.5，则必须针对顶煤予以弱化。

而经过开采的煤层，其赋存深度不应少于100m，如果每层节理裂缝无法满足有关要求，则深度还需要达到更高值。

若煤层内包含有硬夹矸，厚度则不应超过40cm，且顶板也必须维持一定的厚度，针对部分自然发火期相对较短的煤层而言，会产生大量瓦斯，所以煤层出现煤尘爆炸的概率也会随之增加，所以施工单位应准备一定的安全措施，方可采用放顶煤采煤方式。

我国厚煤层采煤技术的发展及采煤方法的选择
刘伟东
大同煤矿集团同地益晟煤业 山西 大同 037103
摘要：基于我国市场经济体制的持续发展，针对现代化煤层开采方式的实际应用效果有更为苛刻的要求，对煤矿企业战略目标的落实也产生了明显影响。

就目前我国煤矿企业整体发展现状而言，煤层采煤技术在煤矿生产规划中至关重要。

若企业能够科学选用合适的技术，则可显著提高煤矿的生产效率。

本文简要分析了我国厚煤层开采技术的发展状况，同时介绍了分层开采以及大采高开采技术具体的使用条件，以期为煤矿企业选择合适的开采技术提供参考。

关键词：厚煤层 采煤技术 采煤方式
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2.3 大采高开采技术
基于煤炭资源开采技术的不断研发，国内外煤机制造水平均有明显提升。

而在我国煤机制造技术持续提高、煤炭经济发展形势有所改善的背景之下，大采高开采方式的应用范围也更为广泛，也更为频繁。

20世纪80年代，我国便开始积极引入国外先进的技术设备，基于此，我国学者与研发人员创新了一批适用于我国煤炭开采实际情况的设备，且所生产的设备在实际煤炭开采中的应用获得良好的效果。

施工人员是否选用大采高开采技术，应从如下几个方面进行考虑：第一，厚煤层整体厚度。

通常情况下，若厚煤层厚度处于3.5~7m之间，且厚度变异系数数值相对较低，而施工人员预设值理应符合工作面煤层厚度的最大值。

该情况之下，可以采用大采高开采技术。

第二，煤层倾斜角。

施工人员需要保证回采率满足有关实际要求，煤层的倾斜角最佳值应控制在12°。

若最终倾角较该值更高，则大采高采煤机械设备在实际应用过程中，便有较大概率发生下滑的现象，从而为后续推移工作提高了难度，所以施工人员必须在机械设备上安设防倒防滑装置，制定安全操作措施。

第三，顶板。

如果施工区域内的地质结构相对简单，且煤层顶板稳定性较为良好的情况下，施工人员规范操作大采高采煤机械设备过程中，支架初撑力必须符合煤矿规程要求，并合理使用护帮板和前探挡板。

如此一来，即便是顶板出现破碎的现象，也会减小发生冒顶、漏顶事故的概率。

另外，施工人员需要注意，当煤层具有良好的稳定性时，施工人员操作大采高采煤机械设备即便能够对矿井之中的煤壁形成合理且有效的控制，但是在国内部分采用大采高开采技术的煤矿之中，有关大采高采煤设备各项工作能力也必须符合有关法律法规和行业标准的要求。

3 结束语
基于我国有关煤炭技术的持续发展，厚煤层开采工作效率也有明显提高，同时也能够确保煤层开采期间施工人员的生命安全。

作为煤炭企业，应了解不同煤炭开采技术的适用条件，能够结合煤层厚度实际情况选用合适的开采技术。

故而，煤炭企业应充分了解分层开采技术、放顶煤开采技术以及大采高开采技术的施工方式与适用条件，合理选用开采技术，保证煤炭资源的充分开采，以满足我国煤炭需求。

参考文献
[1]张建国. 我国厚煤层采煤技术的发展和采煤方法的选择研究[J]. 科技展望，2017，27（9）.
[2]王永生. 浅谈煤矿采煤方法与采煤技术的选择及其影响因素[J]. 能源与节能，2017（1）：182-183.
[3]谷伟. 小峪煤矿特厚煤层采煤方法分析及工作面参数设计[J]. 能源与节能，2019（7）.
[4]曹世富. 井下采煤技术及采煤工艺的选择[J]. 中国石油和化工标准与质量，2019（8）.
 作者简介
刘伟东（1990—），男，毕业于山西大同大学，本科学历，助理工程师，研究方向：煤矿安全生产管理及开采技术研究。

发酵20h后，在MEP途径中，来源于阿维链霉菌的idi番茄红素的产量最高，而在MVA途径中，来源于酿酒酵母的idi番茄红素的产量最高[3]。

李燕飞等通过过量表达idi基因使番茄红素产量明显提高，与原始菌株相比提高69%[4]。

另外，通过优化培养条件和工艺来促进工程菌的生长和促进代谢流的积累都可以提高番茄红素的产量。

5 生物合成番茄红素的研究进展
李贞霞、陈倩等将MVA途径引入大肠杆菌，研究途径中的关键基因和限速步骤对细胞生长和番茄红素产量的影响，结果使细胞生长量提高了1.47倍，番茄红素产量增加2.28倍[5]。

韩莉利用OLMA的方法对DNA 进行组装，优化了番茄红素的代谢流使工程菌产番茄红素达57.78 mg/ g DCW [6]。

李文研究了果糖的添加对整合了crtEBI的大肠杆菌K-12产番茄红素的影响，结果表明，在5L发酵罐中番茄红素的产量提高到1800mg/L [7]。

孙涛利用基因敲除、RBS文库调控等多种方法组合调控番茄红素合成的中央代谢途径、MEP途径，使番茄红素产量达3.52g/L，为目前文献报道的最高水平[8]。

基因的物种差异和组合排列顺序对目的产物的产量影响不同。

陈艳通过对不同物种来源的番茄红素产生基因进行组合筛选，并通过启动子替换和过表达限速酶基因crtI等方法，经发酵过程优化番茄红素的终产量达2.75g/L [9]。

6 展望
随着基因工程技术的发展和合成生物学的兴起，通过改造大肠杆菌、酿酒酵母等底盘生物来构建基因工程菌生产番茄红素等类胡萝卜素市场前景广阔、潜力巨大。

对番茄红素代谢途径及调控机理的不断研究探索为提高番茄红素的产量，促进番茄红素规模化生产和应用奠定良好的理论基础。

参考文献
[1]徐加莉，左思仪.番茄红素基因工程菌多酶调控研究进展[J].生物工程学报，2017，33（4）：552-564.
[2]吕慧芳，刘四运. 植物番茄红素生物合成及分子调控机理研究进展[J]. 池州学院学报，2016，30（3）：43-47.
[3]孙涛. 产番茄红素大肠杆菌的构建和发酵条件的优化[D].天津：天津科技大学，2014. 
[4]李燕飞. 重组大肠杆菌产番茄红素的研究进展[J].齐鲁药事，2012（31）.
[5]李贞霞，陈倩倩. 甲羟戊酸途径限速步骤研究及其在产番茄红素重组大肠杆菌中的应用[J].生物工程学报，2020，36（3）.
[6]韩莉.大肠杆菌萜类合成途径关键基因的筛选及其产番茄红素的研究[D].天津：天津科技大学，2016. 
[7]李文.果糖提高CrtEBI 重组大肠杆菌合成番茄红素产量的研究[D]. 天津：天津科技大学，2014. 
[8]孙涛.产番茄红素大肠杆菌的构建和发酵条件优化[D].天津：天津科技大学，2014.
[9]陈艳.高产番茄红素酿酒酵母的设计构建与发酵过程优化[D].天津：天津大学，2017.
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