發(fā)布時(shí)間：2022-04-07 09:49:39
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇煤礦開采技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1煤礦綠色開采技術(shù)的原則
煤礦的綠色開采技術(shù)正是基于低碳經(jīng)濟(jì)的背景所產(chǎn)生的。作為世界煤炭大國(guó)，每年世界前三位的煤礦開采量與生產(chǎn)量必然會(huì)帶來礦區(qū)生態(tài)平衡的嚴(yán)重破壞，所以重點(diǎn)研究綠色開采技術(shù)，打造帶有循環(huán)性的綠色環(huán)保經(jīng)濟(jì)工業(yè)產(chǎn)業(yè)帶是我國(guó)煤礦資源開采產(chǎn)業(yè)的必經(jīng)之路。綠色開采技術(shù)的原則就是要體現(xiàn)開采工業(yè)與生態(tài)環(huán)境二者兼容的可持續(xù)發(fā)展，在保證高效率的同時(shí)，還能做到低排放。所以煤礦的綠色開采技術(shù)涉及到土地、河流、建筑物保護(hù)、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)、礦區(qū)資源安全檢測(cè)、保水開發(fā)技術(shù)等多個(gè)方面。
2煤礦綠色開采的技術(shù)體系
煤礦綠色開采技術(shù)從廣義上講是在開采時(shí)要盡可能降低對(duì)環(huán)境和其他資源的污染等不良影響，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體講，煤礦綠色開采技術(shù)體系主要包括以下內(nèi)容:首先是“保水技術(shù)”，即對(duì)水資源的保護(hù)。其次是通過離層注漿、填充和條帶開采來保護(hù)土地資源和建筑物。第三點(diǎn)是安全合理地從礦井保護(hù)層及安全面抽取大量瓦斯，避免施工時(shí)發(fā)生突發(fā)爆炸等危險(xiǎn)，同時(shí)也達(dá)到了煤礦與瓦斯共同開采的目的。第四，為了保護(hù)煤層巷道安全的支護(hù)技術(shù)與減少矸石排放的技術(shù)。第五，地下氣化技術(shù)。這五種技術(shù)共同構(gòu)成了煤礦綠色開采技術(shù)整體體系。實(shí)際上，由于煤礦開采所導(dǎo)致的環(huán)境變化與安全問題都和開采后所造成的地質(zhì)巖層運(yùn)動(dòng)有關(guān)，因?yàn)閹r體巖層被開采所破壞。所以煤礦的綠色開采技術(shù)主要要基于以下幾點(diǎn)理論來展開，首先就是開采之后巖層內(nèi)可能存在的“節(jié)理裂隙場(chǎng)”分布和離層規(guī)律。其次是巖體由于受到應(yīng)力而被破壞，所以必須通過巖層的控制技術(shù)來保證巖體不會(huì)被進(jìn)一步破壞。最后是要研究開采對(duì)巖層地表移動(dòng)所造成的影響規(guī)律。
3綠色開采技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐
3．1關(guān)鍵層理論
巖層在煤礦開采時(shí)受到巨大應(yīng)力，導(dǎo)致被破壞，所以必須采用控制技術(shù)來保護(hù)巖層。近年來為了突破這一難題，巖層的關(guān)鍵層理論應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)鍵層理論之所以被提出，就是為了研究覆巖中硬度較高的厚硬巖層可能在開采過程中出現(xiàn)的節(jié)理裂隙，這些裂隙的分布對(duì)瓦斯抽放、保水工程以及開采沉降控制可能產(chǎn)生影響。所以，關(guān)鍵層理論可以被視為煤礦綠色開采技術(shù)的理論基礎(chǔ)。
3．2卸壓瓦斯抽放方案的優(yōu)化
經(jīng)過不斷的實(shí)踐得出結(jié)論，如果煤層開采導(dǎo)致巖層出現(xiàn)移動(dòng)，即便是滲透率極低的煤層，其滲透率也會(huì)驟增數(shù)十倍甚至百倍，這就為煤層的氣送運(yùn)移及開采創(chuàng)造了條件，所以煤層的瓦斯抽放應(yīng)該是我國(guó)煤礦綠色開采技術(shù)的主要途徑之一。因?yàn)槊旱V綠色開采技術(shù)與關(guān)鍵層理論的優(yōu)秀思想就是將煤層氣作為一種資源充分利用于采煤過程中，通過巖層的移動(dòng)和對(duì)瓦斯抽放的卸壓作用來優(yōu)化抽放方案，進(jìn)而提高瓦斯的抽出率。所以要做到煤炭與煤層氣的雙向共采，就必須在開采過程中形成采瓦斯和采煤兩套系統(tǒng)。借助巖層運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與關(guān)鍵層理論中節(jié)理裂隙場(chǎng)的分布規(guī)律來抽放瓦斯。
3．3具體實(shí)踐應(yīng)用
通過關(guān)鍵層理論中的采動(dòng)裂隙分布規(guī)律，建立了抽放瓦斯的O形圈理論，在我國(guó)淮南、陽泉等重要礦區(qū)已經(jīng)投入試驗(yàn)和應(yīng)用，O形圈理論也是瓦斯抽放鉆孔位置選擇布置的理論依據(jù)。另外，鄰層開采煤層的下位關(guān)鍵層會(huì)產(chǎn)生破斷運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)有利于控制煤層裂隙的發(fā)育。例如陽泉3礦的13煤綜放面，初期開采時(shí)它的上鄰近層在瓦斯卸壓及抽放時(shí)會(huì)遵循抽放孔巷隨著開采進(jìn)程由采空區(qū)中部移動(dòng)到O形圈內(nèi)的規(guī)律。所以陽泉3礦13煤的綜放面鄰近層的瓦斯卸壓就應(yīng)該采取瓦斯向高抽巷布置的方案進(jìn)行優(yōu)化。最后是煤炭的地下氣化技術(shù)，這是一種整體性很強(qiáng)的綠色開采技術(shù)。它對(duì)于水資源的保護(hù)很看重，比如通過對(duì)煤炭進(jìn)行控制性燃燒來控制地下煤炭氣化所產(chǎn)生的苯與酚對(duì)地下水資源的污染，以及因?yàn)槊禾咳紵纬傻亩趸嫉某榉盘幚淼鹊取?
4結(jié)語
煤礦的綠色開采技術(shù)應(yīng)用還有許多，這里僅僅介紹了冰山一角。特別是基于低碳經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)背景下，煤礦綠色開采技術(shù)應(yīng)當(dāng)更深層次地被研發(fā)和推進(jìn)，為建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)而不斷創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)開采與環(huán)保并行的經(jīng)濟(jì)開發(fā)體系，以最低的成本創(chuàng)造最大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
作者：張洪峰 單位：大同煤礦集團(tuán)同發(fā)東周窯煤業(yè)有限公司
一、煤礦開采的經(jīng)濟(jì)價(jià)值
有關(guān)科學(xué)家的分析，它在市場(chǎng)上的價(jià)值非常的昂高，儲(chǔ)量超過一億噸的煤礦估計(jì)值能超過2000億元。它有著損益。首先從損害上分析：煤礦開采在項(xiàng)目開始實(shí)施時(shí)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，從而引起一些空氣質(zhì)量和自然圈子標(biāo)值的變化。所以，對(duì)于這些指標(biāo)值的計(jì)算，就必須要采用科學(xué)的方法。其次，從煤礦開采的收益上分析，經(jīng)科學(xué)家的推論和研究，總結(jié)出了一個(gè)公式：∑(CI—CO)t(I+r)/1=o，其中t=0.1.2.3….n。CI表示現(xiàn)金流入量，CO表示現(xiàn)金流出量，(CI—CO)t表示項(xiàng)目在第t年的盡現(xiàn)金流量，t=0表示項(xiàng)目開始運(yùn)行的時(shí)間點(diǎn)，n表示項(xiàng)目計(jì)算期，其具體計(jì)算可通過內(nèi)插法求，公式為：r=r1+[NPV1(r2-r1)]/[NPV1+NPV2]，其中r1表示當(dāng)凈現(xiàn)值為接近于零的正值的折現(xiàn)率，r2表示當(dāng)凈現(xiàn)值為接近于零的負(fù)值時(shí)的折現(xiàn)率，NPV1表示低折現(xiàn)率時(shí)凈現(xiàn)值的正值，NPV2表示采用高折現(xiàn)率時(shí)凈現(xiàn)值的負(fù)值，其中r1與r2之間不應(yīng)超過百分之二。從上面幾個(gè)公式總結(jié)出，煤礦的開采對(duì)于現(xiàn)在社會(huì)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值能夠達(dá)到一個(gè)前所未有的前景。
二、煤礦開采的安全設(shè)施
做任何事情必須考慮的前提因素就是人的安全，所以，在開采煤礦的時(shí)候，在安全方面就是尤為重要的。(1)根據(jù)《煤炭法》，《礦山安全法》和《煤礦安全監(jiān)察條例》制定本規(guī)程；(2)在中華人民共和國(guó)領(lǐng)域從事煤礦生產(chǎn)等活動(dòng)，必須要遵守以上規(guī)程；(3)煤礦企業(yè)必須建立并健全各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)安全生產(chǎn)責(zé)任制，法規(guī)，規(guī)章，規(guī)程，標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范；(4)在開采煤礦使用的機(jī)械樣品中，必須設(shè)置安全機(jī)構(gòu)；(5)煤礦企業(yè)必須支持群眾安全監(jiān)督組織等活動(dòng)，發(fā)揮職工群眾安全監(jiān)督作用；(6)煤礦對(duì)于作業(yè)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，開采煤礦要實(shí)時(shí)的注意安全問題，遵守好國(guó)家及其企業(yè)所制定的安全規(guī)章制度，不經(jīng)培訓(xùn)，不得上崗；(7)煤礦企業(yè)在即將開采的時(shí)候，要對(duì)作業(yè)人員再次強(qiáng)調(diào)下井時(shí)應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)，人們往往就是不注意一些細(xì)節(jié)而導(dǎo)致悲劇性的發(fā)生。
三、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于煤礦開采的應(yīng)用
1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與改造當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是省級(jí)與下屬部分企業(yè)的廣域網(wǎng)，而省轄市網(wǎng)絡(luò)沒有有效的連接進(jìn)來，網(wǎng)絡(luò)本身是個(gè)大體結(jié)構(gòu)，所以，要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)把各省級(jí)，各省級(jí)所屬的下屬企業(yè)和省轄市網(wǎng)絡(luò)連接起來，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行省級(jí)和優(yōu)化。可以運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)解決煤礦開采的安全問題，它可以隨時(shí)的提供地理位置信息，并且能夠全面的進(jìn)行對(duì)地圖的縮小，放大，找查，漫游，全圖，測(cè)距，鷹眼圖層設(shè)置等常規(guī)的地圖操作功能，同時(shí)，還負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各種模擬量，開關(guān)量的圖形，數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)信息的顯示。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器主要存儲(chǔ)全部的非地圖數(shù)據(jù)，包括設(shè)備數(shù)據(jù)，環(huán)境數(shù)據(jù)，管理數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)信息，同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器還要提供相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)，查詢等功能的具體數(shù)據(jù)來源。所有數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)下不會(huì)丟失，而且存儲(chǔ)量非常大，找查也方便，也能快速?gòu)囊粋€(gè)地方傳遞到另外一個(gè)地方。無需人力，穩(wěn)定快捷，且不會(huì)在傳送途中丟失。2.計(jì)算機(jī)的分區(qū)管理計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)邏輯隔離的同時(shí)，滿足外界通過身份驗(yàn)證訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需要，從管理的角度可以將煤礦安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化分為兩個(gè)部分。3.計(jì)算機(jī)對(duì)煤礦工資的便捷分配從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，開采煤礦需要大量的機(jī)械工具和作業(yè)人員，進(jìn)而使其需要一個(gè)較大資金量的流程，如果認(rèn)為會(huì)比較的繁瑣，計(jì)算機(jī)不僅僅能夠快速的計(jì)算出每一位作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備所需要的資金，還能夠準(zhǔn)確無誤的保存在計(jì)算機(jī)的硬盤上面，方面快捷的查詢流出的資金和資金的分配量的大小，更能夠?yàn)槠渌ぷ魅藛T解決他們對(duì)于資金上的疑問，避免一些不必要的麻煩。4.計(jì)算機(jī)對(duì)煤礦結(jié)構(gòu)的客觀分析由于地理?xiàng)l件和一些外界條件的限制，煤礦開采必須在一個(gè)穩(wěn)定而又安全的基礎(chǔ)上才能夠進(jìn)行作業(yè)。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升，能夠準(zhǔn)確無誤的查詢哪些地方有煤礦，哪些地方能夠開采到優(yōu)質(zhì)的煤礦，煤礦地區(qū)周邊環(huán)境的影響大小，煤礦開采需要深入在地面下，所以，必須對(duì)于其中土壤和石層進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，計(jì)算出其中承重能力的大小，抗震動(dòng)幅度的大小等安全因素。5.計(jì)算機(jī)對(duì)煤礦開采地質(zhì)工程的管理開采煤礦的準(zhǔn)備十分的復(fù)雜，對(duì)于煤礦開采要知道地理性質(zhì)：大陸按照高層特征，可以分為高山，丘陵，平原，高原，盆地和洼地等地形單元，其中，低于海波1000m的平原，丘陵，盆地面積最大，陸地部分最主要的地形特征是由一系列呈弧形或線形展布的山系。其中，海波在500-1000m的成為低山，1000-3500m的成為中山，大于3500m的成為高山。陸地上還有被山系所分隔，表面稍有起伏，內(nèi)部相對(duì)較差，一般不超過數(shù)十米的平原和高原，他們面積較廣。海拔高程在600m以上，表面較為平坦或略有起伏的廣闊地區(qū)成為高原。此外尚有四周為山系或高原限制的低地，因其外形似盆而成為盆地，介于山地和平原之間的高低不平，連綿不斷的低矮渾圓的小山丘地稱為丘陵。大陸上有眾多的河流組成的水系和湖泊，是地球表面的重要特征。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能準(zhǔn)確的探測(cè)煤礦的地理位置及其開采工程措施：礦井地質(zhì)結(jié)構(gòu)按其規(guī)模的大小對(duì)生產(chǎn)的影響程度，可分為大，中，小三種類型。大型構(gòu)造是指決定井田邊界的大型斷層，這類結(jié)構(gòu)在勘探階段通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)查明；中性構(gòu)造是指分布在井田范圍內(nèi)，影響水平，采取劃分和巷道布置的次一級(jí)構(gòu)造，它對(duì)煤礦生產(chǎn)影響極大，是礦井地質(zhì)工作的重點(diǎn)；小型構(gòu)造是指那些在巷道或工作面中比較容易查明全貌的更次一級(jí)斷層。大，中，小三種類型地質(zhì)構(gòu)造之間存在著密切關(guān)聯(lián)，大型構(gòu)造控制中，小型構(gòu)造，小型構(gòu)造反映大中型構(gòu)造。因此，在工作中應(yīng)該把大，中，小型構(gòu)造的研究有機(jī)地結(jié)合起來。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能準(zhǔn)確的分析底層表層，中層，底層的結(jié)構(gòu)，不需用大量的勞力去一層層的翻出，只需計(jì)算機(jī)和專業(yè)的一些勘探地質(zhì)設(shè)備的結(jié)合就能探測(cè)出哪些地質(zhì)能開采煤礦。有些地質(zhì)存在著斷層，而斷層對(duì)開采煤礦有影響；響磚眼的爆破效果：當(dāng)巖石中節(jié)理發(fā)育時(shí)，炮眼方向如與主要節(jié)理組平行，會(huì)在爆破的時(shí)候沿裂縫面漏氣，爆破效果大大降低：影響開采效率；在回采高變質(zhì)和地變質(zhì)煤層時(shí)，根據(jù)節(jié)理面的方向和發(fā)育程度，合理布置回采工作面，可以提高生產(chǎn)效率；影響頂板控制方法：煤層頂板巖石節(jié)理發(fā)育時(shí)，工作面頂板支護(hù)一般不能用頂柱，應(yīng)該采用頂梁，并且頂梁不能平行主要裂縫組方向，應(yīng)與主要裂縫組有一定的交角，以防止頂板沿裂縫面冒落。這些負(fù)面的影響就可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提前控制好，并能準(zhǔn)確的度好尺寸，能精確到0.00毫米。
四、總結(jié)
