煤矿井下开采技术分析 刘磊

煤矿井下开采技术分析刘磊

摘要：煤是我们国家的第一大能源，所以我们国家对煤的生产是十分重视的。

为了让我们国家的煤矿工业紧跟时代的步伐，就需要我们结合先进的设备和技术，从而保证我们国家的煤矿开采工作有质量高效率地完成，保证煤矿生产的安全。

文中对煤矿井下开采技术进行了分析。

关键词：煤矿；井下开采；技术

1煤矿井下采煤技术中存在的问题

传统的煤矿开采大都是靠人力，加上我国机械发展相对比较晚，所以煤炭开

采过程中的机械化技术相对比较落后，影响煤矿的开采效率。

1.1机械化水平相对较低

我国煤炭开采发展速度相对比较缓慢，目前还有很多煤矿开采是靠人力进行，整体机械化水平十分低下，造成我国煤炭企业的成本支出较高，在市场竞争中处

于劣势。另外，一些煤炭企业只重视现阶段的利益，不愿意花费太多的资金用来

购买先进的开采设备，使我国煤矿整体在国际上严重落伍，甚至有的设备都是部

分发达国家淘汰了才使用的，我国煤炭开采效率低，安全性差。近年，虽然在国

家的大力支持下，我国采煤技术向机械化的发展速度逐渐加快，但是一些基础性

的设备还是存在很多问题，如员工在工作过程中需要佩戴的安全设备和安全基础

设备不完善，造成我国经常发生安全事故。

1.2安全指数较低

煤矿井下的工作具有较大的危险性，所以如何保障井下工人的安全是值得重

视的问题。在我国，由于部分煤矿开采技术比较落后，所以整个开采工作存在很

多安全问题，对工人的生命安全产生较大的威胁。部分企业没有充分认识到安全

性的作用，在日常的工作过程中也不重视这个问题，没有及时对开采工人进行安

全教育，工人的安全意识比较薄弱，遇到一些可能发生危险的情况都直接忽视了，导致不可挽回的损失；相关安全设备不健全，部分企业过于重视利益，在设备购

买时将大量的资金都用在机械设备上，忽视安全设备的购进，即便购买了安全设备，利用程度也十分低，防护安全设备没有发挥出应有的作用，导致安全事故。

1.3一通三防工作不到位

煤炭是我国的重要能源，所以国家对其开采工作实施的政策也比较严格，特

别重视对开采工人生命的保护。针对煤炭的开采技术，国家主要实行“一通三防”

的政策，主要是矿井通风、防瓦斯、防煤尘、防灭火整个工作的简称。但是在正

式实行过程中，很多企业都没有落实。大型煤矿会设立专门的部门对“一通三防”

进行管理，所以出现的安全事故数量也比较少，但是大部分中小型企业都过于重

视开采速度，片面地减少开采成本，忽视政策的落实工作，极易造成安全事故。

2煤矿井下开采技术

2.1埋藏浅、硬厚顶煤类煤矿开采技术

在针对埋藏较浅而且硬厚顶煤层进行开采时，通常会采用硬顶板控制技术和

硬厚顶煤控制技术。在采用硬顶板控制技术过程中，其是利用坚硬的顶板岩体，

利用煤柱来对顶板进行有效支撑。在采用这种采煤方法时会有大量的煤柱留置在

采空区内，并在实际采煤过程中顶板岩体也不会有效地放落下来，以此来形成支

点压力区。而在重力作用下，煤桩与顶板岩体的应用会呈现出不断增加的态势，

煤柱的弹性潜能会不断累积，当其释放时，则顶板岩体则会快速向采空区运动，

坚硬顶板会出现大面积冒落，因此利用这种开采技术时顶煤回收率会大幅度提升，

基本顶还能够按照一定距离跨落，从而使顶煤出现碎碎，完成采煤作业。但在实际应用这种开采技术时，硬顶煤在冒落过程中会有大量的冲击力产生，容易导致地面塌陷或是引发安全事故，这就需要在具体作业时要加强安全防护，一旦发生异常则应及时撤离。

