煤礦深部開采方法分析

曹振華

摘 要：伴隨著我國能源需求量的不斷提升，我國的煤礦行業在生產過程中也在不斷地改進煤礦開采方式以及途徑，最大限度地提升煤炭的生產能力。眾所周知，煤炭資源在開采的過程中是由淺部向深部挖掘，因此為了更加有效地提升煤炭資源產量，我國的煤炭行業正在向著煤礦的深部進行開采以及挖掘，而伴隨著深度的增加需要解決的問題也隨之增多，本文主要針對這一問題進行詳細的闡述。

關鍵詞：煤礦生產；深部挖掘；礦壓控制；巷道維護

中圖分類號：TD82 文獻標志碼：A

0 概述

隨著煤礦行業生產過程中不斷出現新的開采技術以及先進的開采設備，目前我國的煤礦生產已經擁有完善煤礦的深部開采挖掘工作，能夠讓我國的煤礦生產更加快速的發展，隨著世界范圍內的煤礦行業規模不斷地擴大，煤礦的開采深度也在不斷地加深，但是在煤礦向著更深的方向開采的過程中，技術難點也會越來越多。在我國的煤礦深部開采挖掘過程中，遇到的問題主要有3個，首先是深部開采過程中的礦壓較大，其次是深部開采過程中的地溫過高，最后是深部開采過程中的瓦斯氣體含量也在不斷地增多。因此在煤礦深部開采過程中要對上述的3個問題給予完善的處理和解決，要從技術角度來對開采過程中遇到的問題進行分析。同時除了上述3個主要問題之外，在實際的煤礦深部開采的過程中還要對巷道進行必要的維護和支護，這一問題在我國的煤礦深部開采的過程中也是較為復雜的問題。巷道的維護以及支護工作困難，深部礦井中的工作溫度過高以及礦井中的瓦斯含量較多的問題是必須處理的問題。深部煤礦開采技術已經越來越多地受到了世界范圍內煤礦行業的管理和應用。我國在煤礦深部開采的過程中，要對上述的問題給予充分的分析和處理，只有解決了上述開采過程中的問題，才能夠在很大程度上提升我國深部煤礦開采的質量以及安全性，才能夠促進我國煤礦深部開采技術的發展，才能夠有效的提升我國的煤礦開采能力，為滿足我國不斷增長的煤炭資源的需求貢獻力量。

1 在我國煤礦開采的過程中，深部煤礦開采的主要特征

1.1 地壓大是深部煤礦開采的主要特征之一

我國深部煤礦開采的過程中，地壓大主要體現在3個方面。首先是煤礦中的原巖應力，其次是煤礦中的掩體塑性較大，最后是煤礦深部開采的過程中能夠導致礦山的壓力不斷地增加，產生較為劇烈的壓力變化。

1.2 地溫高是深部煤礦開采的主要特征之一

通常情況，在深部煤礦開采的過程中，地溫會由開采深度的變化而變化，這一變化呈現出正比例的關系。我們在深部礦山開采的過程中，使用溫度梯度進行地溫變化的表示。根據實際的深部礦山開采經驗來分析，在礦山深部的溫度都相對較高，這種高溫對煤礦工作人員而言有著非常大的危害，極端的情況是煤礦深部的溫度會超出了人們所能承受的溫度范圍，對人的身體健康有較大的損害。

1.3 瓦斯氣體的含量較高是深部煤礦開采的主要特征之一

對于深部礦山開采過程中瓦斯氣體的含量較高的問題，主要表現在兩個方面，首先是在深部煤礦開采中，瓦斯氣體的涌出量較大，其次是瓦斯氣體在開采的過程中有著較高頻率的涌出量。

