概述煤礦安全高效采煤方法

王沖

摘要：煤炭是我國的重要資源，在近些年來，我國能源消耗急劇增加，煤炭開采量越來越大，在這個過程中，生產效率低下，安全隱患增多成為了許多企業面臨的又一個問題，只有安全高效地進行煤炭開采，才能從真正意義上為我國的經濟發展做出貢獻，本文結合實際，探討了怎樣安全高效的進行煤炭開采工作。

關鍵詞：煤礦安全高效采煤方法

中圖分類號： X752文獻標識碼： A

前言

實現安全高效的煤炭開采是一個漫長的過程，在這個過程中，新技術不斷出現，經濟不斷發展，這就要求煤炭企業不斷優化管理，加強安全意識，合理利用新技術，新方法，在保證安全的基礎上盡可能的提高開采效率。下面主要對采煤方法、工藝選擇等進行分析。

1、采煤工藝的選擇

采煤工藝的選擇受到煤層賦存條件、地質構造、人員素質等因素的影響。采煤工藝傳統分類方法分為三類：綜合機械化采煤工藝（綜采）、普通機械化采煤工藝（普采）、爆破落煤采煤工藝（炮采）。

在礦井工作面回采中，目前應用最多的是具有高產、高效、安全、生產集中等特點的綜合機械化采煤工藝，其次是普通機械化采煤工藝，爆破落煤采煤工藝由于工藝落后、安全性差、產量和效率較低等缺點，應用較少，炮采大多用于回收邊角煤、煤柱及其他綜采、普采工藝不能應用的煤層。

隨著科技的發展進步，礦井開采技術和工作面配套設備有了很大的發展，大功率和高可靠性的綜采設備的運用，工作面達到日產萬噸的水平，工效大大提高，把這種裝備大功率高可靠性綜采設備、日產萬噸的采煤工藝稱為大功率綜采。

大功率綜采大多應用在陜西、寧夏、內蒙古、山西等煤層賦存條件較好、煤厚較大、地質構造簡單不發育的礦區。主要因為大功率綜采對地質條件的依賴性較大，只有在煤層穩定、煤厚較大、瓦斯含量較小、工作面尺寸較大的工作面才能發揮大功率和高可靠性綜采設備的綜合效能，達到日產萬噸的目的。

大功率綜采在中東部礦區應用較少，主要原因是：大部分礦井煤層賦存條件相對西部較差，工作面范圍內褶曲、斷層較多，影響采煤循環的連續性；受地質構造影響，礦井工作面長度及推進度較小，限制大功率綜采開采能力的發揮；東部礦區礦井多為老礦井，運輸系統運輸能力相對較弱，可靠性相對較差，限制大功率綜采的應用；東部礦區煤層瓦斯含量相對較大，大功率綜采工作面瓦斯涌出量隨原煤產量而增加，需加強工作面通風。

2、回采巷道部署

2.1合理的工作面尺寸

合理的工作面尺寸是實現安全高效生產的重要條件。在一定范圍內加大工作面長度，有利于提高產量、效率和效益，并能降低巷道掘進率。①加長工作面，可以提高工作面運行速度；、加長工作面，有利于提高工作面產量；②加大工作面尺寸，可以提高采區的回采率，降低巷道的掘進率；③加大工作面尺寸，可以提高工作面效率和效益。

2.2工作面巷道尺寸及支護方式

隨著礦井開采技術的進步，大功率和高可靠性綜采設備、運輸設備、支護設備的應用日益增多，工作面產量也在不斷增大，工作面風量需求也在不斷加大，回采巷道尺寸也隨之加大。安全高效礦井工作面回采巷道截面積一般在15㎡左右，尺寸較大的回采巷道有利于設備運輸、安裝、回撤及通風，同時有利于回采巷道高效輔助運輸設備的運行，提高輔助運輸效率。

