復雜地質(zhì)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(zhì)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(fā)展，對提高礦井生產(chǎn)水平和經(jīng)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(chǎn)、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(qū)地質(zhì)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(chǎn)能力小。因此，開采急傾斜煤層的礦井多數(shù)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(qū)，加大采區(qū)尺寸。在對采區(qū)劃分時，要盡量加大采區(qū)尺寸，加大采區(qū)的煤炭儲量。同時劃分采區(qū)時，要根據(jù)生產(chǎn)設備及回采工藝的要求，適當加大采區(qū)的走向長度，加大階段垂高。優(yōu)化回采工藝，提高生產(chǎn)效率。優(yōu)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(xiàn)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(tǒng)配置的分析，完善工藝系統(tǒng)和開采技術等措施來有效地提高工作面單產(chǎn)。

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(xiàn)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(jù)煤層賦存狀況及現(xiàn)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(chǎn)狀本來是平穩(wěn)或帶有波浪起伏的狀態(tài)，后來由于受到地殼變動的影響，大多數(shù)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(tài)。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(xiàn)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(chǎn)礦井儲量損失表已經(jīng)填報的那一部分損失量（主要是設計損失和地質(zhì)及水文地質(zhì)損失）以及轉(zhuǎn)出、注銷、報損及表外儲量。第一，煤柱。一是區(qū)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(chǎn)礦井損失量中占有一定比重，其儲量一般占采區(qū)工業(yè)儲量的l5%～20%；二是構造保護煤柱，地質(zhì)構造復雜區(qū)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(fā)火而沒有開采的區(qū)域。第二，浮煤。主要是使用落后采煤方法的采區(qū)，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(yōu)棄劣，個別井區(qū)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(zhì)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?？刹捎脝我婚L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(wěn)定性易于實現(xiàn)。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(xù)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(xù)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(xù)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(chǎn)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）