2 在我國深部煤礦開采過程中存在的主要問題

2.1 深部煤礦開采工作安全隱患多

通常情況下，在煤礦開采的過程中產生地壓的深度通常在200m～1000m的深度。隨著煤礦開采深度的不斷加深，地壓的應力也會隨著升高。對煤礦的巖石的沖擊力也會隨之增大。隨著我國對于煤礦開采的不斷深入，具有沖擊地壓的煤礦呈現出逐漸增多的態勢，目前已經探明的有較大沖擊壓力的煤礦就達到了40個之多，隨著我國煤礦向著更深的位置進行開采挖掘，這一數據還會不斷地增多，相關的部門要給予足夠的重視。

2.2 深部煤礦開采工作有可能導致瓦斯生產安全事故

在世界范圍內，我國的煤礦開采是煤與瓦斯突出較為嚴重的國家，目前根據統計，我國瓦斯突出煤礦數量達到了200個之多，瓦斯突出的頻次也達到了13000次，這一數據占到了世界煤礦瓦斯突出的一半左右，是一個較為明顯的數據。這一問題在深部礦井的開采過程中顯得更加的突出，也是我國煤礦深部開采過程中不能夠忽視的問題之一。因此，在我國的深部煤礦開采的過程中如何有效地對瓦斯突出問題給予處理和控制是目前我國深部煤礦開采過程中需要處理的難點。

2.3 深部煤礦開采工作經濟效益低

隨著我國煤礦開采深度的不斷加深，在開采過程中遇到的技術難題也會越來越多，增加了煤礦開采的難度，也會對煤礦開采的安全性造成一定的威脅，因此在深部煤礦開采的過程中要采取相應的措施來進行處理和解決。例如增加礦井中的設備，以及加強巷道的支護等等，這些措施在很大程度上增加了煤礦日常開采的支出，導致了生產成本的提升，在生產效率以及生產能力不變的情況下，就會造成煤礦生產企業的經濟效益下降，這一問題也是目前我國深部煤礦開采過程中需要重視和解決的。在如何保障生產安全性的前提下，節省生產成本，提高經濟效益方面具有一定的實際意義。

3 在深部煤礦生產的過程中有效控制礦壓的主要措施

3.1 在煤礦深部開采的過程中要對巷道的布置進行不斷的優化

在我國深部煤礦開采的過程中，要對巷道的布置進行嚴格的分析和控制。在巷道布置的過程中要有效地避開采動應力的影響、構造應力的影響以及煤柱應力的影響，要在巷道布置的過程中選擇穩定性較強的巖石進行布置依托。因此，目前我國的深部煤礦生產中的巷道布置通常為巖巷，或者是多條巖巷的布置形式。為了有效地保障采區的回煤率，降低巷道的維護次數，我們在進行巷道布置的過程中要選擇無煤柱形式的巷道支護，這樣能夠有效地優化巷道的布置形式，提升巷道的安全性能，降低巷道的維護次數。避免巷道相向掘進和巷道近距離平行布置，減少相交巷道（或避開銳角），從而減小應力集中，減少發生沖擊地壓的危險性。

3.2 在煤礦深部開采的過程中要對巷道的支護方式進行不斷的改進

國內外大量深井開采礦井的研究表明，布置在中硬以下巖層中的巷道變形破壞嚴重（特別是受采動影響后），當采深在800m～1000m以上時，在中硬及中硬以上巖層內布置的巷道，若采用傳統的支護方式，巷道維護仍很困難。因此，深井中除要求合理布置巷道位置外，還應根據深井礦壓特點，巷道支護必須滿足既能加固圍巖又能提供較大的支護力、具有較大的可縮性和一定的初撐力等要求，根據圍巖狀況和巷道條件，采用不同的支護形式。

結語

從長遠的角度來看，我國的煤礦生產的主要方向還是在深部開采。但是在深部煤礦開采的過程中要對可能發生的情況進行充分的了解和掌握，在保障安全性的前提下進行深部煤礦的開采工作。深部煤礦開采工作對于我國的煤炭資源開采有著非常重要的戰略意義。因此在我國的煤礦開采工作的過程中，要對煤礦的深部開采給予重視和監督管理，保障煤礦深部開采的安全和穩定。

參考文獻

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