導語：如何才能寫好一篇煤礦采礦方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵字】采礦；技術；方法

1、采煤方法和工藝

1.1開發煤礦高效集約化生產技術。建設生產高度集中、高可靠性的高產高效礦井開采技術。以提高工作面單產和生產集中化為核心，以提高效率和經濟效益為目標，研究開發各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡單、高效、可靠的生產系統和開采布置，生產過程監控與科學管理等相互配套的成套開采技術。發展各種礦井煤層條件下的采煤機械化，進一步改進工藝和裝備，提高應用水平和擴大應用范圍，提高采煤機械化的程度和水平。

開發“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產高效現代采煤成套技術”主要解決以下技術難題。硬頂板控制技術，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術，主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按一定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保證工作面的安全生產。硬厚頂煤控制技術，研究開發埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術，包括高壓注水壓裂技術和頂煤深孔預爆理技術，使頂煤體能隨采隨冒，提高其回收率。頂煤冒放性差，塊度大的綜放開采設備配套技術，研制既有利于頂煤破碎和頂板控制，又有利于放頂煤的新型液壓支架，合理確定后部輸送機能力。兩硬條件下放頂煤開采快速推進技術，研究合適的綜放開采回采工藝，優化工序，縮短放煤時間，提高工作面的推進度，實現高產高效。5～5.5m寬煤巷錨桿支護技術，通過寬煤巷錨桿支護技術的研究開發和應用，有利于綜采配套設備的大功率和重型化，有助于連續采煤機的應用，促進工作面的高產高效。

1.2緩傾斜薄煤層長壁開采。主要研究開發：體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機、刨煤機；研制適合刨煤機綜采的液壓支架；研究開發薄煤層工作面的總體配套技術和高效開采技術。

1.3鍘頃斜厚煤層一次采全厚大采高長壁綜采。應進一步加強完善支架結構及強度，加強支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴重損壞千斤頂措施等的研究，提高支架的可靠性，縮小其與中厚煤層（采高2.5m左右）高產高效指標的差距。

1.4各種綜采高產高效綜采設備保障系統。要實現高產高效，就要提高開機率，對“支架：圍巖”系統，采運設備進行監控。今后研究的重點是：通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架：圍巖”系統控制，進一走完善液壓信息、支架位態、頂板狀態、支護質量信包的自動采集系統；乳化液泵站及液壓系統運行狀態的檢測診斷：采煤機在線與離線相結合的“油，磨屑”監測和溫度、電信號的監測；帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態監控。

2、深礦井開采技術

深礦井開采的關鍵技術是：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、井巷布置等；需要攻關研究的是：深井圍巖狀態和應力場及分布狀態的特征；深井作業場所工作環境的變化；深井巷道（特別是軟巖巷道）快速掘進與支護技術與裝備；深井沖擊地壓防治技術與監測監控技術；深礦井高產高效開采有關配套技術；深礦井開采熱害治理技術與裝備。

3、“三下”采煤技術

提高數值模擬計算和相似材料模擬等，深入研究開采上覆巖層運動和地表下陷規律，研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統和優化參數，發展沉降控制理念和關鍵技術，包括用地表廢料向垮落法工作面采空區充填的系統；研究與應用各種充填技術和組合充填技術，村莊房屋加固改造重建技術，適于村莊保護的開采技術；研究近水體開采的開采設計，工藝參數優化和裝備，提出煤炭開采與煤炭城市和諧統一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復墾和礦井水資源化等關鍵技術。

4、優化巷道布置，減少矸石排放的開采技術

改進、完善現有采煤方法和開采布置，以實現開采效益最大化為目標，研究開發煤礦地質條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統，實現開采方法、開采布置與煤層地質條件的最優匹配。實行全煤巷布置單-煤層開采，矸石基本不運出地面，生產系統要減化，同時實現中采與中掘同走發展，生產效率大幅提高的經驗的同時，重點研究高產高效礦井，開拓部署與巷道布置系統的優化，減化巷道布置，優化采區及工作面參數，研究單一煤層集中開拓，集中準備、集中回采的關鍵技術，大幅度降低巖巷掘進率，多開煤巷，減少出矸率；研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術，既是減少污染的一項有利措施，又減化了生產系統，有利于高產高效集中化開采，應加緊研究。