在矿井开采作业时，部分煤层坚硬度和厚度都较大，同时煤质强度也较大，裂隙率处于较低水平，资源回收率较低，在这种情况下，开采时可以采用硬厚顶煤控制技术。硬厚顶煤控制技术具体以顶煤深孔爆破和高压水裂为主，任何一种方法都能够解决坚硬厚煤层顶煤冒落难度大的问题，能够保证顶煤体的随时开采和随时冒落，确保顶煤回收率能够得到有效的提升。但在实际深孔爆破法应用过程中，可以起到弱化顶煤的效果，而且操作工艺相对简单，但在应用过程中安全系数较低。采用高压水裂方法时，具体操作较为复杂，但对于硬厚顶煤具有较好的弱化效果，施工中安全性较高。

2.2缓倾斜薄煤层开采技术

在当前现有煤矿中，薄煤层所占比例较大。特别是针对缓倾斜薄煤层开采过程中，由于这类煤层开采条件相对较好，开采作业更容易。但在薄煤层开采过程中存在机械化程度不高及产量低的问题。因此在实际开采作业过程中，需要采取有效的开采技术，并在开采过程中做好支护工作，提高支架的可靠性，确保开采的安全。

在针对缓倾斜薄煤层开采作业过程中，针对于煤层赋存的地质条件适用于综采，而且煤层厚度在0.6m以上和倾斜角在30°以下的薄煤层，这种情况下适宜采用普采的方法，并合理选择配套设备，具体需要利用采煤机来完成落煤和装煤工序，在工作空间内支护和采空区处理则需要利用大量的劳动力进行处理。在采用薄煤层综采技术时，其对于地质构造简单、没有大的断层褶皱，采高在0.8~1.0m 之间，倾角＜25°的煤层具有较好的适用性，利用该种方法开采时，选择的采煤机要尽量确保其高度低及整体长度短，整体结构具有较强的稳定性，同时运输机中部槽要尽可能地低，整个开采步骤都采用机械进行。

利用刨煤机开采薄煤层时，顶板具有较好的稳定性，不粘顶煤，而且煤层中硫化铁块度较小且含量不多，煤层沿走向和倾斜方向没有大断层和褶皱。但当开采硬煤及特粘性煤时则不能利用刨煤机进行开采。在具体开采过程中，由于刨落的煤块块度较大，工作面可做到无人操作，劳动强度相对较小。薄煤层螺旋钻采煤适用于有瓦斯和爆炸危险，厚度在0.4~1.0m，煤层倾斜角度＜15°，走向起伏＜8°的各种硬度的薄煤层和极薄煤层，但是最主要还是运用于厚度在0.7m以下的极薄煤层。利用螺旋钻采煤方法，在存在较大危险及自燃危险的煤层中不适用。在实际开采作业过程中，利用钻头进行割煤，掏煤作业由螺旋钻杆负责，煤直接落入到运输槽的刮板输送机上，能够直接运出，而且工作面不需要留人，有效地保证了开采作业过程中人员的安全性。

2.3急倾斜煤层开采技术

急倾斜煤层其煤层相对复杂，而且多呈现出不稳定的现象，煤层存在较大的倾角，开采难度较大。在实际开采作业过程中，需要保证支架的稳定性。具体可以采用柔性掩护支架采煤法和俯伪斜走向长壁分段密集采煤法。柔性掩护支架采煤法采区每翼走向长度为150~200m，采区间留8~10m的隔离煤柱。采区内沿走向划分成若干个倾斜带条，每个采煤带的走向宽度一般为26~38m，倾斜长度为80~100m。在每个采煤带内从下到上掘进4~6条相距6m的溜煤眼，相邻溜煤眼的间距可为8m，回采时采煤带之间留有2m的煤柱。采煤带内沿走向联络巷贯通