綜上所述，通過本人對(duì)煤礦采集在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用上的一些簡(jiǎn)單討論和煤礦采集的安全措施，使人們知道了煤礦的開采需要地質(zhì)條件的允許，煤礦開采有著很大的風(fēng)險(xiǎn)，所以，在開采煤礦的時(shí)候，要充分的做好準(zhǔn)備。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來探測(cè)煤礦采集的地質(zhì)條件，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提前擬定一個(gè)施工工程技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來做好必要的安全措施，讓煤礦的開采更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值和更多的資金流入。隨著網(wǎng)絡(luò)不斷的發(fā)展，煤礦在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)方面會(huì)有更高更亮的發(fā)展前途。網(wǎng)絡(luò)的普遍性和科學(xué)性，改善了許多人們的生活觀，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以達(dá)到在無人的條件下也能讓機(jī)械工具正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在開采煤礦個(gè)機(jī)械工具中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以讓作業(yè)員們更輕松，做事情也能達(dá)到事半功倍的效果。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)造福人類，推進(jìn)整個(gè)國(guó)家的發(fā)展。由于本人的知識(shí)水平有限，因此，本文如有不到之處，還望不吝指正。
作者：李曉麗 單位：中煤科工集團(tuán)常州研究院有限公司
摘要：本文針對(duì)煤礦開采對(duì)礦區(qū)環(huán)境、地表破壞的影響，并以減輕危害程度為目標(biāo)，根據(jù)各個(gè)礦區(qū)應(yīng)合理的應(yīng)用采礦方法和工藝，來防治和控制開采沉陷。
關(guān)鍵字：開采沉陷土地復(fù)墾沉陷控制
山西是煤炭大省，煤炭的開發(fā)為山西經(jīng)濟(jì)快速持續(xù)發(fā)展提供了基本保證，然而煤炭的大規(guī)模開采對(duì)礦山及其周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞日益突出，開采沉陷造成的礦區(qū)環(huán)境災(zāi)害主要有土地塌陷或積水，農(nóng)田減產(chǎn)或絕產(chǎn)、道路塌陷、房屋變形破壞等，這都是開采引起的巖層移動(dòng)，是造成礦區(qū)塌陷災(zāi)害和區(qū)域變形的根源，有效控制和減輕地面塌陷程度是解決此問題的根本之路。隨著煤炭形式的好轉(zhuǎn)，各集團(tuán)公司都加大了環(huán)境的防治和治理，對(duì)煤炭事業(yè)來說，功在當(dāng)代，利在千秋。
一.沉陷的防治技術(shù)途徑
沉陷破壞的防治技術(shù)途徑可以從兩方面考慮；（1）對(duì)開采沉陷的控制，即通過合理選擇采礦方法和工藝、合理布置開采工作面、采取井下充填法、覆巖離層帶空間充填等措施，來減少地表下沉，控制地表下沉速度和范圍，達(dá)到保護(hù)地表和地面建、構(gòu)筑物與耕地的目的。（2）開采沉陷破壞的恢復(fù)和整治，運(yùn)用土地復(fù)墾技術(shù)和建筑物抗采動(dòng)變形技術(shù)，對(duì)開采沉陷破壞的土地進(jìn)行整治和利用。
1.1.1全部充填開采
在煤炭采出后頂板尚未冒落之前，用固體材料對(duì)采空區(qū)進(jìn)行密實(shí)充填，使頂板巖層僅產(chǎn)生少量下沉，以減少地表的下沉和變形，達(dá)到保護(hù)地面建、構(gòu)筑物或農(nóng)田的目的。其中水沙充填是充填采煤法中減少地表下沉效果作好的方法，其次是風(fēng)力充填和矸石自溜充填。但充填采礦法需要專門的充填設(shè)備和設(shè)施，還需要有充足的充填材料。礦井初期投資大，噸煤成本相應(yīng)的增加。
1.1.2條帶開采
根據(jù)煤層和上覆巖層組合條件，按一定的采留比，在被開采的煤層中采出一條，保留一條。由于條帶開采僅是部分地采出地下煤炭資源，保留了一部分煤炭以煤柱形支撐上覆巖層。從而減少覆巖移動(dòng)，控制地表的移動(dòng)和變形，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面建、構(gòu)筑物的保護(hù)。但該方法采出率低、巷道掘進(jìn)多，工作面效率低。
1.1.3覆巖離層帶充填
根據(jù)采空區(qū)上方覆巖移動(dòng)形成三帶的巖移特性，在煤炭采出后一定時(shí)間間隔內(nèi)，用鉆孔往離層帶空間高壓注漿，充填，加固離層帶空間，將采動(dòng)的砌體梁結(jié)構(gòu)加固為穩(wěn)定性較好的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，使離層帶的下沉空間不再向地表傳遞，以減少或減緩地表下沉，保護(hù)地面建、構(gòu)筑物或農(nóng)田。但該技術(shù)難度大，再近一步研究。
1.1.4限厚開采
根據(jù)礦區(qū)地形、水文地質(zhì)條件和建、構(gòu)筑物抗變形能力，以不產(chǎn)生地表積水和滿足建筑物所要求的保護(hù)等級(jí)為依據(jù)，確定可開采的煤層厚度，開采是僅回采這一厚度的煤，其余各煤層均不開采，以實(shí)現(xiàn)減少下沉保護(hù)地面建、構(gòu)筑物及土地的目的。但該技術(shù)采出率低，僅在薄煤層中應(yīng)用有一定的使用價(jià)值。
1.1.5協(xié)調(diào)開采
厚煤層分層開采時(shí)，合理設(shè)計(jì)各工作面的開采間距，相互位置與開采順序，使開采一個(gè)煤層（工作面）所產(chǎn)生的地表變形和開采另一個(gè)煤層（工作面）所產(chǎn)生的地表變形相互抵消或抵消一部分，以減少采動(dòng)引起的地表變形，保護(hù)地面建、構(gòu)筑物。但該技術(shù)要保持一定的錯(cuò)距，因此組織生產(chǎn)難度較大。我國(guó)尚未開展這種工業(yè)性實(shí)驗(yàn)。
1.1.6“采-注-采“三步法開采
充分利用覆巖結(jié)構(gòu)對(duì)巖層移動(dòng)的控制作用，應(yīng)用荷載置換的原理，進(jìn)行小條帶開采-注漿充填固結(jié)采空區(qū)-剩余條帶開采的三步法開采，有效的對(duì)巖層移動(dòng)和地表沉陷的控制，解決了大面積開采地表沉陷控制、提高了煤炭的回采率，保護(hù)了地面建、構(gòu)筑物，但也存在工藝復(fù)雜，成本較大等缺點(diǎn)。
二.土地復(fù)墾技術(shù)
2.2.1煤矸石充填復(fù)墾和粉煤灰充填復(fù)墾
（1）地下開采產(chǎn)生的大量煤矸石運(yùn)到地表排放，既占地有污染環(huán)境。利用煤矸石作為充填材料，即可使采煤破壞的土地得到恢復(fù)，又能減少矸石的額占地。轉(zhuǎn)
（2）利用電廠的廢棄物--粉煤灰充填沉陷區(qū)復(fù)墾土地，可以化兩害（沉陷區(qū)、粉煤灰）為三利（電廠、煤礦、農(nóng)民三放面有利）。
2.2.2平地和修建梯田復(fù)墾
對(duì)積水沉陷區(qū)、潛水位較低的邊坡地帶，可采取平整土地、改造成梯田的方法復(fù)墾利用。梯田的水平寬度和梯坎高度，應(yīng)根據(jù)地面坡度抖緩、土層薄厚、工程量大小、作物種類、耕種機(jī)械化程度綜合考慮確定，田間坡度的大小和坡向，應(yīng)根據(jù)原始坡度的大小、有無灌溉條件、復(fù)墾土地用途來決定。
2.2.3輸排法復(fù)墾
開挖排水渠道，將沉陷區(qū)淺積水引入河流、湖泊、坑塘、水庫(kù)等，作為蓄水用，是沉陷水淹地重新得到耕種。
2.2.4深挖墊淺復(fù)墾
運(yùn)用人工或機(jī)械方法，將局部積水或季節(jié)性積水沉陷區(qū)下沉大區(qū)域挖深，適合養(yǎng)魚、蓄水灌溉等，用挖出的泥土充填開采沉陷較小的地區(qū)，使其成為可種植的耕地。
2.2.5積水區(qū)綜合利用技術(shù)
對(duì)地面大面積積水和積水深度很大的沉陷區(qū)，科學(xué)的綜合利用，發(fā)展網(wǎng)箱養(yǎng)魚、圍欄養(yǎng)魚、蓄洪作灌溉水源、建造水上公園等。
2.2.6固體微生物復(fù)墾技術(shù)
煤矸石添加適量微生物活化劑，經(jīng)過一個(gè)植物生長(zhǎng)期（約6個(gè)月）就可建立起穩(wěn)固的植物生長(zhǎng)層，形成熟化的土壤。
三.結(jié)束語
開采沉陷是造成礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的直接原因，有效控制和減輕地面沉陷程度是避免開采沉陷環(huán)境災(zāi)害的基本途徑。充填采煤法是減少地表下沉效果作好的方法，近年在山東有些礦區(qū)正在做膏體充填的實(shí)驗(yàn)，這種方法可使采場(chǎng)沒有或減少垮落帶，能更好的減少地表下沉。但它的技術(shù)含量很大，輸送倍線大，管路易阻塞，如果成功那將是煤礦開采的一次技術(shù)革命。
開采沉陷對(duì)土地資源的影響和破壞是難以避免的，所以各個(gè)煤礦應(yīng)該應(yīng)用根據(jù)自己的實(shí)際情況和條件合理應(yīng)用防止和控制開采沉陷技術(shù)和土地復(fù)墾技術(shù)，礦區(qū)生態(tài)復(fù)墾技術(shù)等多學(xué)科知識(shí)，對(duì)地表塌陷進(jìn)行綜合治理和開發(fā)利用，才能更好地保護(hù)地表、礦區(qū)的環(huán)境、農(nóng)民的利益。
論文關(guān)鍵詞：煤礦開采；水害防治；團(tuán)柏煤礦；水文地質(zhì)；“突水”預(yù)測(cè)
論文摘要：團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部，汾河西側(cè)，地貌形態(tài)為中低山區(qū)，地形切割強(qiáng)烈，溝谷縱橫，地形復(fù)雜。文章論述了團(tuán)柏煤礦區(qū)域水文地質(zhì)特征及水害特點(diǎn)，提出了團(tuán)柏煤礦水害分類治理技術(shù)，以翔實(shí)的資料分析了各種技術(shù)的特點(diǎn)，提出團(tuán)柏煤礦開采水害防治的主要措施。
團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部，汾河西側(cè)，地貌形態(tài)為中低山區(qū)，地形切割強(qiáng)烈，溝谷縱橫，地形復(fù)雜。霍州礦區(qū)面積843.22km2，地質(zhì)儲(chǔ)量77.4億噸。近年隨著開拓范圍不斷擴(kuò)大，開采深度向下延深，礦區(qū)各礦的水文地質(zhì)條件日益復(fù)雜，多種水害類型逐漸顯現(xiàn)。因此，礦區(qū)防治水任務(wù)日趨繁重，防治水工作，特別是奧灰水害防治工作在確保煤炭安全、有序和高效生產(chǎn)方面的重要性突顯出來。
一、團(tuán)柏煤礦區(qū)域水文地質(zhì)特點(diǎn)
霍州礦區(qū)有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奧陶系地層。團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部，該區(qū)斷裂十分發(fā)育，近東西向、近南北向、北東向和北北東向斷層相互切割，小斷層密集、陷落柱也很發(fā)育，水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜。在團(tuán)柏井田之西有一穿過回坡底井田的地下分水嶺。分水嶺之西為龍子寺泉域，之東為團(tuán)柏井田所在的郭莊泉域。郭莊泉是山西第二大巖溶泉，自流量7.19m3/s。北起呂梁饅山、將軍山的灰?guī)r補(bǔ)給露頭面積約1400km2，主逕流帶沿呂梁山東麓自北向南—東南經(jīng)白龍井田南部于下團(tuán)柏?cái)鄬优c汾河交匯處泄出。團(tuán)柏—回坡底井田在郭莊泉排泄區(qū)之西，自然對(duì)于這一井田，越向東越接近排泄區(qū)的部位，奧灰?guī)r溶越發(fā)育。危害下組煤開采的是兩個(gè)含水層，奧灰和K2灰?guī)r。下組煤與奧灰的距離在全國(guó)是最薄的，11號(hào)煤平均25m，最薄處僅15m，10號(hào)煤平均36m。K2灰?guī)r是9號(hào)煤頂板，為充水含水層，厚2.75～11.4m。從1996年開始施工下組煤斜井和巷道共發(fā)生K2底板突水事故6次，都是在接近K2時(shí)，突水量150～380m3/h。
二、團(tuán)柏煤礦面臨的主要水害
（一）頂板水水害
1、2號(hào)煤層開采直接充水水源為煤層頂板的下石盒子組（K9、K8）砂巖裂隙含水層，但由于該含水層富水性較弱，因此，對(duì)煤層開采不會(huì)造成影響。在某些塊段構(gòu)造的向斜軸部附近水量可能相對(duì)集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情況下也不會(huì)形成水害事故。K2太灰含水層是該煤層直接充水水源，煤層開采將完全揭露該含水層，由于該含水層水量相對(duì)豐富，對(duì)煤層開采將會(huì)造成大的影響，因此，在回采中必須采取物探、鉆探和適當(dāng)?shù)姆乐嗡こ痰却胧瑴p少其對(duì)回采期間的影響，以保證煤層安全回采。但經(jīng)過首采區(qū)開采對(duì)其揭露疏放后水量有所減少，開采過程中影響也相對(duì)減少。
（二）煤層底板水水害
底板水主要為K2太灰水和O2奧灰水。近5年要回采的1號(hào)煤層底板最低標(biāo)高為+520m，要回采的2號(hào)煤層底板最低標(biāo)高為+475m，而K2太灰含水層水位標(biāo)高為480m，O2奧灰含水層水位標(biāo)高為520m左右，因此，1、2號(hào)煤層相對(duì)這兩個(gè)含水層基本不帶壓，再加上中間有小隔水層的存在，對(duì)開采也基本不受影響。O2含水層是下組煤開采防治的重點(diǎn)。9、10、11號(hào)煤層存在嚴(yán)重帶壓開采現(xiàn)象，所以，采掘中在充分利用本溪組有效隔水層的同時(shí)，必須采取一定的帶壓開采措施，預(yù)防或減少水害事故的發(fā)生。
團(tuán)柏井田生產(chǎn)和廢棄小煤窯較多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)有110多個(gè)，由于小煤窯邊界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窯發(fā)生老窯突水，因此，小煤窯的邊界控制也是防治水非常重要的工作。
總的來看，上組煤開采水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，開采過程中形成水害的可能性不大。由于下組煤位于K2含水層和O2含水層之間，為帶壓開采，且煤層底板有效隔水層厚度很薄，礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜，因此，下組煤開采防治水工作嚴(yán)峻，開采過程中要做好采取充分的防治水技術(shù)措施，以防發(fā)生重大水害事故。[
三、團(tuán)柏煤礦開采水害防治措施
在總結(jié)以往煤礦突水淹井事故經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，團(tuán)柏煤礦的水害防治采取以防為主，供、疏、堵相結(jié)合的合理方針，重點(diǎn)做好下組煤開采防治水工作。
（一）完善礦井水文地質(zhì)觀測(cè)系統(tǒng)
團(tuán)柏礦區(qū)防治水害必須從加強(qiáng)水文地質(zhì)工作，查清礦區(qū)水文地質(zhì)條件入手，建立和完善礦區(qū)主要含水層地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)。主要要做的工作如下：通過井田水質(zhì)動(dòng)態(tài)分析研究井田各含水層礦化度的變化，可以間接推斷各含水層的自然補(bǔ)給條件；提前探測(cè)富水區(qū)域，做好水文地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；運(yùn)用瞬變電磁法對(duì)含水?dāng)鄬酉萋渲恢镁_定位；紅外測(cè)溫法直觀了解井下巖層含水狀況；超前鉆探預(yù)測(cè)地層水文地質(zhì)條件；用水化學(xué)分析法可有效預(yù)測(cè)地層不同區(qū)域水文地質(zhì)條件變化。團(tuán)柏井田下組煤開采來看，越向東開采水文地質(zhì)條件越復(fù)雜：奧灰強(qiáng)富水；必須疏干的K2灰?guī)r條件也復(fù)雜，水位與奧灰相同，存在奧灰補(bǔ)給通道，水量大（11-0單孔涌水量105m3/h）。因此在中、東部開采下組煤之前，應(yīng)先進(jìn)行專門水文地質(zhì)勘探，勘探主要解決的問題：奧灰富水性；K2疏干水量和受補(bǔ)通道；底板保護(hù)性能；安全評(píng)價(jià)；安全開采技術(shù)方法與布局。
（二）發(fā)展“突水”預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)
實(shí)現(xiàn)突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的可視化和適時(shí)化，推進(jìn)礦井防治水信息系統(tǒng)集成。團(tuán)柏煤礦的防治水工作的重點(diǎn)放在下組煤開采上，采用綜合物探、化探和鉆探等到手段，查明陷落柱、斷層和裂隙密集等地質(zhì)“異常體”，以及封閉不良鉆孔。并采用留設(shè)防水煤柱或底板加固等到手段對(duì)地質(zhì)異常體進(jìn)行改造，做到采煤工作面底板不出水或不出大水，以節(jié)約排水費(fèi)用，保護(hù)水資源和生態(tài)環(huán)境。據(jù)涌水量預(yù)測(cè)結(jié)果，適當(dāng)加大礦井和采煤工作面的排水能力，以防不測(cè)。首先要做好探水工作。探水又有兩種方法，一是鉆探。按規(guī)范要求探水，有疑必探，先探后采，11號(hào)煤落差1m以上的斷層都在探水的考慮范圍。掌握10號(hào)煤采掘資料，凡10號(hào)煤揭露的陷落柱、大于3m（含3m）的斷層、特別破碎帶、底板涌水點(diǎn)必探。11號(hào)煤采掘中發(fā)生底板涌水的必探。二是物探。考慮到實(shí)際效果，采用井下瞬變電磁法，坑透法配合。物探主要用于11號(hào)煤開采，在首采的2～3個(gè)工作面中必用。其次，要采取必要的隔離措施。實(shí)施采區(qū)隔離和上山與下山隔離及泵房隔離，這就要設(shè)置防水煤柱和防水閘門。再次是加固措施。對(duì)已知陷落柱和斷層，利用探水孔對(duì)薄弱處進(jìn)行注漿加固，需要時(shí)補(bǔ)充注漿鉆孔。對(duì)底板重破碎帶，底板涌水處和物探驗(yàn)證了的異常區(qū)進(jìn)行注漿加固，重點(diǎn)是11號(hào)煤。小流量鉆孔的注漿可用能調(diào)節(jié)流量的高壓計(jì)量泵。最后是留設(shè)煤柱。導(dǎo)水陷落柱（經(jīng)探水）留煤柱。斷層煤柱留設(shè)（是否留和柱寬）按《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》公式計(jì)算。原則上10號(hào)煤10m以上，11號(hào)煤5m以上斷層的下降盤要留煤柱，此落差以下斷層是否留煤柱看具體情況，包括探水與注漿的結(jié)果。另外疏放11號(hào)煤底含水也是重要的。為創(chuàng)造采煤的干燥條件，并利于發(fā)現(xiàn)奧灰涌水的征兆，對(duì)11號(hào)煤的充水含水層：底灰及貼身石英砂巖含水夾層（統(tǒng)稱11號(hào)煤底含）進(jìn)行疏放。疏放可利用現(xiàn)有水平巷和上山巷打放水鉆孔，孔間距可作50m考慮，根據(jù)降壓效果（測(cè)壓）調(diào)整鉆孔密度。
（三）完善開采藝術(shù)
在采掘過程中為防止底板出現(xiàn)災(zāi)害性突水，應(yīng)堅(jiān)持先探后掘、先探后采和先注漿后掘進(jìn)，先注漿后回采的技術(shù)原則。為了節(jié)約工程量和保證安全，在采取鉆探、物探、化探等綜合手段時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持物化探先行，鉆探驗(yàn)證的技術(shù)方法，以杜絕采掘巷道誤揭導(dǎo)水陷落柱和導(dǎo)水?dāng)鄬印?