在回采巷道尺寸加大的同時，回采巷道支護難度也在加大。目前回采巷道支護方式為錨桿支護和棚式支護，如圖：

在目前回采巷道支護中，大多使用錨桿支護技術，而棚式支護在回采巷道支護中不再單獨使用，只在巷道圍巖錨固性差，錨桿支護效果不理想時與錨桿支護配合使用。

2.3 無煤柱護巷技術

在傳統的工作面回采巷道布置過程中，由于開采技術的落后或不成熟，區段煤柱的留設大多根據傳統經驗，留設15m左右大煤柱進行護巷，進行下區段巷道掘進。傳統留設大煤柱護巷的工藝，一定程度上可以解決下區段巷道穩定性問題，但是由于工作面回采過后，煤柱處于采空區中，回收困難較大，一般不進行回采，造成了煤炭資源的浪費，采區回收率下降，不符合安全高效礦井的要求。隨著采深的日益增加，采動后礦壓顯現越來越劇烈，護巷煤柱寬度越來越大，因此，造成煤炭采出率低、巷道支護困難。

隨著礦井開采技術的發展，以節約資源、提高采區回收率為目標，對傳統礦井開采技術進行優化和改良，對無煤柱開采的礦壓顯現規律及圍巖控制進行了系統的研究，無煤柱開采工藝得到了較大的發展和廣泛的應用。無煤柱開采工藝是指在采煤過程中不留護巷煤柱而用其他方式維護巷道的開采技術。優點是可以減少沖擊地壓；減少巷道掘進量，緩解接續緊張；節約掘進費用，提高綜合經濟效益；煤炭全部回收，延長礦井壽命，提高社會效益。

工作面無煤柱開采主要有兩種形式：沿空留巷、沿空掘巷。要根據煤層的賦存條件和采用的采煤方法等多種因素，作綜合分析后選定。

2.3.1沿空留巷

沿空留巷在上區段工作面回采的同時構筑，受到采空區巖層劇烈運動的影響，在下區段回采期間，又受到下區段工作面超前支承壓力的作用，巷道經歷兩次采動影響，滯后采動壓力影響時間長，附加采動應力集中系數大，圍巖破壞范圍大，巷道難以穩定。回采過程中沿采空區邊緣利用鋼筋混凝土支座、充填帶、密集支柱、木垛等方法，維護上區段的運輸平巷，留作下區段回風平巷之用。

2.3.2沿空掘巷

沿空掘巷是指沿上區段采空區邊界處開掘下區段回風平巷，完全沿采空區邊緣或僅留很窄煤柱掘進巷道。具體說，就是把巷道布置在位于靠煤柱一側的低應力場，便于巷道維護，減少變形量。其關鍵是嚴格控制煤柱寬度。沿空掘進應在采空區冒落穩定后進行，所掘的巷道與采空區間有時需留 2-4m的隔離煤墻，以防采空區矸石進入。

3、怎樣提高采煤過程中的安全系數

煤炭實現安全生產關鍵是要做好安全質量標準化工作，這也是企業建立煤礦安全長效機制最主要的途徑。安全質量標準化工作不能一蹴而就，也不能打游擊戰，它需要有條理、有步驟地進行，首先，企業要根據實際情況制定嚴格的檢查標準與驗收標準，其次企業的目標管理要具體，而且要符合公司生產的實際情況，不能照搬其它企業，但可以取長補短。最后還要有完善的考核辦法，注重對各個環節的考核，從細節上抓起。企業要不斷規范自身管理，定時對員工進行業務技能培訓，讓每個員工及時發現自己在工作中的不足，規范員工現場作業行為，增強員工質量標準化意識與責任意識，讓安全生產在潛移默化中貫徹到企業的各個方面。

加強安全技能培訓，在具體培訓的過程中，企業不能簡單的給職工講授理論知識，而應該把課堂教育與現場教育結合起來，把公司培訓與職工實際工作結合起來，使其充分掌握安全基礎知識、精通安全技術、正確合理的判別和預測現場可能存在的安全隱患，提高職工的自我防護與互保能力，真正把安全質量問題消滅在萌芽狀態。企業可以合理優化、量化施工工藝流程，每一道工序都有具體的規定說明，真正做到細化、量化、安全生產的全過程。

結束語

通過分析研究安全高效開采模式的內涵，得到安全高效開采模式的結構應該包括開采系統組合、采煤方法。開采系統組合是有工作面配置方式與生產線類型組合而成，確定工作面尺寸，兩巷尺寸、支護方式等重要參數，達到提高采區的回采率，降低巷道的掘進率，提高經濟效益的目的。

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