新形勢下煤礦開采中的采煤技術分析

李富欣

陽泉煤業集團有限公司，山西 陽泉 045000

中國是世界煤炭資源最豐富的國家之一，據不完全統計，我國煤炭探明儲量在9000億t以上，含煤面積55 萬余平方千米，而且煤種齊全，我國一次性能源消費結構中，煤炭占75%以上，從煤中可以提取200多種產品，因此煤炭工業的發展，將直接關系到我國的社會主義建設。隨著經濟社會的變革，采煤技術的發展方向越來越趨向于高產、高效、高安全性，而采煤技術的發展必將帶動煤炭開采各環節的發展，也將關系到社會的經濟建設，因此，探討采煤技術顯得尤為重要。

1 探討采煤技術的背景概述

從理論上來說，影響采煤方法和技術的因素有很多，概括起來，主要有地質構造、煤層埋深、煤層賦存狀況、煤層厚度及硬度、煤層結構、頂底板條件、煤質條件及礦井生產能力等。在我國，長壁采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應用也在不斷地發展，地質構造復雜等難采煤層采煤方法和技術的研究還有很大的空間。

2 新形勢下采煤技術探討

2.1 優化開采布置的開采技術

如今，科技在發展進步，而煤礦開采也必將要顯示出新形勢下的特點，優化技術，提高開采水平顯得尤為重要。從開采布置方面的開采技術來說，可以改進、改善現有的采煤技術和開采布置，提高生產效能，以實現開采效益最大化為目標，重點要研究開發煤礦的地質條件、開采巷道布置及技術評價體系專家系統，從而才能實現開采方法、開采布置與煤層地質條件的最優匹配，達到利益的最大化。

從具體操作來說，可以從以下幾個方面入手：開拓部署與巷道布置系統的優化，優化采區及工作面參數，研究單一煤層集中開拓，研究集中準備、集中回采的關鍵技術，大幅度地將巖巷掘進率降低，多開煤巷，減少出矸率；研究矸石在井下的直接處理，這是一項減少污染、降低能耗、保護環境的一個有利辦法，既可以優化生產系統，又有利于高產高效集中化開采，這一方面應該抓緊探討和研究。

2.2 研發新設備，提高裝備技術，發展大功率、高安全性的薄煤層采煤機、刨煤機是采煤技術發展中的一大趨勢

新型設備是采煤技術發展的必要條件，生產工具的進步將直接影響到生產產出，影響到煤礦開采是否能夠達到功率的最大化，避免不必要的資源浪費和損失。就深礦井開采來說，關鍵的技術是煤層開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風、井巷布置等。因此，在煤礦開采中需要進行重點研究的是：1）深礦井沖擊地壓防治技術與監測監控技術；2）深礦井高產高效開采有關配套技術；3）深礦井開采熱害治理技術與裝備；4）深礦井開采后的維護設備。從功率上來看，只有大功率的新設備，才能夠創造出更高的安全性、可靠性，以及更廣的適應性和匹配度。

在國外，薄煤層采煤機總裝機功率已超過500kW，刨煤機總裝機功率已超過2×400kW。我國正研制的MG200/450-WD型采煤機裝機功率為450kW；刨煤機最大功率為2×200kW。現階段，影響和制約我國薄煤層采煤機發展的一個主要的因素是：主電機功率與機面高度的矛盾，這種矛盾比較難以解決，因此，薄層采煤機使用的體積小、功率大的電機亟待研究。目前，我國薄層采煤工作面的輸送機長度于國際上的涉及長度差距仍然是很大，一般來說，我國的設計長度只有150m～200m，而國外層采煤工作面的輸送機長度通常是為250m，有的甚至是大于300m。我國已經研制了30余種放頂煤液壓支架架型，并對礦壓顯現規律、頂煤碎裂規律及可放性、放煤規律等進行了大量的研究、對煤炭技術的生產起了重要導向作用。從這個角度來說，提高技術裝備的先進程度，對技術裝備進行改良和優化是非常重要的。

2.3 采用放頂煤綜采技術

工作面的產量主要取決于放煤速度。目前，國內放頂煤綜采工作面單產通常是介于100Mt/a～400Mt/a之間。需要指出的是，在淺埋深的條件下，本區采用放頂煤綜采的增產潛力不大； 因此，在管理先進、條件適宜、設備安全可靠的條件下，1101工作面單產可達18Mt/a 左右，采用放頂煤綜采技術也是一個很好的選擇。將來，隨著放頂煤綜采技術的發展和變革，還可以通過改善“支架—圍巖”系統控制，更加優化作業時候的支架位態、頂板狀態、液壓信息和自動化機械化電子化的采集集成系統等來提高綜采技術。

2.4 使用采場圍巖控制技術

以科學合理、優化高效的巖層控制技術來保證開采活動的安全、高效、低成本、安全可靠為目標，深入對我國幾十年的礦山壓力研究成果進行總結，以理論分析（解析法）、現代數學力學（統計分析預測、數值法） 和實測法等多種方法相結合的方式，運用先進的計算機技術，深入地研究各種煤層地質及開采條件，如急傾斜、大采高、大采深采場礦山壓力顯現出來的規律，以及圍巖破壞與平衡機理，不斷完善采場圍巖控制技術，達到煤礦開采活動的目標優化。目前，由于應用高壓注水、深孔預裂爆破處理堅硬頂板和應用化學加固技術，仍然存在著工藝工序復雜、成本投入高，因而需進一步研究開發新材料、新工藝、新方法來解決這些問題。

3 結論

新形勢下，需要加強適合煤礦開采技術的研發力度，從開采技術上、從裝備技術上提高水平，達到提高產能、高安全、高能效的目的，才能真正地走出一條集約化生產和發展的道路，為經濟社會的發展活力作出應有的貢獻。

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