（四）建立強(qiáng)大的抗災(zāi)排水能力
這是團(tuán)柏煤礦防水害的最基本的措施。預(yù)計(jì)西部常規(guī)最大突水量為1800m3/h，因此除有礦井正常涌水量的排水能力外，抗突水的非常排水能力應(yīng)達(dá)到3000m3/h以上。采用直排式（一級(jí)排水），還應(yīng)有配套的水倉(cāng)容量和供電系統(tǒng)與管路系統(tǒng)。
四、結(jié)語
1．團(tuán)柏煤礦的水害要分類治理，重點(diǎn)治理下組煤水害。
2．團(tuán)柏煤礦開采一定要實(shí)施科技治水戰(zhàn)略，做到安全發(fā)展。
1以礦山壓力理論為指導(dǎo)的煤礦安全開采
1.1礦山壓力理論的相關(guān)定義
礦山壓力理論指的是按照礦山壓力的現(xiàn)象，分析礦山壓力的分布的基礎(chǔ)上，闡述巖石覆蓋層的運(yùn)動(dòng)狀況，找出運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能夠?qū)γ旱V的開采程序進(jìn)行控制的理論，該理論的提出能夠?yàn)槊旱V開采提供有效的支撐，而且能夠完善采場(chǎng)的支護(hù)效果，提高了煤礦開采的安全性。
1.2工程理論與先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合
我國(guó)在煤炭開采方面與一些發(fā)達(dá)的國(guó)家還是存在一定的差距的，煤礦開采的過程中安全事故多，而且會(huì)造成嚴(yán)重的地表塌陷。煤礦開采事故發(fā)生的原因在于在開采之前沒有對(duì)巖層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析，而且進(jìn)行大規(guī)模的回采工作，因此，在煤礦開采的過程中需要運(yùn)用一些先進(jìn)技術(shù)，防止災(zāi)害的發(fā)生，提高煤礦開采的安全性，對(duì)巖石覆蓋層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了解，從而能夠確定工作面的長(zhǎng)度和高度，運(yùn)用合理的開采步驟，實(shí)現(xiàn)安全而高效的煤礦開采工作。我國(guó)的地形比較復(fù)雜，地質(zhì)成分也比較多，而且在煤礦開采的過程中機(jī)械化水平不高，對(duì)煤礦開采技術(shù)管理也存在一定的問題，因此，我國(guó)在煤礦開采的過程中，應(yīng)該運(yùn)用礦山壓力理論作為支撐，將巖石動(dòng)力學(xué)作為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，完善開采體系，運(yùn)用智能化和可視化的技術(shù)，對(duì)煤礦開采地區(qū)的地形和地質(zhì)進(jìn)行勘查，在此基礎(chǔ)上，制定完善的計(jì)劃，再進(jìn)行煤礦的開采。
2運(yùn)用煤礦填充開采技術(shù)提高煤礦開采的安全性
2.1常用的不遷村的采煤方式
在很多村莊下，有大量的煤礦資源，這些煤礦資源不易被開采，這樣就造成了浪費(fèi)，不利于礦井的生產(chǎn)，現(xiàn)在，可以采用不遷村的方法對(duì)村莊下的煤礦進(jìn)行開采，可以采用條帶開采或者填充開采的方法。條帶開采的方法指的是在煤礦開采基礎(chǔ)工藝的指導(dǎo)下，運(yùn)用條帶起到間隔的作用，從而能夠有效地防止地面發(fā)生沉降，能夠開采出更多的煤礦，但是這種方法的缺點(diǎn)是采出率不高，而且會(huì)浪費(fèi)大量的煤礦資源，沒有較高的生產(chǎn)效益。在運(yùn)用填充開采的時(shí)候，是在采空區(qū)填充大量的實(shí)物，將煤礦運(yùn)用實(shí)物置換出來，從而能夠避免煤礦在開采的過程中發(fā)生地面沉降的問題，從而能夠提高煤礦開采的效果。
2.2煤礦填充開采的工藝
現(xiàn)在，在對(duì)煤礦開采的過程中，一般采用的是水砂填充開采和膏體填充開采的方法
2.2.1水砂填充開采
這種方法在填充開采中經(jīng)常被使用，而且能夠達(dá)到良好的效果，但是，水砂填充技術(shù)使用的流程比較復(fù)雜，而且不能運(yùn)用機(jī)械，所以，這種開采方式的成本比較高，而且不能得到較高的效益。
2.2.2膏體填充開采
這種開采方式是借鑒了水砂開采技術(shù)演變而來的，其克服了水砂開采技術(shù)的不足，這項(xiàng)技術(shù)是將礦井周圍的廢棄物，如粉煤灰、工業(yè)爐渣等混合起來，制作成膏狀的物體，通過一定的壓力，然后運(yùn)用管道將其運(yùn)送到井下，能夠?qū)⒉煽諈^(qū)進(jìn)行填充。膏體填充要根據(jù)井下的條件，進(jìn)行不同程度的填充，因此可以分為全部填充、部分填充等。在選用粉煤灰等材料的時(shí)候，要確保這些材料的顆粒不能過大，如果材料過大，就應(yīng)該進(jìn)行處理，膏體填充物是由不同的成分構(gòu)成的，要經(jīng)過準(zhǔn)確地配置后，才能確保膏體的流動(dòng)性完好。
3結(jié)語
現(xiàn)在，我國(guó)在進(jìn)行煤礦開采的過程中，容易發(fā)生很多安全事故，煤礦區(qū)塌陷的情況比較常見，因此，應(yīng)該采取措施，提高煤礦開采的安全性，提高煤礦開采的效率。我國(guó)應(yīng)該堅(jiān)持工程理論與先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，分析煤礦區(qū)的地質(zhì)條件，然后運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行可視化的勘查，在能夠準(zhǔn)確分析煤礦區(qū)的地質(zhì)條件后，再制定開采計(jì)劃。在進(jìn)行煤礦安全開采的過程中，可以運(yùn)用不遷村的開采方式，也可以運(yùn)用填充的開采方式，將一定的實(shí)物放入采空區(qū)，將煤礦置換出來，這樣可以防止地面發(fā)生塌陷，造成人員的傷亡，可以運(yùn)用膏體填充的方法和水砂填充的方法，從而提高煤礦區(qū)的安全性。
作者:何裕爵 陸秀 熊祎婧 單位:崇左市礦業(yè)投資開發(fā)有限公司
一、煤礦圍巖的相關(guān)控制技術(shù)
1.對(duì)于圍巖控制理論，也需要做到進(jìn)一步的改進(jìn)通過高效、合理、科學(xué)的巖層控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、高安全的目標(biāo)。對(duì)于國(guó)內(nèi)幾十年以來的礦山壓力研究需要做好進(jìn)一步總結(jié)處理，通過理論分析、實(shí)測(cè)法以及現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)等，配合計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)于各種煤層的開采條件、地質(zhì)等進(jìn)行深入的研究。
2.在堅(jiān)硬頂板以及破碎頂板條件之下，對(duì)于高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)的應(yīng)用研究考慮到當(dāng)前在頂板加固上、高壓注水的加固上以收稿日期:2013－05－07作者簡(jiǎn)介:靳敏捷(1984—)，男，山西鄉(xiāng)寧縣人，本科畢業(yè)，助理工程師，現(xiàn)在臺(tái)頭前灣煤業(yè)有限公司工作。及應(yīng)用化學(xué)的加固之上，都需要開采單位花費(fèi)較高的開采成本和復(fù)雜工藝，所以，在解決這一類問題時(shí)就需要研究性工藝、新技術(shù)以及新材料。
3.支架—圍巖以及放頂煤開采巖層之間的相互作用機(jī)理主要是對(duì)于頂煤破碎機(jī)理、圍巖應(yīng)力、放頂煤開采力學(xué)模型等進(jìn)行研究;離散元等方式也被運(yùn)用到了頂煤的放落當(dāng)中，這樣也能夠做到有效的回收率、將放煤的準(zhǔn)則也做出了一定的優(yōu)化。
4.頂板動(dòng)態(tài)、支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于頂板進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，也做好了支護(hù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，在破碎頂板、堅(jiān)硬頂板、放頂煤工作面以及急傾斜的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，還需要針對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入的完善，做好完善處理，積極地開發(fā)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將監(jiān)測(cè)儀表加以改進(jìn)，使得其能夠朝著便捷、直觀表達(dá)以及小型化的方向研究下去。
5.預(yù)測(cè)和防治沖擊地壓在研究如何才能夠顯現(xiàn)沖擊性礦壓的時(shí)候，也可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行相關(guān)的研究;對(duì)于沖擊性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都能夠得以完善，對(duì)于遙控技術(shù)、預(yù)報(bào)技術(shù)也做出了進(jìn)一步分析，當(dāng)然，我們也需要優(yōu)化專家系統(tǒng)，這樣才能夠做好防治。
6.研究新型支護(hù)設(shè)備，做好相關(guān)設(shè)備的開發(fā)對(duì)于較硬的頂板放頂煤的液壓支架以及硬煤層都做出了相應(yīng)的研究;對(duì)于快速移架系統(tǒng)、液壓支架的性能也做好了完善處理，并且在錨桿、錨索上也朝著可伸縮錨桿以及厚煤層的巷道錨索等方向進(jìn)行了研究開發(fā)。
二、改造小煤礦的相應(yīng)技術(shù)，全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采
應(yīng)當(dāng)淘汰部分落后的生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備，將部分不符合規(guī)定的小型煤礦關(guān)閉掉，從技術(shù)政策上來提升平均單井的規(guī)模，做好小型煤礦機(jī)械朝著半機(jī)械化、機(jī)械化的設(shè)備方向前進(jìn)，將開采工藝以及采煤方法做好進(jìn)一步改進(jìn)，以此來提升工作面的工作效率和單產(chǎn)效率;對(duì)于小煤礦的頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)水平也需要加以改善，才能夠降低事故率，確保安全生產(chǎn)。
三、煤炭地下氣化
地下氣化主要是通過地下煤炭的有效燃燒的控制，換一句話說，就是通過熱化學(xué)作用，使煤炭出現(xiàn)能夠進(jìn)行燃燒的氣體。
作者：靳敏捷單位：臺(tái)頭前灣煤業(yè)有限公司
1采煤方法和工藝
1．1緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長(zhǎng)壁綜采對(duì)于支架的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步的完善，對(duì)于支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴(yán)重?fù)p壞千斤頂措施等的研究需要進(jìn)一步加強(qiáng)，從而提升支架的可靠性，從而將其與中厚煤層的高效、高產(chǎn)的指標(biāo)之間的差距進(jìn)一步縮小。
1．2各種綜采高產(chǎn)高效綜采設(shè)備保障系統(tǒng)在今后的開采研究中，對(duì)于“支架—圍巖”系統(tǒng)控制需要加以改善，通過電液來控制閥組操縱支架，才能夠?qū)⒅ёo(hù)質(zhì)量的自動(dòng)采集系統(tǒng)、支架、頂板狀態(tài)等加以完善;帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。
2深井開采技術(shù)
在進(jìn)行深井的開采當(dāng)中需要注意到:沖擊地壓的防治、開采煤層的礦壓控制、布置井巷、治理熱海和瓦斯。需要研究攻關(guān)的問題:在深礦井作業(yè)當(dāng)中的環(huán)境變化;深井應(yīng)力場(chǎng)、分布狀態(tài)特征以及深井圍巖狀態(tài);深井檢測(cè)控制技術(shù)和沖擊地壓防止技術(shù);深井巷道的支護(hù)技術(shù)、快速掘進(jìn)等。
3優(yōu)化巷道布置，減少矸石排放的開采技術(shù)
對(duì)于已有的煤炭開采具體布置以及采煤所使用的方式，也需要做出進(jìn)一步的考慮、完善，這樣的操作有利于單一煤層開采的布置，所產(chǎn)生的矸石不需要被輸送到地面上，防治污染被進(jìn)一步擴(kuò)大，也有利于生產(chǎn)系統(tǒng)的大幅度簡(jiǎn)化，使綜掘、綜采能夠共同進(jìn)步發(fā)展。
4煤礦圍巖的相關(guān)控制技術(shù)
4．1對(duì)于圍巖控制理論，也需要做到進(jìn)一步的改進(jìn)
通過高效、合理、科學(xué)的巖層控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、高安全的目標(biāo)。對(duì)于國(guó)內(nèi)幾十年以來的礦山壓力研究需要做好進(jìn)一步總結(jié)處理，通過理論分析、實(shí)測(cè)法以及現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)等，配合計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)于各種煤層的開采條件、地質(zhì)等進(jìn)行深入的研究。
4．2在堅(jiān)硬頂板以及破碎頂板條件之下，對(duì)于高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)的應(yīng)用研究
考慮到當(dāng)前在頂板加固上、高壓注水的加固上以收稿日期:2013－05－07作者簡(jiǎn)介:靳敏捷(1984—)，男，山西鄉(xiāng)寧縣人，本科畢業(yè)，助理工程師，現(xiàn)在臺(tái)頭前灣煤業(yè)有限公司工作。及應(yīng)用化學(xué)的加固之上，都需要開采單位花費(fèi)較高的開采成本和復(fù)雜工藝，所以，在解決這一類問題時(shí)就需要研究性工藝、新技術(shù)以及新材料。
4．3支架—圍巖以及放頂煤開采巖層之間的相互作用機(jī)理
主要是對(duì)于頂煤破碎機(jī)理、圍巖應(yīng)力、放頂煤開采力學(xué)模型等進(jìn)行研究;離散元等方式也被運(yùn)用到了頂煤的放落當(dāng)中，這樣也能夠做到有效的回收率、將放煤的準(zhǔn)則也做出了一定的優(yōu)化。
4．4頂板動(dòng)態(tài)、支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)
對(duì)于頂板進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，也做好了支護(hù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，在破碎頂板、堅(jiān)硬頂板、放頂煤工作面以及急傾斜的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，還需要針對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入的完善，做好完善處理，積極地開發(fā)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將監(jiān)測(cè)儀表加以改進(jìn)，使得其能夠朝著便捷、直觀表達(dá)以及小型化的方向研究下去。
4．5預(yù)測(cè)和防治沖擊地壓
在研究如何才能夠顯現(xiàn)沖擊性礦壓的時(shí)候，也可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行相關(guān)的研究;對(duì)于沖擊性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都能夠得以完善，對(duì)于遙控技術(shù)、預(yù)報(bào)技術(shù)也做出了進(jìn)一步分析，當(dāng)然，我們也需要優(yōu)化專家系統(tǒng)，這樣才能夠做好防治。
4．6研究新型支護(hù)設(shè)備，做好相關(guān)設(shè)備的開發(fā)
對(duì)于較硬的頂板放頂煤的液壓支架以及硬煤層都做出了相應(yīng)的研究;對(duì)于快速移架系統(tǒng)、液壓支架的性能也做好了完善處理，并且在錨桿、錨索上也朝著可伸縮錨桿以及厚煤層的巷道錨索等方向進(jìn)行了研究開發(fā)。
5改造小煤礦的相應(yīng)技術(shù)，全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采
