復雜地質條件下井下采煤技術研究

都科科

【摘 要】煤炭是我國主要的能源消費之一，然而煤礦井下地質條件復雜，開采難度大，風險高。如何選擇合適的采煤方法，并使之不斷完善和發展，對提高礦井生產水平和經濟效益，改變礦井技術面貌有決定性的意義。采煤工藝的選擇必須堅持高產、高效、高安全及煤炭高回采率的基本原則。

【關鍵詞】復雜條件；采煤；方法；急傾斜煤層；分析

由于每一個礦區地質條件的不同，礦井的煤層特征的不同，所以選擇合適的開采技術方法至關重要。

一、急傾斜煤層

（1）急傾斜煤層開采的主要特點。急傾斜煤層的構造復雜，斷層和褶曲多，煤層厚度變化較大、開采困難、采煤工作面生產能力小。因此，開采急傾斜煤層的礦井多數是中、小型礦井。（2）急傾斜煤層采煤方法的分析。合理劃分采區，加大采區尺寸。在對采區劃分時，要盡量加大采區尺寸，加大采區的煤炭儲量。同時劃分采區時，要根據生產設備及回采工藝的要求，適當加大采區的走向長度，加大階段垂高。優化回采工藝，提高生產效率。優化回采工藝最主要的就是提高回采機械化程度，要提高礦井開采的機械化程度，可以從局部機械化和全局機械化兩個方面來考慮。局部機械化指的是從支護方式、落煤方式以及運輸方式幾個方面單獨考慮改進方法，以提高這幾個方面的機械化程度。全局機械化是采用綜合機械化采煤方式，從破煤、裝煤、運煤以及支護四個方面來實現機械化。在一定的條件下，對開采技術條件進行評價，尋求最適宜的采煤方法，并且通過對工作面開采工藝、設備及系統配置的分析，完善工藝系統和開采技術等措施來有效地提高工作面單產。

二、無保護層突出煤層

（1）無保護層突出煤層開采的主要特點。無保護層突出煤層的開采是我國現在煤炭資源開采的主要形式之一，由于開采過程中缺少必要的保護層，因而大大增加了煤炭開采的危險性和難度。對突出礦井煤層群而言，首先應合理選擇無保護層進行有計劃的開采，并結合抽放瓦斯的安全防護措施。開采無保護層的選擇應根據煤層賦存狀況及現有開采技術條件來確定，這樣做有利于突出煤層瓦斯的泄放。（2）無保護層突出煤層采煤方法的分析。無保護層的突出煤層的產狀本來是平穩或帶有波浪起伏的狀態，后來由于受到地殼變動的影響，大多數煤層就改變了原來的生成位置，形成程度不同的地表存在狀態。目前，我國無保護層的突出煤層采煤方法主要以長壁體系采煤方法為主，并取得了較好的效果。柱式體系采煤法也是我國無保護層的突出煤層采煤的主要方法之一。柱式體系采煤法以房、柱間隔進行采煤為主要標志。高度機械化的柱式體系采煤方法，一般只分為房式采煤法和房柱式采煤法兩類。房間煤柱不回收，作為永久煤柱支撐頂板的稱房式采煤法；房間煤柱作為暫時支撐，在采房結束后進行回收的稱為房柱式采煤法。采房時礦山壓力顯現較緩和，用錨桿支護工作空間，支護較簡單。

三、剩煤

（1）剩煤開采的主要特點。剩煤是指生產礦井儲量損失表已經填報的那一部分損失量（主要是設計損失和地質及水文地質損失）以及轉出、注銷、報損及表外儲量。第一，煤柱。一是區段及階段煤柱、軌道及運輸上下山保護煤柱，這一類型的煤柱在生產礦井損失量中占有一定比重，其儲量一般占采區工業儲量的l5%～20%；二是構造保護煤柱，地質構造復雜區段，由于受斷層切割褶曲影響，往往因安全考慮，丟失大量煤柱或頂、底煤；三是井田井界煤柱，即各井田之間留設的技術井界煤柱，一般留20m～30m；四是因災害事故而留設的隔離煤柱，如因瓦斯事故、自然發火而沒有開采的區域。第二，浮煤。主要是使用落后采煤方法的采區，在落煤過程中，大量浮煤被冒落的頂板巖石所覆蓋。第三，底煤。主要是落后采煤法在掘進期間沒有沿煤層底板送道，造成開采中丟底煤以及由于采優棄劣，個別井區的小槽煤及煤層底板附近1.5m～2.0m的劣煤往往遺棄不采，造成大量資源丟失。（2）剩煤采煤方法的分析。第一，煤層傾角近水平或近水平布置的殘煤。瓦斯含量小，煤質疏松易冒，可采用巷柱采法開采。第二，煤層傾角<25°、煤層厚度>6.0m。可采用單一長壁全陷扒頂煤采法開采。此采法為負壓通風，由于傾角<25°，支架穩定性易于實現。煤層厚度>6.0m，工作面頂板易于維護。第三，煤層傾角>45°的不連續殘煤。選用巷柱采法開采。第四，煤層傾角>45°、煤層厚度>8.0m的殘煤。可采用單扒采法開采。頂煤厚度一般為采高的2～3倍。頂煤厚度小，頂板留不住，提前來矸；頂煤厚度大，推進速度慢，頂煤下不來，留下隱患。第五，對于煤層傾角>45°、煤層厚度4～6m的原始塊段或連續煤體用巷道長壁法（巷道法）開采。巷道長壁采法的瓦斯多集中于風道后尾巷，采用巷長采法，可連續推進，提高回收率，減少回采巷道。

參 考 文 獻

[I]宋良泉，毛玉森.急傾斜煤層采煤方法的分析[J].中國新技術新產品.2010，21（4）

[2]陶士凱，朱劫.淺談剩煤開采技術[J].山西焦煤科技.2010（7）