深井煤礦開采技術改進解析

李保勝

摘 要：伴隨煤炭能源儲量的不斷縮水和下降，煤炭資源面臨枯竭的危險，尤其是淺層煤礦及露天煤礦的儲量銳減。為了保證煤炭資源的持續(xù)供給，煤礦深井開采逐步普及，隨著開采深度的增加，煤礦礦壓不斷增加、底部巷道維護難度加大、煤礦圍巖受到礦壓沖擊而崩塌的危險性不斷累積、煤礦井下瓦斯?jié)舛壬撸伦鳂I(yè)面臨的綜合環(huán)境更加復雜。為了進一步降低深井煤礦開采過程中的事故發(fā)生率，提升煤礦開采的安全性，保證煤炭開采及供應的持續(xù)性，必須提出針對性的煤炭深井開采改進技術。文章以某深井煤礦開采為研究對象，進行了相關分析和研究。

關鍵詞：深井;煤礦;開采技術;改進

1采煤方法及技術工藝

1.1現(xiàn)代采煤成套技術

煤炭開采傳統(tǒng)方式已經(jīng)無法滿足規(guī)模需求，只有全面開發(fā)新技術，實現(xiàn)新突破，才能高產(chǎn)高效，保證全能能源工作方法質(zhì)量與數(shù)量。那么，在進行高產(chǎn)、高效煤礦井開發(fā)的時候，只有全面依靠高度集約化開采技術，才能在煤炭生產(chǎn)中取得實效、完成任務，要把提高煤礦井生產(chǎn)效率作為總目標，不斷創(chuàng)新技術形態(tài)，研究出更多高可靠性、高效能的采煤工藝、裝備等，全面滿足各類生產(chǎn)需求。只有高效能的生產(chǎn)技術、裝備，才具備可靠性、安全性，推動煤炭生產(chǎn)速度進步，從根本上保證高品質(zhì)生產(chǎn)。進行開采過程中，需要把各項技術全面結(jié)合起來，通過現(xiàn)代技術創(chuàng)建科學合理的開采技術，持續(xù)不斷對不同礦井煤層進行開采，技術上的組合能夠最大限度保證生產(chǎn)質(zhì)量，同等條件下要把不同的先進開采技術做好優(yōu)化組合，使設備得到良性改進，從技術上提高能力、從設備上提升水平。要根據(jù)實際情況，研究開發(fā)“淺埋深、硬頂板成套技術”，并通過推廣，使這項技術發(fā)揮出最大的功能，通過技術難題破解，實現(xiàn)技術突破。硬頂板控制技術較為復雜，其作業(yè)原理是對埋深淺、地壓小的硬厚頂板進行開采，利用了巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等技術，能夠快速直接的隨采隨冒，使頂煤回收率進一步提升，實現(xiàn)了整體效果目標，通過實際操作，按一定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保障工作面的安全生產(chǎn)，使各項作業(yè)更加安全可靠。

1.2緩傾斜薄煤層長壁開采技術

根據(jù)地下煤層厚度的不同，我們也可以設計出更好的方法，按照煤層情況不均的現(xiàn)象，形成不同開采類型，使各種技術形態(tài)發(fā)揮作用。當前，煤層已經(jīng)向越來越復雜的方向發(fā)展，一些層次出現(xiàn)了多元、多樣，如果想把握好層次，則需要研究分布形態(tài)，緩傾斜薄煤層長壁開采技術就能夠有力地解決這個問題，通過實際運用取得了良好效果。這項技術針對性強，能夠?qū)w積小的薄煤層進行開采，利用了現(xiàn)代化的采煤機、刨煤機對不同煤層進行開采，現(xiàn)代先進設備的應用，有效提高了開采效率，保證了整體質(zhì)量。

1.3綜采設備保障系統(tǒng)

煤炭開采技術性強、過程復雜，只有全面保證設備精良，才能滿足生產(chǎn)需求。可以說，開采是一項綜合性工作，進行作業(yè)過程中，一定要全面充分考慮整體性，這樣煤層才能夠得到充分挖掘。要想在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)高產(chǎn)高效，就要提高設備使用效率，使設備能夠全面開動，提升開機率、利用率，實現(xiàn)良好的開采效能。設備中的支架、圍巖、采運設備是重點內(nèi)容，事實上要進行全面配套。新設備研究開發(fā)中，研究重點與核心是 ：通過電液控制閥組使各項操縱更加靈活，保證支架整體效果上實現(xiàn)改善，提升支架功能，確保液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護質(zhì)量等能夠自動化運行，保證了多功能采集需求。