應(yīng)當(dāng)淘汰部分落后的生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備，將部分不符合規(guī)定的小型煤礦關(guān)閉掉，從技術(shù)政策上來提升平均單井的規(guī)模，做好小型煤礦機(jī)械朝著半機(jī)械化、機(jī)械化的設(shè)備方向前進(jìn)，將開采工藝以及采煤方法做好進(jìn)一步改進(jìn)，以此來提升工作面的工作效率和單產(chǎn)效率;對(duì)于小煤礦的頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)水平也需要加以改善，才能夠降低事故率，確保安全生產(chǎn)。
6煤炭地下氣化
地下氣化主要是通過地下煤炭的有效燃燒的控制，換一句話說，就是通過熱化學(xué)作用，使煤炭出現(xiàn)能夠進(jìn)行燃燒的氣體。由于地下氣化具有用人少、見效快、成本低、效率高、工期短等諸多方面的優(yōu)勢(shì)，在歸置條件復(fù)雜、劣質(zhì)煤比較高的區(qū)域尤為的合適，并且也擁有廣闊的發(fā)展空間。因此，對(duì)于地下氣化，還需要做好進(jìn)一步的研究與開發(fā)，真正實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)，從而提高煤礦開采的安全性與效率。總之，煤炭行業(yè)需要將科學(xué)技術(shù)的健康發(fā)展作為首要目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上來制定高效、安全的開采技術(shù)方向。煤炭開采離不開安全二字，只有把握好安全二字，才能夠促進(jìn)煤炭行業(yè)快速、穩(wěn)定、持續(xù)地發(fā)展下去，滿足人們對(duì)于煤炭能源消耗的需求。
本文作者：靳敏捷工作單位：臺(tái)頭前灣煤業(yè)有限公司
一、采礦新技術(shù)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中的意義
在當(dāng)今科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新形勢(shì)和地方煤礦發(fā)展的需求下，小煤礦開采技術(shù)的改革必須面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)，立足于煤炭開采技術(shù)的前沿，立足于中國(guó)煤炭發(fā)展戰(zhàn)略所必要的技術(shù)儲(chǔ)備，立足于煤炭工業(yè)工程實(shí)際問題的解決，重點(diǎn)從事中長(zhǎng)期研究開發(fā)和技術(shù)儲(chǔ)備，跟蹤產(chǎn)業(yè)科技前沿，以煤礦開采技術(shù)及配套裝備為主導(dǎo)的優(yōu)秀技術(shù)，占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)，才能得以生存和發(fā)展，因此采礦新技術(shù)在小煤礦中的應(yīng)用將越來越廣泛，越來越顯現(xiàn)其重要性。
二、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采適用的采礦新技術(shù)
在許多地區(qū)，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦生產(chǎn)能力較小，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜煤層賦存變化大，且很多為急傾斜煤層和薄煤層，給開采帶來較大的困難，研究和開發(fā)新采礦技術(shù)，提高礦井的高產(chǎn)高效，更為重要。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦中，單一長(zhǎng)壁采煤方法已趨成熟，現(xiàn)主要發(fā)展的有放頂煤采煤技術(shù)、急傾斜煤層采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法和小階段爆破落煤等采煤方法。
1、炮采放頂煤采煤技術(shù)(1)滑移支架放頂煤采煤法：滑移頂梁由頂梁和支柱兩個(gè)部分組成，前梁和后梁通過頂梁和前梁彈簧鋼或?qū)虿圻B接，支架的支柱為液壓?jiǎn)误w柱，數(shù)量2-5個(gè)不等。與頂梁之間通過銷軸連接。此外，前梁前端可安裝的探梁或挑梁，后梁尾端可安裝尾梁。滑移頂梁支架比較安全可靠，可自移，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于拆卸安裝，成本低，適應(yīng)性強(qiáng)等。在中小性煤礦中得到廣泛的推廣運(yùn)用。采用這種采煤方法開采的煤層厚度為5m以上，主要為傾斜和急傾斜煤層。工作面長(zhǎng)度一般為60-80m，最長(zhǎng)達(dá)105m，采高通常為5-10m，工作面循環(huán)進(jìn)度0.8m。滑移支架開采存在的主要問題:工作面支架初撐力和工作阻力偏低和穩(wěn)定性較差。(2)二型鋼梁放頂煤開采：二型鋼梁放頂煤上作面支護(hù)采用二型鋼梁、單體液壓支柱對(duì)棚架設(shè)，工作面采用放炮落，人工破網(wǎng)放煤，采放分別進(jìn)行。在煤層賦存條件變化較大或技術(shù)水平較低的地區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦使用較好。采用單體液壓支柱配二型俐梁對(duì)棚支護(hù)，每對(duì)棚5根支柱，主粱為一梁三柱。副梁為一梁二柱。主副梁間距150mm，對(duì)棚間以為600mm。最大控頂距3.4m,最小控頂距2.4m。采用放炮落煤、一般布置雙排眼。放完炮后及時(shí)移主梁。打臨時(shí)支柱。做到及時(shí)支護(hù)，爆破后人上裝煤。工作面輸送機(jī)采用可彎曲刮板箱送機(jī)和帶式輸送機(jī)。采用全部培落達(dá)處理采空區(qū)，隨著移副梁放頂煤，頂板逐漸自然下沉，垮落，以完成放頂工作。放頂煤采用分段、多輪作業(yè)方式，放煤口布置在刮板輸送機(jī)斜上方0.3m-0.5m左右。以人工堵口控制放頂煤量。采取間隔多次將頂煤充分放出，放煤后要及時(shí)調(diào)整歪斜棚梁，保證支柱有力，頂幫牢固。見殲堵口必要時(shí)打支柱以加固擋殲。
2、偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法：偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法將工作面傾角變緩，工作面較長(zhǎng)，從面具有緩斜、傾斜煤層走向長(zhǎng)壁采煤法巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、掘進(jìn)率低的一系列的特點(diǎn)，此采煤法利用掩護(hù)支架把工作空間與采空區(qū)隔開，大大簡(jiǎn)化了復(fù)雜頂板管理工作，為安全生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件，工作面煤炭自溜，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法一般適用于開采傾角大于印。
厚度2-6m煤層，理藏穩(wěn)定，煤層厚度變化不大的煤層。此采煤法工作面區(qū)段高度取決于煤層傾角大小，沿傾斜變化情況以及采煤技術(shù)條件，一般30m左右，煤層賦存條件好，構(gòu)造簡(jiǎn)單時(shí)，可加大到40m-60m。回采過程中，回風(fēng)巷中不斷接長(zhǎng)支架，進(jìn)風(fēng)巷不斷拆架。當(dāng)工作面推至采區(qū)上山附近時(shí)，布置收作眼，逐步將支架下放成水平位置，然后全部回收。掩護(hù)支架的結(jié)構(gòu):鋼梁長(zhǎng)為3.0-3.2m,鋼梁的規(guī)格應(yīng)根據(jù)支架的寬度選用，鋼理繩可用直徑20-30mm的舊鋼繩，鋼繩長(zhǎng)為20-30m左右。鋼繩數(shù)根據(jù)支架的寬度確定，寬度在3m以下的選用2-3根，3m以上時(shí)，可采用5-6根。鋼梁上輔設(shè)2-3層竹笆。
3、小階段爆破落煤采煤法：小階段爆破落煤采煤法是將區(qū)段內(nèi)煤體分成多個(gè)小區(qū)段進(jìn)行開采的“三無”，(無人員、無設(shè)備、無支護(hù))工作面開采的采煤方法。小階段爆破落煤采煤法一般適用于開采傾角大于400，厚度3.5-7.5m煤層，頂?shù)装宀灰谆涞牟灰?guī)則的煤層，低瓦斯礦井。其特點(diǎn)：安全性好，回采工藝簡(jiǎn)單，工效高，但回采率低，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，風(fēng)流分配困難。落煤方式：采用煤電鉆在小平巷內(nèi)打眼爆破，每區(qū)段內(nèi)的炮眼一次打眼一次起爆。頂板管理：沿回采工作面推進(jìn)方向每30留5m切頂煤柱，運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷內(nèi)20m超前支護(hù)。
4、刨煤機(jī)采煤方法：刨煤機(jī)開采技術(shù)是首次成功進(jìn)行中等及薄煤層開采的技術(shù)，大大提高了煤炭生產(chǎn)效率。刨煤機(jī)的切割速度可達(dá)到3m/s，切割功率超過2x400kW。根據(jù)煤的硬度，每刀截深可達(dá)到250mm。目前，工作面輸送機(jī)和刨煤機(jī)均采用了智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，加上可靠的支架控制系統(tǒng)，這一切都有利于實(shí)現(xiàn)工作面采煤的全部自動(dòng)化。刨煤機(jī)開采系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單。刨煤機(jī)機(jī)體由一根無極繩牽引，從工作面端頭開始沿導(dǎo)軌滑行割煤。導(dǎo)軌焊接在可彎曲愷裝工作面輸送機(jī)上。與滾筒采煤機(jī)不同的是，刨煤機(jī)是根據(jù)可彎曲愷裝輸送機(jī)的平面“找平”的，不需要專人在工作面負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作。可彎曲愷裝輸送機(jī)的推進(jìn)過程由電動(dòng)控制裝置控制，另外，支架前移過程也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制、安全可靠。這一切實(shí)現(xiàn)了整個(gè)開采系統(tǒng)的全部自動(dòng)化。刨煤機(jī)(即基板式刨煤機(jī))是用于特薄煤層開采的，最小開采厚度可達(dá)到0.6m,靠近采空區(qū)一側(cè)的刨煤機(jī)導(dǎo)軌及其附件被焊接在PF4工作面輸送機(jī)上，可實(shí)現(xiàn)更高的穩(wěn)定性，便于維修和操作。上部導(dǎo)軌允許快速進(jìn)人上部和下部刨鏈，而加固的底部導(dǎo)軌是由優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鑰制成的。為了防止減產(chǎn)、粉塵生成和部件的磨損，安裝有效的刨煤機(jī)水平控制系統(tǒng)以適應(yīng)各種起伏的煤層變化。
三、結(jié)語：
小煤礦開采工藝落后，安全條件差，資源同收率低。國(guó)家實(shí)施關(guān)閉小煤礦，淘汰落后的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，提高平均單井規(guī)模的技術(shù)政策，開發(fā)小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化開采技術(shù)和裝備，改進(jìn)小煤礦的采煤方法和開采工藝，提高采煤工作面的單產(chǎn)和工效，有著積極意義。
摘要 隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，煤礦開采中的采煤技術(shù)也起了越來越大的作用。本文從優(yōu)化開采布置的開采技術(shù)，研發(fā)新型設(shè)備等方面，主要探討了新形勢(shì)下煤礦開采中的采煤技術(shù)。
關(guān)鍵詞 煤礦開采；采煤技術(shù)；采煤方法；新形勢(shì)
中圖分類號(hào)TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）44-0095-01
中國(guó)是世界煤炭資源最豐富的國(guó)家之一，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤炭探明儲(chǔ)量在9 000億t以上，含煤面積55 萬余平方千米，而且煤種齊全，我國(guó)一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占75%以上，從煤中可以提取200多種產(chǎn)品，因此煤炭工業(yè)的發(fā)展，將直接關(guān)系到我國(guó)的社會(huì)主義建設(shè)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的變革，采煤技術(shù)的發(fā)展方向越來越趨向于高產(chǎn)、高效、高安全性，而采煤技術(shù)的發(fā)展必將帶動(dòng)煤炭開采各環(huán)節(jié)的發(fā)展，也將關(guān)系到社會(huì)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，因此，探討采煤技術(shù)顯得尤為重要。
1 探討采煤技術(shù)的背景概述
從理論上來說，影響采煤方法和技術(shù)的因素有很多，概括起來，主要有地質(zhì)構(gòu)造、煤層埋深、煤層賦存狀況、煤層厚度及硬度、煤層結(jié)構(gòu)、頂?shù)装鍡l件、煤質(zhì)條件及礦井生產(chǎn)能力等。在我國(guó)，長(zhǎng)壁采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應(yīng)用也在不斷地發(fā)展，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等難采煤層采煤方法和技術(shù)的研究還有很大的空間。
2 新形勢(shì)下采煤技術(shù)探討
2.1 優(yōu)化開采布置的開采技術(shù)
如今，科技在發(fā)展進(jìn)步，而煤礦開采也必將要顯示出新形勢(shì)下的特點(diǎn)，優(yōu)化技術(shù)，提高開采水平顯得尤為重要。從開采布置方面的開采技術(shù)來說，可以改進(jìn)、改善現(xiàn)有的采煤技術(shù)和開采布置，提高生產(chǎn)效能，以實(shí)現(xiàn)開采效益最大化為目標(biāo)，重點(diǎn)要研究開發(fā)煤礦的地質(zhì)條件、開采巷道布置及技術(shù)評(píng)價(jià)體系專家系統(tǒng)，從而才能實(shí)現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配，達(dá)到利益的最大化。
從具體操作來說，可以從以下幾個(gè)方面入手：開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化，優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù)，研究單一煤層集中開拓，研究集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù)，大幅度地將巖巷掘進(jìn)率降低，多開煤巷，減少出矸率；研究矸石在井下的直接處理，這是一項(xiàng)減少污染、降低能耗、保護(hù)環(huán)境的一個(gè)有利辦法，既可以優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，又有利于高產(chǎn)高效集中化開采，這一方面應(yīng)該抓緊探討和研究。
2.2 研發(fā)新設(shè)備，提高裝備技術(shù)，發(fā)展大功率、高安全性的薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī)是采煤技術(shù)發(fā)展中的一大趨勢(shì)
新型設(shè)備是采煤技術(shù)發(fā)展的必要條件，生產(chǎn)工具的進(jìn)步將直接影響到生產(chǎn)產(chǎn)出，影響到煤礦開采是否能夠達(dá)到功率的最大化，避免不必要的資源浪費(fèi)和損失。就深礦井開采來說，關(guān)鍵的技術(shù)是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(fēng)、井巷布置等。因此，在煤礦開采中需要進(jìn)行重點(diǎn)研究的是：1）深礦井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)；2）深礦井高產(chǎn)高效開采有關(guān)配套技術(shù)；3）深礦井開采熱害治理技術(shù)與裝備；4）深礦井開采后的維護(hù)設(shè)備。從功率上來看，只有大功率的新設(shè)備，才能夠創(chuàng)造出更高的安全性、可靠性，以及更廣的適應(yīng)性和匹配度。