5、采場圍巖控制技術

5.1進一走完善采場圍巖控制理論。以科學合理、優化高效的巖層控制技術來保證開采活動的安全、高效低成本為目標，深入總結我國幾十年的礦山壓力研究成果，以理論分析（解析法）、現代數學力學（統計分析預測、數值法）和實測法相結合運用先進的計算機技術，深入研究各種煤層地質及開采條件，如及傾斜、大采高、大采深采場礦山壓力顯現規律及圍巖破壞與平衡機理，不斷完善采場圍巖控制技術。

5.2研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術低成本巖層控制技術。目前，由于直用高壓注水、深孔預裂爆理堅硬頂板和應用化學加固技術存在工藝復雜、成本高的問題，因而需進一步研究開發新技術、新工藝、新材料來解決這些問題。

5.3放頂煤開采巖層和支架圍巖相互作用機理。研究放頂煤開采力學模型、圍巖應力、頂煤破碎機理、支架、頂煤、直接頂、基本頂相互作用關系；運用離散元等方法研究頂煤放落規律，提出放煤優化準則和提高頂煤回收率的途徑。

5.4支護質量與頂板動態監測技術。在總結緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質量于頂板動態監測方面，應進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質量與頂板動態監測，同時應不斷完善現有的監測技術，發展智能化監測系統，改進監測儀表，使監測儀表向直觀、輕便、小型化方向發展。

5.5沖擊地壓的預測和防治。通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現發生的機理；進一步完善沖壓性礦壓顯現監測系統，發展遙控測量和預報技術，完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優化選擇專家系統。

5.6研究開發新型的支護設備。研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架，完善液壓支架性能和快速移架系統，開發耐炮崩、輕型化單體液壓支架和厚煤層巷錨索和可深縮錨桿。

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關鍵詞：煤礦行業；采礦技術；煤礦開采方法；綠色生態采礦技術；大采高綜放技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD163 文章編號：1009-2374（2015）30-0131-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.30.068

煤礦行業生產中，開采技術是尤為重要的，一個好的開采技術不僅可以提高企業的工作效率，還能夠大大增加企業的經濟效益，因此，隨著煤礦行業的發展以及國內各企業對煤炭資源利用率的不斷提高，煤礦開采技術也不斷進行著改革，以便能夠更好地適應國家發展的需求。

1 采礦技術現狀

就煤礦資源的占有率來講，我國是世界上煤炭儲存量最多的國家。但由于我國煤礦開采技術的問題，使煤礦開采的周期較長，從而給我國煤礦開采帶來了諸多的困難。另外，在我國煤礦開采過程中，通常存在著淺層區域煤炭資源還沒有完全開采殆盡就進行深層區域的開采工作，從而給深層區域開采工作帶來困難，同時對技術上的要求也越來越高。據國內一些相關的數據調查資料顯示，目前國內諸多中小型煤礦開采企業都存在著采礦技術不高的問題，因此在煤礦開采時往往會選擇一些開采難度較低的礦井區域。同時由于其采礦技術存在著制約性，因此中小型企業一般都會開采一些質量較好、含炭量較高的煤礦，也因此在開采時會留下諸多的尾礦，從而給煤炭資源造成了巨大的浪費。

2 我國傳統的采礦技術及存在的問題

我國的煤礦開采技術起源較早，可謂是一項歷史悠久的技術措施。因而在煤礦開采過程中，經長年的經驗積累總結出了諸多可行性較高的開采技術。另外，在采礦技術應用中，我國傳統的采礦技術主要分為以下四種類型，即深井采礦技術、緩傾層厚煤層采礦技術、緩傾層薄煤層采礦技術、硬頂板采礦技術。隨著我國煤礦事業的發展以及國內人均及企業對煤礦資源的需求，傳統的采礦技術已經遠遠無法滿足國內對煤炭資源的需求量。因此，中小型煤礦企業發展就必須要引進新的采礦技術，提高整體的礦井作業能力。目前，我國已經建立了全國最大的礦井降溫技術研究基地，以便能夠很好地研究出如何在采礦中降低礦井內的溫度，以此規避事故的發生。除此之外，對傳統采礦技術的改良與創新是我國煤礦生產安全的重要保障，但由于我國目前煤礦開采過程中的安全生產技術還較為落后，因此許多方面都達不到安全生產的標準指標。例如：我國煤礦開采技術中的一組數據表明：我國采礦中機械化的應用率還不足45%，僅這一方面而言，就與西方發達國家的機械化應用程度相差甚遠。另外，我國目前采礦技術的能力較低是普遍存在的問題，根據調查數據顯示，目前我國仍有近200萬的煤礦施工人員在采礦中采取的是半自動化的方式，這就大大降低了我國整體的煤礦開采效率及能力。我國當前開采工作中專業性的技術安全人員十分緊缺，在許多煤礦企業開采工作中都沒有專人進行技術監督和管理，以至于造成了諸多的施工安全隱患，為煤礦開采及施工人中帶來諸多不必要的損失。