2深井煤礦開采的技術措施分析

2.1改善深井下瓦斯氣體治理方式，引進高效的井下降溫技術

引進高效的瓦斯氣體抽取及采集設備，保證瓦斯的大流量、高壓力抽取，并做好井外抽取配合;為了提升瓦斯治理效果，應強調(diào)綜合治理，做好開采層和密封層的兼顧，突出區(qū)域的煤層巷道掘進面及石門揭煤的工作面，應使用預先抽取掘進的方式。隨著開采深度的增加，應依照標準對深井煤礦同瓦斯的突出危險累積及井下瓦斯?jié)舛人降葏?shù)進行實時監(jiān)控和反饋。在石門揭煤時采用水刀切割技術實現(xiàn)快速打鉆處突，確保石門揭煤的防突可靠性。此外，還應做好深井下的溫度控制，應使用傳統(tǒng)降溫技術配合輔助降溫的方式進行。該煤礦試驗進行機械制冷技術，使用的主要機械制冷方式為地面真空制冰降溫系統(tǒng)。通過建立地面溫控設備，對礦井下的局部區(qū)域的開采高溫位置進行精準降溫，經(jīng)過試驗驗證，使用機械輔助降溫方式，掘進面的溫度從原有的 40℃下降至 25℃。

2.2監(jiān)測預警

深井工作面的不斷推進，卸壓區(qū)域的應力會逐漸恢復到原來狀態(tài)，若是不進行有效的監(jiān)測，將會再次形成高應力區(qū)進而發(fā)生沖擊地壓。因此，在卸壓和支護依舊，需要工作面開采的狀態(tài)，進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)生任何的異常，應立即進行處理，進而保證深井復雜條件下開采工作的穩(wěn)定性。

2.3提升沖擊礦壓防治技術，革新巷道支護技術

綜合分析可知，沖擊礦壓是導致井下事故的主要源頭，在新開采區(qū)域正式開采前，應先對該地區(qū)的礦壓進行全名評估，并分析引起局部礦壓沖擊的原因，判定是否位于沖擊地壓的危險區(qū)。在開采中，應合理分布開采作業(yè)面分布形式，最大程度降低由于開采機械力引起的應力集中問題，對于煤層群開采而言，優(yōu)化分布，減少巷道之間的聯(lián)絡線數(shù)量，防止對巷道墻體及開采面周圍墻體的削弱，提升其抗壓強度及穩(wěn)定性。采掘頭面布置要避免相互之間有動壓影響;煤柱留設不要對以后的開采留下隱患。此外，還應該提升巷道支護技術。可以使用支護能力較強的反式拱支護和錨定索支護兩種方式，其中，反式拱支護現(xiàn)在斷面位置布置錨定網(wǎng)及錨定鎖并通過高壓注漿穩(wěn)定錨定索結(jié)構(gòu)，在加設環(huán)形拱式棚，借助拱式結(jié)構(gòu)的反拱力對巷道墻體進行補強。錨定索支護方式主要用于補強變形過大的巷道墻體，通過加密原有的錨定索數(shù)量，提升墻體的剛度和穩(wěn)定性，為了保證錨定索加固的質(zhì)量，應在錨定索上注漿，保護錨定索不會因外部環(huán)境而出現(xiàn)銹蝕。

2.4深井技術不斷強化

當前對于煤礦資源進行大量開采使得起淺層資源開采量較大，并逐漸減少，因此逐步進行深層挖采是煤礦開采的新趨勢，但深部煤炭資源特點表現(xiàn)為：地深受壓加大、礦產(chǎn)埋藏于深部、巖層溫度升高，導致煤礦資源開采難度進一步加深。在此基礎上，加強深井開發(fā)、研發(fā)開采技術成為煤礦開采重點。如，保證深井開采的技術、施工設備、技藝適應性等滿足挖掘深層礦井的需求，重視深井技術的通風問題、結(jié)構(gòu)建造、地下排水等方面，利用實踐經(jīng)驗與科學技術不斷增強開發(fā)的整體性、開采的力度、采煤的適應性，利用對機械化設備的完善，不斷提升對資源的利用效率，保證煤礦開采科學合理性，同時重視對耗能小、技效高的技術進行著重研發(fā)。

結(jié)束語：

總之，在我國資源危機日益嚴重的情勢下，對采煤技術和方法進行改革和創(chuàng)新是一種勢在必行的趨勢。為此，作為相關工作人員，要積極提高認識，并選擇正確的煤炭開采技術和方法，以降低施工過程中的安全隱患。從而進一步助力煤礦采礦事業(yè)發(fā)展。

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