在國(guó)外，薄煤層采煤機(jī)總裝機(jī)功率已超過500kW，刨煤機(jī)總裝機(jī)功率已超過2×400kW。我國(guó)正研制的MG200/450-WD型采煤機(jī)裝機(jī)功率為450kW；刨煤機(jī)最大功率為2×200kW。現(xiàn)階段，影響和制約我國(guó)薄煤層采煤機(jī)發(fā)展的一個(gè)主要的因素是：主電機(jī)功率與機(jī)面高度的矛盾，這種矛盾比較難以解決，因此，薄層采煤機(jī)使用的體積小、功率大的電機(jī)亟待研究。目前，我國(guó)薄層采煤工作面的輸送機(jī)長(zhǎng)度于國(guó)際上的涉及長(zhǎng)度差距仍然是很大，一般來說，我國(guó)的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度只有150m~200m，而國(guó)外層采煤工作面的輸送機(jī)長(zhǎng)度通常是為250m，有的甚至是大于300m。我國(guó)已經(jīng)研制了30余種放頂煤液壓支架架型，并對(duì)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、頂煤碎裂規(guī)律及可放性、放煤規(guī)律等進(jìn)行了大量的研究、對(duì)煤炭技術(shù)的生產(chǎn)起了重要導(dǎo)向作用。從這個(gè)角度來說，提高技術(shù)裝備的先進(jìn)程度，對(duì)技術(shù)裝備進(jìn)行改良和優(yōu)化是非常重要的。
2.3 采用放頂煤綜采技術(shù)
工作面的產(chǎn)量主要取決于放煤速度。目前，國(guó)內(nèi)放頂煤綜采工作面單產(chǎn)通常是介于100Mt/a~400Mt/a之間。需要指出的是，在淺埋深的條件下，本區(qū)采用放頂煤綜采的增產(chǎn)潛力不大； 因此，在管理先進(jìn)、條件適宜、設(shè)備安全可靠的條件下，1101工作面單產(chǎn)可達(dá)18Mt/a 左右，采用放頂煤綜采技術(shù)也是一個(gè)很好的選擇。將來，隨著放頂煤綜采技術(shù)的發(fā)展和變革，還可以通過改善“支架―圍巖”系統(tǒng)控制，更加優(yōu)化作業(yè)時(shí)候的支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、液壓信息和自動(dòng)化機(jī)械化電子化的采集集成系統(tǒng)等來提高綜采技術(shù)。
2.4 使用采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)
以科學(xué)合理、優(yōu)化高效的巖層控制技術(shù)來保證開采活動(dòng)的安全、高效、低成本、安全可靠為目標(biāo)，深入對(duì)我國(guó)幾十年的礦山壓力研究成果進(jìn)行總結(jié)，以理論分析（解析法）、現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)（統(tǒng)計(jì)分析預(yù)測(cè)、數(shù)值法） 和實(shí)測(cè)法等多種方法相結(jié)合的方式，運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，深入地研究各種煤層地質(zhì)及開采條件，如急傾斜、大采高、大采深采場(chǎng)礦山壓力顯現(xiàn)出來的規(guī)律，以及圍巖破壞與平衡機(jī)理，不斷完善采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)，達(dá)到煤礦開采活動(dòng)的目標(biāo)優(yōu)化。目前，由于應(yīng)用高壓注水、深孔預(yù)裂爆破處理堅(jiān)硬頂板和應(yīng)用化學(xué)加固技術(shù)，仍然存在著工藝工序復(fù)雜、成本投入高，因而需進(jìn)一步研究開發(fā)新材料、新工藝、新方法來解決這些問題。
3 結(jié)論
新形勢(shì)下，需要加強(qiáng)適合煤礦開采技術(shù)的研發(fā)力度，從開采技術(shù)上、從裝備技術(shù)上提高水平，達(dá)到提高產(chǎn)能、高安全、高能效的目的，才能真正地走出一條集約化生產(chǎn)和發(fā)展的道路，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展活力作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
摘要 通過對(duì)毛則渠煤礦20202工作面小保護(hù)柱開采采取的綜合技術(shù)措施，證明了區(qū)段間留設(shè)小保護(hù)煤柱的采面巷道布置設(shè)計(jì)方案的合理性，為今后的采掘生產(chǎn)技術(shù)提供了借鑒。
關(guān)鍵詞 巷道布置；小保護(hù)煤柱；開采；綜合技術(shù)
0 引言
毛則渠煤礦經(jīng)過技術(shù)改造，生產(chǎn)能力得到大幅度提高，使得儲(chǔ)量并不豐富的礦井變得資源快速枯竭。因此，提高煤炭回采率，成為確保礦井持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的重要工作。為此，對(duì)綜采工作面從計(jì)劃、設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備到生產(chǎn)管理全過程進(jìn)行了科學(xué)技術(shù)論證并確定了施工方案，通過工程實(shí)踐證明，取得了非常滿意的效果，為今后的采掘布局和生產(chǎn)管理奠定了基礎(chǔ)。
1 工作面概況
1.1 20202工作面位置
該面位于2采區(qū)北部，北部為本礦20201采空區(qū)，南部為20203采空區(qū)，東部為一采區(qū)空區(qū)，西部為采區(qū)運(yùn)輸巷保護(hù)煤柱。
1.2 煤層情況
回采2號(hào)煤層，煤層厚度3.3m；：煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。煤層偽頂為砂質(zhì)泥巖，灰黑色、易碎，約為0.2m厚，直接頂為砂質(zhì)頁巖，深灰色、致密、堅(jiān)硬、裂隙發(fā)育，約為2.0m厚，老頂為粗砂巖，以石英、長(zhǎng)石為主，含大量植物化石，約為3.3m。
1.3工作面條件
工作面長(zhǎng)120m，回采走向長(zhǎng)660m，煤量0.34Mt。
2 工作面設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)的原則
1）因20202工作面的上部為已采區(qū)，根據(jù)礦山壓力顯現(xiàn)特點(diǎn)，避開應(yīng)力集中升高區(qū)，將回風(fēng)順槽布置在免壓區(qū)內(nèi)；
2）根據(jù)綜采安裝、回采、撤除及通風(fēng)需要，合理選擇巷道形狀和斷面尺寸；
3）根據(jù)煤層和頂?shù)装鍘r性、礦壓特點(diǎn)及支護(hù)理論，合理選擇巷道支護(hù)形式、支護(hù)參數(shù)及布置層位。
2.2 巷道布置
1）工作面上下順槽皆布置在2號(hào)煤層中，沿2號(hào)煤頂板下返中高掘進(jìn)，并且上下順槽與上下采空區(qū)之間留設(shè)5m小煤柱，布置在免壓區(qū)內(nèi)；
2）工作面上下順槽及開切眼巷道設(shè)計(jì)為矩形，上順槽中高3.3m、寬3.5m；下順槽中高3.3m、寬4.0m；開切眼中高3.3m、寬度6.0m；
3）巷道皆采用錨、帶、網(wǎng)+錨索聯(lián)合支護(hù)，上下順槽靠采空區(qū)側(cè)噴射混凝土。混凝土配比為水泥U河砂U石子=1:2:1.5，速凝劑摻量為水泥量的4%。
3 回采技術(shù)
3.1施工工藝
1）施工設(shè)備：采用EBJ-120TP型綜掘機(jī)破煤；
2）割煤方式：橫軸連續(xù)擺動(dòng)截割；
3）割煤方法
截割頭由巷道中底部進(jìn)刀，進(jìn)刀深度400mm~600mm，然后在巷道內(nèi)水平截割，周邊留下200mm~300mm厚的邊煤，每水平擺動(dòng)截割一次，根據(jù)電機(jī)負(fù)荷大小抬刀300mm~600mm，按照截割運(yùn)行曲線示意圖連續(xù)擺動(dòng)截割至初步成形，截割完一個(gè)循環(huán)，修周邊達(dá)到設(shè)計(jì)要求；
4）截割工藝流程：進(jìn)刀―截割―成形；
5）截割質(zhì)量要求
（1）加強(qiáng)通風(fēng)防塵管理，提高工作面能見度；
（2）經(jīng)常進(jìn)行崗位練兵，提高司機(jī)素質(zhì)；
（3）遇到底板起伏變化時(shí)，隨時(shí)調(diào)整截割高度做到平緩過渡；
（4）經(jīng)常觀察激光指向儀，保證指向正確，無中線不準(zhǔn)截割；
（5）嚴(yán)格按照截割方法和工藝進(jìn)行操作；
（6）巷道斷面規(guī)格尺寸及誤差標(biāo)準(zhǔn)，要符合設(shè)計(jì)要求。
3.2 上、下三角區(qū)特殊支護(hù)
工作面無端頭支架，在距1#支架200mm處，安設(shè)一架長(zhǎng)6m 的“∏”型鋼棚加強(qiáng)支護(hù)，一梁4柱。下端頭下幫處，安設(shè)一組兩架長(zhǎng)2.5m的“∏”型鋼棚，排距1100mm，距下幫500mm。上端頭采用兩組四架長(zhǎng)4.5m的“∏”型鋼棚進(jìn)行支護(hù)，配DZ3.0m單體支柱，一梁四柱，柱距1000mm，排距500mm，距上幫500mm，距液壓支架1000mm，錯(cuò)距600mm，步距1200mm，邁步前移。
3.3 回采過程中礦壓觀測(cè)
該面上側(cè)為采空區(qū)，因采用留小煤柱護(hù)巷，使開采條件復(fù)雜了許多。為此，對(duì)采面及巷道的礦壓顯現(xiàn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而探索圍巖礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，總結(jié)頂板管理經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)修改和補(bǔ)充開采安全技術(shù)措施。
4“一通三防”技術(shù)
4.1預(yù)防瓦斯積聚措施
1）工作面的電器設(shè)備，必須安裝可靠的瓦斯電閉鎖裝置，認(rèn)真執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》；
2）嚴(yán)格瓦斯檢查制度，杜絕空班漏檢；
3）施工人員必須攜帶自救器；
4）遇地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，要先檢查瓦斯、水、火等情況并及時(shí)采取防范措施；
5）電工必須協(xié)同巡檢員檢查瓦斯探頭、斷電儀等裝置是否靈敏可靠、有效；
6）在距巷口60m~200m內(nèi)和距迎頭60m~200m內(nèi)各設(shè)一組隔爆水棚，每組長(zhǎng)度不小于30m。
4.2綜合防塵安全技術(shù)措施
1）加強(qiáng)灑水管理，減少粉塵飛揚(yáng)；
2）進(jìn)回風(fēng)采取水幕凈化；
3）各轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)噴霧滅塵裝置；
4）機(jī)組截割噴霧滅塵，無水不準(zhǔn)截割；
5）保持防塵設(shè)施完好，不得損壞，要加強(qiáng)檢查；
6）在距巷口30m處和距巷迎頭各設(shè)一組水幕，保持巷內(nèi)空氣良好。
5技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析
5.1 技術(shù)成果
由于采用留5m保護(hù)煤柱開采每個(gè)工作面平均多回采煤炭45kt，不僅節(jié)約了能源，為以后的回采工作進(jìn)行了示范。
5.2 安全狀況
在回采20202工作面過程中，沒有出現(xiàn)過瓦斯超限現(xiàn)象，回風(fēng)瓦斯含量大多在0.5%~0.65%之間。西巷和采空區(qū)未發(fā)生煤炭自燃發(fā)火現(xiàn)象，整個(gè)開采過程中，沒有發(fā)生瓦斯或發(fā)火隱患。
5.3 經(jīng)濟(jì)效益
20202工作面留設(shè)小煤柱可獲得煤量45kt，扣除消防火費(fèi)用、頂板瓦斯道費(fèi)用120.5萬元，取得280萬元的直接經(jīng)濟(jì)效益。2采區(qū)5個(gè)工作面開采完后，將獲得1400萬元的直接經(jīng)濟(jì)效益。
6 結(jié)論
根據(jù)開采后情況看，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)全過程是科學(xué)合理的，對(duì)今后的采掘生產(chǎn)具有很大的借鑒作用：
1）區(qū)段間留設(shè)5m煤柱的采面巷道布置設(shè)計(jì)方案是成功的，并提高了采區(qū)回采率，延長(zhǎng)了礦井服務(wù)年限；
2）綜合治理瓦斯的措施是健全的，解決了區(qū)段小煤柱易發(fā)火、因開采強(qiáng)度大而瓦斯涌出量大造成回風(fēng)流瓦斯超限的問題，確保了順利回采；
3）合理的工作面設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)管理，為掘進(jìn)和回采工作創(chuàng)造了條件。
但是，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程中還存在著一些不足，有待于在今后生產(chǎn)工作中改進(jìn)：
1）考慮到上下都為采空區(qū)，要執(zhí)行科學(xué)的探水措施；
2）地壓顯現(xiàn)對(duì)于部分巷道產(chǎn)生影響，生產(chǎn)過程中要增加巷道維護(hù)費(fèi)用。
摘要:采煤方法工藝技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中占有極其重要的地位。一個(gè)煤礦企業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)的優(yōu)劣,除資源條件外,主要決定于所采用的工藝技術(shù)的適應(yīng)性和先進(jìn)性。文章對(duì)新時(shí)期煤礦開采工藝技術(shù)、煤礦開采方法、采煤工藝發(fā)展進(jìn)行了闡述分析。
關(guān)鍵詞:煤礦開采;煤礦開拓技術(shù);采煤工藝
我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富,可采儲(chǔ)量44億噸。由于煤田成煤時(shí)期多,分布廣泛,類型復(fù)雜,含煤性和煤質(zhì)差異很大,特別是煤層賦存條件多樣,地質(zhì)構(gòu)造、地層及地質(zhì)條件相差極大,因此形成多類型、多結(jié)構(gòu)的賦存狀態(tài)。由于成煤時(shí)期,地質(zhì)變動(dòng)多,使煤層埋藏深度相差懸殊,有的煤層露出地表,有的煤層上部覆蓋著極厚的沖積層,有的煤層埋藏深度超過1000m。
一、煤礦開拓技術(shù)
煤炭資源賦存條件是確定煤礦開拓方式和開拓系統(tǒng)的重要依據(jù),我國(guó)煤礦開拓經(jīng)過幾十年的改革、發(fā)展,具有以下三方面特點(diǎn):
(一)開拓方式多樣
由于我國(guó)煤層的不同賦存條件,決定了需要采用多種開拓方式,基本型式是以主、副井井簡(jiǎn)型式作為分類標(biāo)志,有立井開拓、斜井開拓、平響開拓、綜合開拓等4種。立井開拓具有較大的生產(chǎn)能力,生產(chǎn)系統(tǒng)也比較簡(jiǎn)單,主要應(yīng)用于煤層埋藏較深或傾角較大,特別是表土層較厚,含有流砂層的井田;斜井開拓中小型礦井采用較多,而且還廣泛應(yīng)用于表土層不厚、無流砂層、煤層傾角較小的礦區(qū)中的一些大型、特大型礦井;平響開拓由于受地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造等條件的限制,應(yīng)用不廣泛;綜合開拓隨著礦井延深、技術(shù)改造的發(fā)展得到了廣泛應(yīng)用。
(二)大、中、小型礦井并存
由于我國(guó)煤層地質(zhì)條件的多樣性,既有受地質(zhì)變動(dòng)和破壞輕的無限煤田,又有受地質(zhì)變動(dòng)和破壞較多的有限煤田,井田的幾何尺寸相差懸殊。同時(shí),由于礦井開采技術(shù)水平上的差異,以及多種所有制的存在,使得我國(guó)礦井大小井型并存。我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦以大、中型礦井為主,還有一部分大型和特大型礦井;地方國(guó)有煤礦以中、小型礦井為主,其平均生產(chǎn)能力為8.45萬噸。
由于井型的差異,并田的幾何尺寸相差懸殊。我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦特大型、大型、中型、小型礦井并田平均走向長(zhǎng)度分別為9.21km、7.70km、5.95km和4.24km。
(三)特殊條件下礦井開拓各具特點(diǎn)
由于我國(guó)煤層賦存條件的多樣性和分布的地區(qū)極不平衡,有些地區(qū)煤層賦存復(fù)雜、開采條件特殊,因而形成了特殊的開拓方式和開拓系統(tǒng)。主要有水力采煤礦井開拓、水力充填礦井開拓、在承壓水體上采煤的礦井開拓、有煤和瓦斯突出的礦井開拓等。
二、煤礦開采方法
采煤方法是煤礦生產(chǎn)的優(yōu)秀技術(shù)。采煤方法的適用性和先進(jìn)性是除資源條件外決定礦井生產(chǎn)效率的主要因素。
