關于煤礦生產工藝的探討

劉偉

（神華神東煤炭集團上灣煤礦，內蒙古 鄂爾多 017209）

隨著我國煤炭生產行業的發展，在長期采煤實踐當中積累了豐富的采煤經驗，煤礦生產工藝也獲得很大的發展。特別是近年來國家對于煤炭生產的重視，我國的煤礦生產工藝又獲得進一步的提升。煤礦生產工藝的提升極大的促進了我國煤礦生產工作的效率，為煤礦開采企業創造了更大的經濟效益，煤礦生產工藝的不斷進步推動著我國煤礦開采事業的不斷發展進步，極大地滿足了人們生產生活對煤礦資源的進一步需求，在煤礦生產事業不斷發展過程中我們要積極的推進煤礦生產工藝的研發與創新。

1 采煤方法和工藝

隨著我國煤炭缺口的不斷加大，煤礦在生產過程當中應該不斷的采用先進的生產工藝，提高生產效率，降低單位采煤的成本，保證煤炭生產過程的安全，在保證煤炭供應的同時，也使企業的經濟效益獲得改善。

1.1 開發“埋深淺、硬頂板、硬煤層高產高效現代開采成套技術”，主要解決以下技術難題

這項技術利用定向水力壓裂技術，能夠迅速對煤礦的頂板進行處理，使頂煤的回收量大大增加。這項技術的使用能夠保證基本頂按定步距垮落，在很大程度上增強了生產過程當中的安全性，方便對頂煤進行破碎。

硬厚頂煤控制技術，具體包括：頂煤深孔預爆破處理以及高壓注水壓裂兩項技術，能夠快速處理深度較淺，較低支撐壓力下的硬厚頂煤，在很大程度上增加頂煤的回收量。在頂煤開采過程當中經常遇見塊度大以及冒放性差的問題，而綜合機械化放頂煤回采相關技術以及大量的配套設備的采用在很大程度上解決了這些問題，提高了煤炭生產的效率。

放頂煤開采快速推進技術比較適合在兩硬條件下使用，在具體的采煤過程當中選擇合適的綜合機械化放頂煤回采技術，對工藝的流程進行科學的優化，能夠有效地提升工作效率，使煤炭企業能夠在單位時間內產量大幅度上升，增加經濟效益。而隨著寬煤巷錨桿支護技術的不斷取得進步，能夠進一步加固開采巷道的支護能力，使大型的開采設備能夠得到更加廣泛的利用，提升作業效率。

1.2 緩傾斜薄煤層長壁開采

對于這種煤層的開采，一般選擇具有較高可靠性和功率的小體積采煤機，在支護方面應該選擇合適的液壓支架，從而保證機械綜采的順利開展。針對薄煤層的特點有針對性的研究相應的配套技術。

1.3 緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁采

對于支架的結構進行相應的完善，采取相應的措施增加其強度，做好相應的研究工作，側重于加強支架的防滑、防倒能力，加強支架的可靠性。

1.4 各種綜采高產高效綜采設備保障體系

對于煤炭生產來說，開機率是衡量其生產的一個重要指標，只有保證開機率才能夠保證產量。這方面應該強化對對于支架-圍巖系統的控制，采用先進的設備能夠對相關的數據進行自動的監測和采集，比如對采煤機工作狀態的監測以及其它設備工作狀態的監控。

2 深礦井開采技術

當前煤炭開采越來越深，因此要加強深礦井開采方面的技術研究，主要表現在以下幾個方面：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；需要攻關研究的是：深井圍巖狀態和應力場及分布狀態的特征；深井作業場所工作環境的變化；深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進與支護技術與裝備；深井沖擊地壓防治技術與監測監控技術；深礦井高產高效開采有關配套技術；深礦井開采熱害治理技術與裝備。

3 “三下”采煤技術

對于礦井的地質以及巖層的情況進行深入的研究，大力推廣相應的模擬技術，對煤礦開采過程當中發生的地表沉降相關規律進行科學的研究，對煤炭開采過程當中造成的各種問題進行有效的控制，將副作用降低到最低的限度。大力研究煤炭開采廢料的回填技術，從而有效地改善采空區的地質結構，對沉降地區的房屋結構進行有效的加固，防止沉降造成的損害。通過相關的技術以及生產工藝的優化，有效地降低煤礦開采造成的采空區地表沉降對上部建筑以及居民的影響，做好相關的復墾工作，使煤炭開采和環境保護協調進行。

4 優化巷道布置，減少矸石排放的開采技術

煤矸石對于環境有較大的危害，其相關處理一直是煤炭開采當中的一個大問題。通過對礦井巷道的優化，從而為煤炭的開采打下堅實的基礎，減少煤炭開采過程當中煤矸石的數量，從而實現經濟效益和環境效益的和諧發展。

5 采場圍巖控制技術

5.1 進一步完善采場圍巖控制理論

煤礦開采過程當中的圍巖控制對于開采的安全性具有直接的影響，因此要加強圍巖控制理論相關問題的研究，對當前的巖層控制技術進行合理的優化控制，在確保生產安全的同時還要盡可能的降低成本。在研究的過程當中應該充分的利用當前的計算機技術以及其它學科領域的知識。

5.2 研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術低成本巖層控制技術

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存在工藝復雜、成本高的問題，因而需進一步研究開發新技術、新工藝、新材料來解決這些問題。

5.3 放頂煤開采巖層和支架-圍巖相互作用機理

研究放頂煤開采力學模型、圍巖應力、頂煤破碎機理、支架-頂煤-直接頂-基本頂相互作用關系；運用離散元等方法研究頂煤放落規律，提出放頂煤優化準則和提高頂煤回收率的途徑。

5.4 支護質量與頂板動態監測技術

在總結緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質量與頂板動態監測方面，應進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質量與頂板動態監測，同時應不斷完善現有的監測技術，發展智能化監測系統，改進監測儀表，使監測儀表向直觀、輕便、小型化方向發展。

5.5 沖擊地壓的預測和防治

通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現發生的機理；進一步完善沖擊性礦壓顯現監測系統，發展遙控測量和預報技術，完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優化選擇專家系統。

5.6 研究開發新型的支護設備

研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架，完善液壓支架性能和快速移架系統，開發耐炮崩、輕型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿。

6 小煤礦技術改造和機械化開采技術

對于一些技術裝備非常落后的小煤礦應該予以關停，從而防止對煤炭資源的浪費，防止發生安全事故。對于一些規模較大的小煤礦應該積極鼓勵其進行技術改造，提高機械化生產的水平。在開采的過程當中應該積極采用新的工藝，在保證生產安全的前提下，提高產量。

7 煤炭地下氣化技術

煤炭經過相應的燃燒處理之后能夠產生大量的可燃性氣體，因此可以將地下的煤炭在人工干預的情況下進行適度的燃燒，從而將煤炭轉換成可燃性氣體，這就是煤炭地下氣化技術。采用這種方法能夠有效地減少井下采煤所需要的大量的機械設備，對于勞動力的需求量也大大減少，能夠有效地降低成本。最重要的是可以減少安全事故的發生。這項技術可以在一些地質條件比較復雜的煤礦中使用，可以最大限度的減少人員下井的風險，因此具有廣闊的發展前景。因此應該強化相關方面的研究，著重研究礦井式氣化工藝，通過相關的實驗有效的摸索出一套高效率的地下氣化技術。

[1]李富欣.新形勢下煤礦開采中的采煤技術分析[J].科技傳播,2011,(11).

[2]呂保民.減輕地表沉陷的開采技術[J].科技情報開發與經濟,2006,(09).

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