世界上井工采煤方法有兩大體系:以長(zhǎng)工作面采煤為主要標(biāo)志的壁式體系采煤法;以短工作面采煤為主要標(biāo)志的柱式體系采煤法。我國(guó)煤礦開采條件與特點(diǎn)主要內(nèi)容有:(1)能源結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期以煤為主;(2)煤炭資源地區(qū)分布不均;(3)開采煤層條件類型多樣:地方國(guó)有煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采的煤層較淺,富集積度較低,就全國(guó)煤礦礦井開采地質(zhì)條件看,總體上我國(guó)是以開采多煤層、總厚大、小傾角、低瓦斯、表土不厚、埋深不大的煤層為主,但又具有其他復(fù)雜條件的多樣性,為發(fā)展多層次的多種開采技術(shù)提供了重要的依據(jù);(4)多種辦礦體制并存:用多種體制辦各種模式的煤礦是中國(guó)煤礦開采的重要特點(diǎn)。不同體制的煤礦具有不同的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),要求發(fā)展與之相適應(yīng)的開采技術(shù);(5)多層次多樣化的開采技術(shù)協(xié)同發(fā)展:我國(guó)煤礦開采以井工開采為主,露天開采的比重不大。采煤機(jī)械化是煤礦開采技術(shù)的優(yōu)秀和技術(shù)層次的主要標(biāo)志,我國(guó)與世界先進(jìn)來煤國(guó)家相比,在廣度和深度上都存在相當(dāng)大的差距。
我國(guó)煤層賦存條件多樣,開采技術(shù)條件各異,因而促使了采煤方法向多樣化方向發(fā)展。我國(guó)是世界上采煤方法種類最多的國(guó)家。常見的幾種主要采煤方法為:單一走向長(zhǎng)壁采煤法;刀柱式采煤法;傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法;單一傾斜長(zhǎng)壁采煤法;傾斜分層傾斜長(zhǎng)壁下行垮落采煤法;傾斜分層長(zhǎng)壁上行充填采煤法;放頂煤采煤法;水平分層、斜切分層下行垮落采煤法;水平分段放頂煤采煤法;掩護(hù)支架采煤法;水力采煤法;柱式體系采煤法。
三、采煤工藝發(fā)展
(一)壁式體系采煤技術(shù)
壁式體系可實(shí)現(xiàn)聯(lián)系采集,具有單產(chǎn)高、工效高、采出率高及適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。80年代以來,美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家發(fā)展應(yīng)用了壁式體系采煤技術(shù),一個(gè)礦井一個(gè)綜采工作面生產(chǎn),年產(chǎn)達(dá)3Mt/a以上,礦井全員工效可達(dá)70~100/工以上,一躍達(dá)到世界領(lǐng)先地位。美國(guó)煤層優(yōu)越的賦存條件及壁式開采技術(shù)的發(fā)展,使得礦井平均全員工效已由十多年前的10t/工左右,提高到25t/工以上,是西歐國(guó)家的三倍;澳大利亞的情況基本與美國(guó)相似。總的來看,世界范圍內(nèi),壁式體系呈發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)煤層賦存條件多樣,開采條件較復(fù)雜,主體將發(fā)展以壁式體系縱才為主的不同類型的長(zhǎng)壁式開采技術(shù)。
世界上以長(zhǎng)壁開采為主的主要產(chǎn)煤國(guó)綜采程度均達(dá)到80%以上,有的接近100%。我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦礦井緩斜煤層可采儲(chǔ)量及產(chǎn)量比重均在85%左右,但綜采程度尚不到50%。長(zhǎng)壁綜采是今后發(fā)展的主要方向。
我國(guó)緩斜厚煤層儲(chǔ)量豐富,從厚煤層中采出的產(chǎn)量占國(guó)有重點(diǎn)煤礦的40%以上,主要采用傾斜分層長(zhǎng)壁開采。近幾年來,我國(guó)較廣泛采用放頂煤開采,分層開采的比重有下降的趨勢(shì),但目前仍占主導(dǎo)地位。分層開采的裝備與中厚煤層有通用性,特點(diǎn)是:頂分層需增設(shè)鋪網(wǎng)工藝及有關(guān)裝備;中下分層需在網(wǎng)下進(jìn)行開采。緩斜厚煤層采用命層綜采在中國(guó)、前蘇聯(lián)等國(guó)得到廣泛應(yīng)用。
(二)發(fā)展大功率、高可靠性薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī)是一個(gè)趨勢(shì)
只有大功率,才會(huì)有更高的可靠性與更廣的適應(yīng)性。國(guó)外薄煤層采煤機(jī)總裝機(jī)功率已超過500kW,刨煤機(jī)總裝機(jī)功率已超過2×400kW。我國(guó)正研制的MG200/450-WD型采煤機(jī)裝機(jī)功率為450kW;刨煤機(jī)最大功率為2×200kW。制約我國(guó)薄煤層采煤機(jī)發(fā)展的一個(gè)主要因素是:主電機(jī)功率與機(jī)面高度的矛盾較難解決,研制適用于薄層采煤機(jī)使用的體積小、功率大的電機(jī)是當(dāng)務(wù)之急。我國(guó)薄層采煤工作面輸送機(jī)的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度一般僅為150~200m,而國(guó)外普遍為250m,有的達(dá)300m以上,差距較大。
我國(guó)研制了30余種放頂煤液壓支架架型。并對(duì)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、頂煤碎裂規(guī)律及可放性、放煤規(guī)律等進(jìn)行了大量的研究、對(duì)生產(chǎn)起了重要指導(dǎo)作用。我國(guó)在架型結(jié)構(gòu)功能、參數(shù)、理論研究及使用效果等方面居國(guó)際領(lǐng)先水平。我國(guó)厚煤層儲(chǔ)量大,加快完善與發(fā)展放頂煤綜采具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
四、結(jié)語
煤礦開采技術(shù)隨著煤層賦存條件的不同而有很大的差異。我國(guó)煤層賦存條件多種多樣,目前國(guó)有重點(diǎn)煤礦緩斜、傾斜和急斜煤層可采儲(chǔ)量分別占86.3%,10.1%和3.6%,這些特點(diǎn)決定了我國(guó)采煤方法必然是多種多樣的。20世紀(jì)80年代以來采煤方法得到迅速發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)明顯改善,普通機(jī)械化采煤工作面的裝備發(fā)展較快,綜合機(jī)械化采煤工作面向大功率、電牽引、程序化發(fā)展。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,煤礦安全條件將進(jìn)一步得到改善,采煤生產(chǎn)技術(shù)必將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
摘要：團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部，汾河西側(cè)，地貌形態(tài)為中低山區(qū)，地形切割強(qiáng)烈，溝谷縱橫，地形復(fù)雜。文章論述了團(tuán)柏煤礦區(qū)域水文地質(zhì)特征及水害特點(diǎn)，提出了團(tuán)柏煤礦水害分類治理技術(shù)，以翔實(shí)的資料分析了各種技術(shù)的特點(diǎn)，提出團(tuán)柏煤礦開采水害防治的主要措施。
關(guān)鍵詞：煤礦開采；水害防治；團(tuán)柏煤礦；水文地質(zhì)；“突水”預(yù)測(cè)
團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部，汾河西側(cè)，地貌形態(tài)為中低山區(qū)，地形切割強(qiáng)烈，溝谷縱橫，地形復(fù)雜。霍州礦區(qū)面積843.22km2，地質(zhì)儲(chǔ)量77.4億噸。近年隨著開拓范圍不斷擴(kuò)大，開采深度向下延深，礦區(qū)各礦的水文地質(zhì)條件日益復(fù)雜，多種水害類型逐漸顯現(xiàn)。因此，礦區(qū)防治水任務(wù)日趨繁重，防治水工作，特別是奧灰水害防治工作在確保煤炭安全、有序和高效生產(chǎn)方面的重要性突顯出來。
一、團(tuán)柏煤礦區(qū)域水文地質(zhì)特點(diǎn)
霍州礦區(qū)有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奧陶系地層。團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部，該區(qū)斷裂十分發(fā)育，近東西向、近南北向、北東向和北北東向斷層相互切割，小斷層密集、陷落柱也很發(fā)育，水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜。在團(tuán)柏井田之西有一穿過回坡底井田的地下分水嶺。分水嶺之西為龍子寺泉域，之東為團(tuán)柏井田所在的郭莊泉域。郭莊泉是山西第二大巖溶泉，自流量7.19m3/s。北起呂梁饅山、將軍山的灰?guī)r補(bǔ)給露頭面積約1400km2，主逕流帶沿呂梁山東麓自北向南―東南經(jīng)白龍井田南部于下團(tuán)柏?cái)鄬优c汾河交匯處泄出。團(tuán)柏―回坡底井田在郭莊泉排泄區(qū)之西，自然對(duì)于這一井田，越向東越接近排泄區(qū)的部位，奧灰?guī)r溶越發(fā)育。危害下組煤開采的是兩個(gè)含水層，奧灰和K2灰?guī)r。下組煤與奧灰的距離在全國(guó)是最薄的，11號(hào)煤平均25m，最薄處僅15m，10號(hào)煤平均36m。K2灰?guī)r是9號(hào)煤頂板，為充水含水層，厚2.75～11.4m。從1996年開始施工下組煤斜井和巷道共發(fā)生K2底板突水事故6次，都是在接近K2時(shí)，突水量150～380m3/h。
二、團(tuán)柏煤礦面臨的主要水害
（一）頂板水水害
1、2號(hào)煤層開采直接充水水源為煤層頂板的下石盒子組（K9、K8）砂巖裂隙含水層，但由于該含水層富水性較弱，因此，對(duì)煤層開采不會(huì)造成影響。在某些塊段構(gòu)造的向斜軸部附近水量可能相對(duì)集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情況下也不會(huì)形成水害事故。K2太灰含水層是該煤層直接充水水源，煤層開采將完全揭露該含水層，由于該含水層水量相對(duì)豐富，對(duì)煤層開采將會(huì)造成大的影響，因此，在回采中必須采取物探、鉆探和適當(dāng)?shù)姆乐嗡こ痰却胧瑴p少其對(duì)回采期間的影響，以保證煤層安全回采。但經(jīng)過首采區(qū)開采對(duì)其揭露疏放后水量有所減少，開采過程中影響也相對(duì)減少。
（二）煤層底板水水害
底板水主要為K2太灰水和O2奧灰水。近5年要回采的1號(hào)煤層底板最低標(biāo)高為+520m，要回采的2號(hào)煤層底板最低標(biāo)高為+475m，而K2太灰含水層水位標(biāo)高為480m，O2奧灰含水層水位標(biāo)高為520m左右，因此，1、2號(hào)煤層相對(duì)這兩個(gè)含水層基本不帶壓，再加上中間有小隔水層的存在，對(duì)開采也基本不受影響。O2含水層是下組煤開采防治的重點(diǎn)。9、10、11號(hào)煤層存在嚴(yán)重帶壓開采現(xiàn)象，所以，采掘中在充分利用本溪組有效隔水層的同時(shí)，必須采取一定的帶壓開采措施，預(yù)防或減少水害事故的發(fā)生。
團(tuán)柏井田生產(chǎn)和廢棄小煤窯較多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)有110多個(gè)，由于小煤窯邊界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窯發(fā)生老窯突水，因此，小煤窯的邊界控制也是防治水非常重要的工作。
總的來看，上組煤開采水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，開采過程中形成水害的可能性不大。由于下組煤位于K2含水層和O2含水層之間，為帶壓開采，且煤層底板有效隔水層厚度很薄，礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜，因此，下組煤開采防治水工作嚴(yán)峻，開采過程中要做好采取充分的防治水技術(shù)措施，以防發(fā)生重大水害事故。
三、團(tuán)柏煤礦開采水害防治措施
在總結(jié)以往煤礦突水淹井事故經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，團(tuán)柏煤礦的水害防治采取以防為主，供、疏、堵相結(jié)合的合理方針，重點(diǎn)做好下組煤開采防治水工作。
（一）完善礦井水文地質(zhì)觀測(cè)系統(tǒng)
團(tuán)柏礦區(qū)防治水害必須從加強(qiáng)水文地質(zhì)工作，查清礦區(qū)水文地質(zhì)條件入手，建立和完善礦區(qū)主要含水層地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)。主要要做的工作如下：通過井田水質(zhì)動(dòng)態(tài)分析研究井田各含水層礦化度的變化，可以間接推斷各含水層的自然補(bǔ)給條件；提前探測(cè)富水區(qū)域，做好水文地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；運(yùn)用瞬變電磁法對(duì)含水?dāng)鄬酉萋渲恢镁_定位；紅外測(cè)溫法直觀了解井下巖層含水狀況；超前鉆探預(yù)測(cè)地層水文地質(zhì)條件；用水化學(xué)分析法可有效預(yù)測(cè)地層不同區(qū)域水文地質(zhì)條件變化。團(tuán)柏井田下組煤開采來看，越向東開采水文地質(zhì)條件越復(fù)雜：奧灰強(qiáng)富水；必須疏干的K2灰?guī)r條件也復(fù)雜，水位與奧灰相同，存在奧灰補(bǔ)給通道，水量大（11-0單孔涌水量105m3/h）。因此在中、東部開采下組煤之前，應(yīng)先進(jìn)行專門水文地質(zhì)勘探，勘探主要解決的問題：奧灰富水性；K2疏干水量和受補(bǔ)通道；底板保護(hù)性能；安全評(píng)價(jià)；安全開采技術(shù)方法與布局。
（二）發(fā)展“突水”預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)
實(shí)現(xiàn)突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的可視化和適時(shí)化，推進(jìn)礦井防治水信息系統(tǒng)集成。團(tuán)柏煤礦的防治水工作的重點(diǎn)放在下組煤開采上，采用綜合物探、化探和鉆探等到手段，查明陷落柱、斷層和裂隙密集等地質(zhì)“異常體”，以及封閉不良鉆孔。并采用留設(shè)防水煤柱或底板加固等到手段對(duì)地質(zhì)異常體進(jìn)行改造，做到采煤工作面底板不出水或不出大水，以節(jié)約排水費(fèi)用，保護(hù)水資源和生態(tài)環(huán)境。據(jù)涌水量預(yù)測(cè)結(jié)果，適當(dāng)加大礦井和采煤工作面的排水能力，以防不測(cè)。首先要做好探水工作。探水又有兩種方法，一是鉆探。按規(guī)范要求探水，有疑必探，先探后采，11號(hào)煤落差1m以上的斷層都在探水的考慮范圍。掌握10號(hào)煤采掘資料，凡10號(hào)煤揭露的陷落柱、大于3m（含3m）的斷層、特別破碎帶、底板涌水點(diǎn)必探。11號(hào)煤采掘中發(fā)生底板涌水的必探。二是物探。考慮到實(shí)際效果，采用井下瞬變電磁法，坑透法配合。物探主要用于11號(hào)煤開采，在首采的2～3個(gè)工作面中必用。其次，要采取必要的隔離措施。實(shí)施采區(qū)隔離和上山與下山隔離及泵房隔離，這就要設(shè)置防水煤柱和防水閘門。再次是加固措施。對(duì)已知陷落柱和斷層，利用探水孔對(duì)薄弱處進(jìn)行注漿加固，需要時(shí)補(bǔ)充注漿鉆孔。對(duì)底板重破碎帶，底板涌水處和物探驗(yàn)證了的異常區(qū)進(jìn)行注漿加固，重點(diǎn)是11號(hào)煤。小流量鉆孔的注漿可用能調(diào)節(jié)流量的高壓計(jì)量泵。最后是留設(shè)煤柱。導(dǎo)水陷落柱（經(jīng)探水）留煤柱。斷層煤柱留設(shè)（是否留和柱寬）按《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》公式計(jì)算。原則上10號(hào)煤10m以上，11號(hào)煤5m以上斷層的下降盤要留煤柱，此落差以下斷層是否留煤柱看具體情況，包括探水與注漿的結(jié)果。另外疏放11號(hào)煤底含水也是重要的。為創(chuàng)造采煤的干燥條件，并利于發(fā)現(xiàn)奧灰涌水的征兆，對(duì)11號(hào)煤的充水含水層：底灰及貼身石英砂巖含水夾層（統(tǒng)稱11號(hào)煤底含）進(jìn)行疏放。疏放可利用現(xiàn)有水平巷和上山巷打放水鉆孔，孔間距可作50m考慮，根據(jù)降壓效果（測(cè)壓）調(diào)整鉆孔密度。
（三）完善開采藝術(shù)
在采掘過程中為防止底板出現(xiàn)災(zāi)害性突水，應(yīng)堅(jiān)持先探后掘、先探后采和先注漿后掘進(jìn)，先注漿后回采的技術(shù)原則。為了節(jié)約工程量和保證安全，在采取鉆探、物探、化探等綜合手段時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持物化探先行，鉆探驗(yàn)證的技術(shù)方法，以杜絕采掘巷道誤揭導(dǎo)水陷落柱和導(dǎo)水?dāng)鄬印?
（四）建立強(qiáng)大的抗災(zāi)排水能力
這是團(tuán)柏煤礦防水害的最基本的措施。預(yù)計(jì)西部常規(guī)最大突水量為1800m3/h，因此除有礦井正常涌水量的排水能力外，抗突水的非常排水能力應(yīng)達(dá)到3000m3/h以上。采用直排式（一級(jí)排水），還應(yīng)有配套的水倉(cāng)容量和供電系統(tǒng)與管路系統(tǒng)。
四、結(jié)語
1．團(tuán)柏煤礦的水害要分類治理，重點(diǎn)治理下組煤水害。
2．團(tuán)柏煤礦開采一定要實(shí)施科技治水戰(zhàn)略，做到安全發(fā)展。
作者簡(jiǎn)介：衛(wèi)廣生，山西焦煤霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦工程師。
摘 要：近年來，我國(guó)的煤炭產(chǎn)量得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。而對(duì)于節(jié)約能源資源和環(huán)境友好型的社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，逐步對(duì)煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有了更高的要求，綜放開采技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。本文首先分析了綜放開采技術(shù)的含義，然后分析了綜放開采技術(shù)在大型煤礦中的應(yīng)用及出現(xiàn)的問題，針對(duì)這些存在的問題提出相關(guān)的對(duì)策，以期使綜放開采技術(shù)在大型煤礦中更好的利用。
關(guān)鍵詞：綜放開采技術(shù)；應(yīng)用問題；對(duì)策
1 綜放開采技術(shù)的概況
綜放開采技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的煤炭開采技術(shù)進(jìn)行革新，在分層過程中，對(duì)上層開采煤炭以及上層煤炭難以開采的地方實(shí)行綜放開采技術(shù)，這樣做可以促進(jìn)煤礦開采效率。利用綜放開采技術(shù)要注意在開采過程中對(duì)支架的選擇。因?yàn)榫C放開采技術(shù)對(duì)壓力的承受能力增加，支架的兩端要考慮好安全問題，因此支架的固定方式很重要。另外對(duì)運(yùn)輸機(jī)器進(jìn)行選擇，開采前期的工作量大，運(yùn)輸量多，可以采用尺寸相對(duì)大的運(yùn)輸工具。在后補(bǔ)運(yùn)輸中，因?yàn)檩斔涂臻g有限，機(jī)器的尺寸也要相應(yīng)的變小，這樣才能更加充分的應(yīng)用到綜放開采技術(shù)具體使用的過程中去。
2 綜放面安全開采技術(shù)的應(yīng)用
2.1 采空區(qū)的防滅火技術(shù)
對(duì)于綜放采空區(qū)的安全情況，可以通過對(duì)采空區(qū)進(jìn)行注氮技術(shù)進(jìn)行滅火。這主要是取決于空氣的幣種要高于氮?dú)猓⑷氲獨(dú)獾那闆r下，可以完全的充滿任何的空間，最主要的是置換掉采空區(qū)內(nèi)所有的氧氣，有氧氣是火災(zāi)發(fā)生的環(huán)境，置換掉所有的氧氣就能實(shí)現(xiàn)滅火的目的。同時(shí)，關(guān)于注入氮?dú)庖膊挥脫?dān)心會(huì)帶來不好的影響。因?yàn)榈獨(dú)獾奶刭|(zhì)，對(duì)于采礦過程中出現(xiàn)的一些機(jī)器和設(shè)備是沒有危害的，所以，可以放心的使用在采空區(qū)，有效的滅火。
2.2 綜放面頂端冒頂?shù)奶幚?
在開采煤礦的過程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些頂板破碎的狀況，在支架和壁爐之間會(huì)有頂板的出現(xiàn)，而它的出現(xiàn)可能會(huì)引起冒頂?shù)默F(xiàn)象。如果沒有及時(shí)的進(jìn)行解決，將會(huì)對(duì)煤炭開采方面帶來很大的不良影響。因此，可以采取對(duì)機(jī)采高度進(jìn)行限定的做法，在穩(wěn)定的分層以下，這樣可以在一定程度上對(duì)穩(wěn)定層進(jìn)行保護(hù)，以防在施工過程中出現(xiàn)冒頂?shù)默F(xiàn)象。還有可以通過可切割錨桿對(duì)煤幫進(jìn)行加固處理，也是可以在一定程度上防止綜放面等短冒頂?shù)默F(xiàn)象。
2.3 頂煤和頂板的預(yù)爆破
對(duì)于頂煤的預(yù)爆破可以在沿著上述我們所說的頂板，在煤層內(nèi)部挖出兩條工藝巷。這兩個(gè)工藝巷按照施工的要求，分別在工作面的回風(fēng)部分，和在運(yùn)輸巷上部的內(nèi)側(cè)。在實(shí)際的操作過程中需要有一定的技術(shù)做輔助，在進(jìn)行頂煤的預(yù)爆破過程中可以按照此種方法進(jìn)行。可以在對(duì)安全性有一定的保障。另外還有頂板的預(yù)爆破包括兩種方式，一種是對(duì)直接頂進(jìn)行初次的預(yù)爆破方式，另一種是其他方式進(jìn)行的正常回采過程中的預(yù)爆破。這兩種預(yù)爆破的方式逐漸得到應(yīng)用。
3 綜放開采技術(shù)的在開采中的問題對(duì)策
3.1 及時(shí)的更新設(shè)備
設(shè)備的更新是一項(xiàng)技術(shù)方面的基礎(chǔ)要求，只有良好的設(shè)備使用，才能更好的應(yīng)用到采煤過程中，提高工作效率，促M(fèi)采煤業(yè)的發(fā)展。綜放開采技術(shù)因?yàn)樽陨淼奶匦裕趹?yīng)用過程中對(duì)設(shè)備的要求很高。比如輸送機(jī)與過渡架以及頂板保護(hù)等方面，對(duì)設(shè)備都有很高的要求。在設(shè)備更新中，要能嚴(yán)格按照相關(guān)的方式進(jìn)行使用，對(duì)于煤礦開采有利的設(shè)備要能很好的利用，不過設(shè)備的革新不是對(duì)所有的設(shè)備都更新，在設(shè)備更新過程中，要嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)于真實(shí)需要的更新的設(shè)備進(jìn)行更新，同時(shí)要最大限度的減少浪費(fèi)，避免資金在設(shè)備更新中大量的流失。這就需要在更新技術(shù)方面加大監(jiān)督力度。
3.2 增加技術(shù)的經(jīng)濟(jì)投入
綜放開采技術(shù)在大型煤礦中的應(yīng)用需要有大量的資金支持。因綜放開采技術(shù)我國(guó)目前的水平有限，最便捷的方式就是從海外對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行引進(jìn)模式。而只是知識(shí)產(chǎn)權(quán)的易引進(jìn)則需要很高的資金，所以，在綜放開采技術(shù)的使用中，需要增加技術(shù)的經(jīng)濟(jì)投資。同時(shí)，也要注重培養(yǎng)專業(yè)性的人才，對(duì)于應(yīng)用到綜放開采技術(shù)應(yīng)用和革新中有重要的作用，對(duì)于提高我國(guó)煤礦開采方面也有重要的作用；另外增加對(duì)于現(xiàn)今工藝的資金投入。對(duì)于生產(chǎn)工藝的更新變革，只有提供了充分的資金，才能保證不會(huì)出現(xiàn)資金鏈短缺，生產(chǎn)工藝沒辦法投入使用的現(xiàn)象。因此，對(duì)于綜放開采技術(shù)的使用，大量的資金投入必不可少。
3.3 加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人才的培養(yǎng)
在綜放開采技術(shù)逐漸應(yīng)用到大型煤礦中，對(duì)于人才的需求很大。首先就是研發(fā)人才的培養(yǎng)，重視對(duì)高級(jí)技師的培養(yǎng)，使研發(fā)技術(shù)人才不斷涌現(xiàn)；另外，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作人員的培養(yǎng)同樣必不可少。只有實(shí)際操作方面的人員得到了保證，才能使現(xiàn)場(chǎng)操作更好的進(jìn)行，使綜放開采技術(shù)更廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)和生活中。要加大對(duì)操作人員的培訓(xùn)，使得工人能夠熟練的掌握相關(guān)的設(shè)備，在現(xiàn)場(chǎng)操作中，有利于提高工人的工作的效率，促進(jìn)綜放開采技術(shù)在大型煤礦中的應(yīng)用。
4 結(jié)語
隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，能源的節(jié)約意識(shí)提升，在煤礦開采上，也有了更高的要求，綜放開采技術(shù)在煤礦開采中被廣泛的應(yīng)用。對(duì)綜放開采技術(shù)的充分了解和應(yīng)用，有利于進(jìn)行產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)，提高工作效率。煤炭資源的發(fā)展，對(duì)于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的影響都很大，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人們生活水平也意義非凡。因此，要加大對(duì)綜放開采技術(shù)的應(yīng)用，使煤炭產(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展。
作者簡(jiǎn)介：焦立民（1969-），男，陜西銅川人，大專，采礦助理工程師，研究方向：煤礦采煤技術(shù)。
摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化的技術(shù)慢慢取代原有的技術(shù)，尤其是對(duì)于礦產(chǎn)的開采工作，由于礦產(chǎn)資源越來越有限，所以如何節(jié)約環(huán)保的開采礦產(chǎn)就成了重要的問題之一。煤礦開采對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的促進(jìn)作用，如何更安全環(huán)保的開采煤礦成了亟待解決的問題。在現(xiàn)代化的煤礦開采中，開采技術(shù)也與傳統(tǒng)技術(shù)有很大的差異，越來越先進(jìn)。本文將對(duì)我國(guó)我國(guó)煤礦開采技術(shù)發(fā)展的方向進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞 煤礦 開采技術(shù) 發(fā)展方向 探討
0引言
每一個(gè)行業(yè)都隨著國(guó)家的不斷發(fā)展進(jìn)入新的紀(jì)元。在煤礦開采行業(yè)中，盡管我國(guó)開采技術(shù)已經(jīng)取得不菲成就，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然有一定的差距，仍然有許多挑戰(zhàn)，需要不斷進(jìn)行創(chuàng)新，讓這門技術(shù)變得更加環(huán)保高效安全，能夠有效推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1我國(guó)煤礦開采技術(shù)的現(xiàn)狀
在我國(guó)煤礦的開采中，現(xiàn)下許多技術(shù)取得了創(chuàng)新性發(fā)展，并且許多新型技術(shù)也逐漸應(yīng)用于煤礦開采中。
1.1現(xiàn)下環(huán)保型綠色煤礦開采技術(shù)逐漸發(fā)展起來
眾所周知，礦物質(zhì)的開采是最容易引起環(huán)境污染問題的，特別是在煤礦的開采過程中，會(huì)導(dǎo)致一系列問題的出現(xiàn)。例如滑坡坍塌等地質(zhì)災(zāi)害，在煤礦的運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的空氣污染等等。因此，現(xiàn)下煤礦開采使用環(huán)保綠色的開采技術(shù)，會(huì)一定程度上減輕對(duì)環(huán)境的危害。
1.2部分技術(shù)在我國(guó)煤礦開采中取得突破性發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的大力發(fā)展，科技在煤礦技術(shù)中的應(yīng)用也使得我國(guó)煤礦開采取得突破性進(jìn)展。例如計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在煤礦開采中普遍得到應(yīng)用。同傳統(tǒng)開采技術(shù)相比較，現(xiàn)代化開采技術(shù)給煤礦開采行業(yè)帶來了極大的便利。例如經(jīng)過我國(guó)長(zhǎng)期努力研發(fā)的放頂煤開采技術(shù)及其他綜合開采技術(shù)給我國(guó)煤礦開采奠定了濃厚的基礎(chǔ)。
2我國(guó)煤礦開采技術(shù)未來發(fā)展方向
2.1我國(guó)煤礦開采技術(shù)整體趨向多元化
在我國(guó)煤礦開采行業(yè)中，受國(guó)家經(jīng)濟(jì)體制以及國(guó)家企業(yè)性質(zhì)不同的影響，我國(guó)煤礦開采也呈現(xiàn)多元化的趨勢(shì)。煤礦開采技術(shù)分為各種結(jié)構(gòu)形式，機(jī)械化、半機(jī)械化以及手工生產(chǎn)并存。但是未來我國(guó)煤炭開采技術(shù)一定會(huì)是高效、科學(xué)的，并且集約化生產(chǎn)是主要的生產(chǎn)模式。
2.2幾種開采技術(shù)具體的發(fā)展方向
2.2.1對(duì)于深度礦井技術(shù)來說
隨著科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)煤礦開采技術(shù)將會(huì)越來越高效，并且開礦深度也會(huì)不斷的增加，對(duì)煤礦進(jìn)行開采時(shí)圍巖、礦壓控制和港道布置、瓦斯熱害等處理的難度比較大，因此，需要根據(jù)具體的情況對(duì)這些港道深井挖掘技術(shù)、深井開采配套技術(shù)等進(jìn)行一定的研究，以找到更加適合深井開發(fā)的方法推動(dòng)煤礦的開采。
2.2.2對(duì)于硬厚頂媒控制技術(shù)來說
在煤礦開采中，對(duì)硬質(zhì)頂煤以及發(fā)埋深淺的頂煤需要進(jìn)行及時(shí)的處理，其中也包含了對(duì)注水壓裂、高壓以及頂煤深孔預(yù)爆破這幾個(gè)方面的控制，以此來促進(jìn)煤礦的高效開采，提高這種開采模式下的回收率。
2.2.3對(duì)于設(shè)備的保障系統(tǒng)來說
對(duì)于煤礦開采來說，設(shè)備無疑是很重要的東西，沒有充足的設(shè)備，那就不能高效的開采煤礦。因此就要想辦法提高開機(jī)效率，有效監(jiān)控開采運(yùn)輸設(shè)備以及圍巖支架系統(tǒng)等，在液壓系統(tǒng)工作時(shí)要及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。要想更好的完善和控制這些信息自動(dòng)采集系統(tǒng)，就必須對(duì)“圍巖和支架”系統(tǒng)以及對(duì)電液控制閥組操縱支架進(jìn)行有效控制，以達(dá)到煤礦高效、科學(xué)的開采。
3我國(guó)煤礦開采前需要注意的問題
在進(jìn)行煤礦開采前，對(duì)煤礦進(jìn)行勘察是極為重要的，好的技術(shù)可以保障煤礦開采的進(jìn)程會(huì)更加順利，也能提高開采效率，提高產(chǎn)量，但是對(duì)事先進(jìn)行地質(zhì)勘探能為煤礦開采奠定更好的基礎(chǔ)。
3.1注重整體
在勘探地質(zhì)的過程中，一定要確定勘測(cè)的區(qū)域是否完整，這樣才可以保證勘測(cè)數(shù)據(jù)的有效性，減少信息地質(zhì)的誤差，使地質(zhì)找礦的工作更加順利的進(jìn)行。由于目前我國(guó)的礦產(chǎn)資源十分短缺，但是，對(duì)礦產(chǎn)資源的要求確與日俱增，只有一個(gè)有效并且精準(zhǔn)度高的地|信息，才能提高對(duì)礦產(chǎn)的開發(fā)，跟上國(guó)家的發(fā)展速度。
3.2做好開采工作的計(jì)劃和統(tǒng)籌
在進(jìn)行地質(zhì)的勘探工作前，需要事先制定一個(gè)完整的計(jì)劃，并且做好多方面的統(tǒng)籌工作，這樣一來，就可以又一個(gè)完整工作啟程，可以很大程度的控制開采中所出現(xiàn)的突發(fā)情況。同時(shí)，可以得到需要的礦產(chǎn)資源，對(duì)自然環(huán)境的傷害也降到最低。既能跟上社會(huì)的發(fā)展腳步，也可以從中得到相應(yīng)的利益，這也是礦產(chǎn)開發(fā)最根本的目的。
4結(jié)語
在我國(guó)煤礦開采中，技術(shù)會(huì)越來越先進(jìn)。在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念的影響下，煤礦開采技術(shù)會(huì)越來越偏向于環(huán)保綠色型，通過對(duì)技術(shù)的發(fā)展，以求達(dá)到煤礦高效科學(xué)開采的目的，并且減少對(duì)自然環(huán)境的破壞率。在煤礦開采技術(shù)的發(fā)展中，仍然任重而道遠(yuǎn)。
摘要：煤礦行業(yè)的發(fā)展在近年來非常迅速，作為傳統(tǒng)重工業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用，但是隨著該行業(yè)的不斷發(fā)展，礦井深度不斷加深，開采難度也不斷加大，這種開采現(xiàn)狀進(jìn)而嚴(yán)重威脅到開采人員的生命安全，為此，我們針對(duì)礦井深部開采區(qū)進(jìn)行研究，并且綜合國(guó)內(nèi)外新技術(shù)，創(chuàng)新適宜礦井深部開采的高水平瓦斯綜合治理技術(shù)。通過研究表明，對(duì)于開采區(qū)設(shè)置保護(hù)層，對(duì)于瓦斯的抽采中最大程度上降低瓦斯含量，在有效降低瓦斯壓力的同時(shí)提高開采的安全性，對(duì)于煤層中的空氣質(zhì)量可以利用水力化措施進(jìn)行改善，同上以上管理技術(shù)，最大程度保證礦井深部開采的安全性。
關(guān)鍵詞：深部礦井；開采瓦斯；綜合治理；技術(shù)探究
1前言
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我們的煤炭資源豐富，但是其中一半以上都埋藏在地下一千米一下的地方，從我國(guó)大力開采地下煤炭以來，煤炭資源也在迅速縮減，對(duì)于煤炭的開采深度逐漸下降，通過計(jì)算在未來，我國(guó)煤炭的開采將延伸到地下一千米到地下一千五百米以下，并且由于對(duì)煤炭的需求量決定了我們必須將這種開采方式作為重點(diǎn)。但是一般情況下，在如此深度的煤炭受到高溫的影響，會(huì)產(chǎn)生一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生許多類似于甲烷等的氣體，并且，煤炭的埋藏深度會(huì)不斷加深，瓦斯壓力和瓦斯含量增多，通過一系列反應(yīng)會(huì)對(duì)煤礦開采帶來極大安全隱患，所以為了降低深部煤炭開采難度，我們對(duì)深部煤礦開采瓦斯綜合治理技術(shù)進(jìn)行深刻研究。
2深部煤礦開采瓦斯綜合治理的現(xiàn)狀分析
深部煤礦開采瓦斯綜合治理的現(xiàn)狀可以表現(xiàn)在兩個(gè)個(gè)方面來探究，首先，深部煤礦開采瓦斯時(shí)，成煤過程中會(huì)造成瓦斯含量和瓦斯壓力極度上升，并且我國(guó)很多煤礦的開采深度在達(dá)到六百到一千以上之后瓦斯壓力會(huì)達(dá)到5.0到10.OMPa，根據(jù)我國(guó)相關(guān)規(guī)定顯示，這些煤礦將被歸為強(qiáng)危害性礦井，一旦發(fā)生瓦斯爆炸等事故將造成無法預(yù)計(jì)的后果，因此現(xiàn)今我國(guó)深部煤礦開采瓦斯綜合治理存在很大問題。其次，深部煤礦開采中極有可能會(huì)使得地應(yīng)力不斷增高，地應(yīng)力增高會(huì)造成一系列的問題，例如較高的地應(yīng)力會(huì)損毀礦井圍巖，也會(huì)導(dǎo)致礦井周邊的支護(hù)變形，嚴(yán)重的情況下極有可能引發(fā)煤礦事故，此外，地應(yīng)力的破壞力還表現(xiàn)在改變巖層的硬度，使得施工人員的工作難度變大，對(duì)施工來說增加了不可控因素，影響到鉆孔的質(zhì)量和效率，降低煤層的透氣度進(jìn)而影響到整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)作，甚至危害到工人的生命安全。
3提升深部煤礦開采瓦斯綜合治理技術(shù)的措施
對(duì)于深部煤礦開采瓦斯綜合治理技術(shù)來說，可以從兩個(gè)方面來說，首先，我們要做好防突措施，由于深部煤礦開采的特點(diǎn)是瓦斯含量極大，礦洞的頂部和底部的透氣性能極度不好，使得瓦斯在V洞有限的空間內(nèi)得不到良好的釋放，這是深部煤礦開采中所面臨的首要問題，防突就是從這一角度出發(fā)，最大限度上降低該層的瓦斯含量，保證礦洞環(huán)境的安全性，。其次，抽采可以在一定程度上降低瓦斯含量，抽采的工程原理有三種，包括對(duì)礦洞臨近層進(jìn)行降壓以此來降低本層瓦斯含量、對(duì)本層本來含有的瓦斯進(jìn)行提前抽取，以保證采礦時(shí)瓦斯含量不至于快速上升、對(duì)已經(jīng)開采完畢的采空區(qū)進(jìn)行瓦斯抽取，降低煤層瓦斯含量。
3.1對(duì)于保護(hù)層的開采措施
深度煤礦開采中保護(hù)層是及其必要的一個(gè)保障措施，對(duì)于保護(hù)層的開采措施可以具體分為三個(gè)步驟，也就是對(duì)于保護(hù)層的開采、開采保護(hù)層的同時(shí)要加入瓦斯的抽采、利用先進(jìn)技術(shù)來降低保護(hù)層的厚度。對(duì)于開采保護(hù)層之一步驟來說，其存在的意義在于最高效的解決煤炭和瓦斯突出的問題，對(duì)其進(jìn)行區(qū)域性解決，其原理大致為通過對(duì)保護(hù)層的開采來實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)區(qū)域的泄壓作用。對(duì)于開采保護(hù)層時(shí)進(jìn)行瓦斯抽采來說，就是指在開采保護(hù)層的時(shí)候大量瓦斯將會(huì)通過脆弱的巖層涌入開采層，造成開采層極大的瓦斯壓力，所以需要通過抽采的方式來保證瓦斯含量在開采保護(hù)層時(shí)不至于超限存在。利用先進(jìn)技術(shù)來降低保護(hù)層的厚度是利用鉆卸法進(jìn)行鉆孔，較大的直徑能夠使得地應(yīng)力和瓦斯壓力單獨(dú)或者共同作用下保護(hù)層下特別薄的煤層，以此來通過外部環(huán)境的作用來開采保護(hù)層。
3.2針對(duì)突出煤層的瓦斯進(jìn)行抽采
對(duì)于突出煤層來說，其承受的瓦斯壓力都集中到了一個(gè)點(diǎn)，使得煤層承受的瓦斯壓力成倍增加，并且該區(qū)域的瓦斯含量也特別高，對(duì)于礦洞造成很大的安全隱患。降低突出煤層的瓦斯壓力和瓦斯含量可以通過對(duì)瓦斯進(jìn)行抽采來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)煤礦中出現(xiàn)突出煤層而又沒有保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)的情況下，瓦斯抽采是最為有效的方法，通過合理抽采能夠有效降低突出煤層的瓦斯壓力，如果運(yùn)作合理也能使得高濃度的瓦斯得到有效利用，為人們提供方便的資源，同時(shí)對(duì)煤礦企業(yè)來說也能獲取一定的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。具體來講瓦斯抽采的方法有很多，最主要的也是上文所提到的進(jìn)行預(yù)先抽采、對(duì)臨近層進(jìn)行抽采、對(duì)已經(jīng)采空的地區(qū)進(jìn)行抽采，預(yù)先抽采又可以分為很多類，根據(jù)情況不同可以進(jìn)行靈活選擇。
4結(jié)語
通過對(duì)深部煤礦開采瓦斯綜合治理技術(shù)的研究可以發(fā)現(xiàn)，雖然煤礦行業(yè)在近年來發(fā)展迅速，取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益，但是隨著煤礦深度的逐年加深，深部瓦斯?jié)舛群屯咚箟毫Φ牟粩嘣黾邮沟妹旱V的開采難度也隨之增加，這種現(xiàn)狀不僅僅阻礙了煤礦行業(yè)的發(fā)展，更是威脅到了煤礦工人的生命安全，深部煤礦開采環(huán)境一旦處理不當(dāng)，極有可能引發(fā)煤礦事故，造成很嚴(yán)重的后果，因此我們希望煤礦企業(yè)能對(duì)深部煤礦開采瓦斯綜合治理技術(shù)提起重視，將先進(jìn)科技引入煤礦開采中去，以此從技術(shù)層面保證深部煤礦開采的安全性。
摘 要：煤礦作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要資源，隨著當(dāng)前市場(chǎng)行業(yè)不斷變化以及技術(shù)進(jìn)步，在這種復(fù)雜背景下做好其開采工作是每一家煤礦企業(yè)確保自身經(jīng)營(yíng)與發(fā)展的重要職能。對(duì)此，文章通過對(duì)煤礦在實(shí)際開采過程當(dāng)中、多煤層開采過程以及高瓦斯煤層的巷道布置三方面對(duì)巷道布置進(jìn)行了具體分析，在此基礎(chǔ)上，分析我國(guó)的煤礦工藝技術(shù)。
關(guān)鍵詞：煤礦開；采巷道布置；采煤工藝技術(shù)
煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)需求是多元化的，因此，在巷道布置工作的過程中，要求技術(shù)人員必須要對(duì)相應(yīng)的布置方案進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化，并對(duì)煤礦井下的實(shí)際情況與采煤的方式進(jìn)行綜合考慮。在進(jìn)行實(shí)際的巷道布置過程中，要求我們對(duì)支護(hù)方式進(jìn)行科學(xué)的選擇，并且，應(yīng)當(dāng)對(duì)生產(chǎn)區(qū)域的特點(diǎn)進(jìn)行充分的結(jié)合，來提高支o結(jié)構(gòu)的適用性。此外，應(yīng)當(dāng)對(duì)采煤工藝進(jìn)行合理的選擇，這樣能夠更好的開展煤礦開采工作。有鑒于此，文章在充分結(jié)合筆者對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及自身多年工作經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)圍繞于煤礦開采的巷道布置與采煤工藝技術(shù)展開論述，以供相關(guān)人員參考。
1 煤礦開采的巷道布置技術(shù)
為了煤礦開采的順利進(jìn)行，巷道被用于其中，是為了能夠更好的便于設(shè)備的運(yùn)輸與采礦的提升以及通風(fēng)排水等。在這當(dāng)中，主要包含了水平、直立與傾斜巷道這三種。煤礦企業(yè)在布置巷道的過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格強(qiáng)化對(duì)土層結(jié)構(gòu)的分析，并仔細(xì)研究煤炭?jī)?chǔ)備的分布，根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與工藝要求，來嚴(yán)格規(guī)范操作，以此來確保其布置的效果。針對(duì)于不同的煤層來說，要求我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)其自身的實(shí)際特征，來為其選擇有針對(duì)性的巷道布置技術(shù)。
1.1 復(fù)合型煤層
在復(fù)合型煤層當(dāng)中，巷道布置主要存在以下幾個(gè)問題：首先，上下煤層巷道存在穩(wěn)定性問題，要求我們必須要將煤層的距離合理的保持在某一范圍之內(nèi)。其次，應(yīng)當(dāng)對(duì)巷道布置過程當(dāng)中所形成的支撐壓力問題進(jìn)行分析，此外，還需要充分考慮煤層在實(shí)際開采之前所承受的支撐壓力。現(xiàn)階段，我們主要是運(yùn)用分組布置的形式來進(jìn)行巷道布置，并以800m為標(biāo)準(zhǔn)，來進(jìn)行一個(gè)分組采區(qū)走向的相應(yīng)計(jì)算，其不僅對(duì)于煤礦的地質(zhì)條件要求較高，并且適用的范圍也相對(duì)有限，但是，其能夠在最大程度上降低工程量。
1.2 近距離煤層
所謂的近距離煤層，指的就是兩個(gè)煤層之間存在的間隔減小，這樣一來，當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行上層煤的開采時(shí)，就很有可能會(huì)形成針對(duì)下層煤的壓力，這樣一來，不僅會(huì)嚴(yán)重影響開采安全，同時(shí)也非常有可能出現(xiàn)上層煤頂板的冒落問題。為了能夠有效避免這種情況，就要求我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)際的巷道布置過程中，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用重疊式的布置方式，將上層煤標(biāo)高控制在-200m，并將下層煤標(biāo)高控制在-350m，以此來確保安全性。
1.3 高瓦斯煤層
與普通的煤層相比而言，高瓦斯煤層的瓦斯涌出量相對(duì)來說比較大，因此，在實(shí)際的開采過程中，其自身的危險(xiǎn)性也就會(huì)更高一些，所以說，我們必須要對(duì)瓦斯的排放進(jìn)行充分考慮。現(xiàn)階段，在進(jìn)行實(shí)際的高瓦斯煤層巷道布置過程中，常見的通風(fēng)方式主要是“一進(jìn)二回”。不過，在進(jìn)行實(shí)際的巷道布置時(shí)，要求我們應(yīng)當(dāng)保證其能夠在兩條巷道當(dāng)中一起預(yù)留煤柱，并以此來確保抽放鉆場(chǎng)工作可以順利的開展進(jìn)行。
2 煤礦的采煤工藝技術(shù)探究
2.1 割煤工藝
采煤機(jī)在進(jìn)行單向割煤的過程中，需要在工作面中完成一次往返為一刀，并且，在這個(gè)過程當(dāng)中，采煤機(jī)前滾筒主要是進(jìn)行頂部煤層的切割工作。而雙向割煤，則主要是在煤層的走向比較平穩(wěn)時(shí)所運(yùn)用的一種割煤方式。其和單向割煤之間所存在的最大區(qū)別，就是其在往返一次的過程當(dāng)中，將會(huì)完成兩次的切割工作。
2.2 進(jìn)刀工藝分析
在進(jìn)刀的實(shí)際過程中，采煤機(jī)所采用的，主要是工作面尾部?jī)A斜的形式。讓采煤機(jī)的返回刀回到了工作面的尾部時(shí)，工作面溜子也就已經(jīng)被有效的推到了煤層的邊緣上，這個(gè)時(shí)候，采煤機(jī)也就會(huì)順著溜子的方向，來開始相應(yīng)的工作。需要我們充分主義的是，在溜子的實(shí)際運(yùn)行過程中，要求其必須要保持一條直線，只有這樣，才能夠運(yùn)用采煤機(jī)來將尾部的煤層割透，并且確保切割刀可以循環(huán)工作。
2.3 移架工藝分析
在大多數(shù)的情況下，采煤都需要用到追擊移架支護(hù)的方式，并且，一般來說，在實(shí)際的移架過程當(dāng)中，移架所出現(xiàn)的下降量在20mm左右，而在這個(gè)時(shí)候，移架的位置就處于采煤與后滾筒三架距離的地方。如果在實(shí)際的施工過程中，出現(xiàn)了工作面壓力增加的問題，或者是遇到頂板破碎的情況時(shí)，就要求相應(yīng)的施工人員，必須要通過超前帶壓擦頂移架的形式，來進(jìn)行移架過程。其中，我們應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到，如果支架升到了規(guī)定的初撐力，那么就要為其進(jìn)行持續(xù)2s的給液，之后才能夠停止升架。
2.4 移溜工藝分析
現(xiàn)階段，我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)際的煤礦開采過程中，主要采用的還是整體移溜的工藝形式，與此同時(shí)，也能夠?qū)⒅Ъ荛g的連接點(diǎn)作為基本的支點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)刮板運(yùn)輸機(jī)的科學(xué)推動(dòng)。其中，要求我們必須要充分注意下面幾個(gè)問題：第一，要注意運(yùn)輸機(jī)的實(shí)際工作順序。通過運(yùn)用采煤機(jī)，來將煤層的前部割開之后，再把工作面邊緣的溜子有效的移送到煤層邊緣。第二，如果工作面運(yùn)輸機(jī)存在著下滑的問題，那么其就會(huì)在完成了相應(yīng)的尾部切割之后，再次從溜子彎曲的地方，來以直線形推向煤層邊緣。
3 結(jié)語
總而言之，近幾年來，暖氣的普及，使得煤礦的需求量也隨之增長(zhǎng)，這也促使煤礦開采力度增大，技術(shù)成本投入增加，能夠?yàn)槿藗兲峁└鼉?yōu)質(zhì)更多的煤礦資源。可是，中國(guó)地表深層條件惡劣，在煤礦開采過程中會(huì)帶了巨大的挑戰(zhàn)。最近，我為了減少這些問題，在巷道布置和采煤工藝方面進(jìn)行了探究，但是依然沒有達(dá)到社會(huì)市場(chǎng)的需求量，因此，技術(shù)人員一定提高重視，根據(jù)具體情況，針對(duì)性、專業(yè)性培訓(xùn)，使得巷道布置和采煤工藝技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)質(zhì)性的突破。