3 采礦的新技術與方法

3.1 綠色生態采礦技術

根據目前煤礦開采的相關資料顯示，我國煤礦開采作業中的污染問題十分嚴重。引起這一污染問題的主要根源在于在煤礦開采過程中對土地資源的生態環境的破壞造成的。一般而言，煤礦開采均是在深層地下進行作業的，如果開采不當，就會造成地表嚴重的下降以及對地下水質的污染。同時，在煤礦開采過程中所釋放出的有毒氣體和粉塵等，對空氣質量的污染十分嚴重。因此，針對煤礦開采中對生態環境的污染及影響，煤礦企業及相關部門結合多年的經驗總結出了一種全新的采礦技術，即綠色生態采礦技術。該技術在開采過程中首先要對煤礦生產進行合理科學的規劃，同時對巷道的掘進方式進行改革，以最大限度降低巷道的掘進量。另外，綠色生態采礦技術實施前，要對礦井內自然區域進行合理的劃分，并對采區內、矸石填充不出井等作業分配適合的人員，同時選擇最為適用的采礦方法。另外，在對煤礦的處理中，首先要利用分類排放的原則，采用先進的生產工藝最大限度降低生產作業中所排出的污水。同時選擇閉路循環式的水流模式，利用科學的方式將污水排出去。除此之外，對生產作業中所產生的粉塵和毒氣，可以加大對礦井下瓦斯的抽取量，以便從根本上降低毒氣的污染，提高采礦作業的效率及質量。

3.2 大采高綜放技術

在煤礦開采中，經常會遇到一些巖層較厚的區域，對開采工作造成了一定的困難。隨著煤礦開采技術的發展，目前許多企業采用大采高綜放技術來應對較厚煤層的開采作業。所謂的大采高綜放技術主要指的是針對較厚的煤層采用分層次開采的一種技術措施，一般情況下，傳統的分層采礦技術雖然開采的區域得到了擴充，但同時該技術也存在著一定的弊端。利用傳統分層技術所開采出的煤炭資源量較少，尤其是在煤礦下層進行開采時，工作面由于移位的次數較多，因此對于巷道的維護產生了一定的影響，在煤層較厚的區域開采時，可以采用大采高綜放技術對礦井內的積水以及剩余的煤炭資源進行處理，從而降低了煤礦開采過程中的安全隱患。

3.3 全自動刨煤機采礦技術

隨著科技的發展，一種智能化的全自動科技設備被應用于煤礦的開采中去，并經過了多次的驗證，取得了較好的效果。全自動采煤機是一種能夠將煤層快速擊碎、快速采煤的新技術，在該技術中，采煤機的速度可高達每秒鐘三米，并且所切割的深度完全可以達到預期的指標。另外，全自動刨煤機工作速度十分快，并且其智能化水平也較高。目前，隨著煤礦企業對全自動刨煤機的不斷創新與研發，使其在原有基礎之上增設了對通風系統、排水系統、降溫系統、輸送系統的全面支持，從而真正實現了整體系統的自動化功能。另外，該種技術的應用大大降低了人力資源的使用量，并且大大提升了工作效率。除此之外，隨著人們對煤炭資源的需求量以及國家發展的需求，煤礦企業開采中逐漸由中小型煤礦開采轉向大型煤礦的開采，在大型煤礦開采中，通常煤層對地表面的沖擊力度更大，從而造成了開采作業的困難，而全自動刨煤機則可以完全解決這一問題。全自動刨煤機以其快速的刨煤速度解決了大型煤礦開采難的問題，保證了開采效率及質量。

3.4 小范圍爆破式落煤采礦技術

所謂的小范圍爆破式落煤采礦技術主要指的是將煤礦采取化整為零的方式進行區域性的爆破和開采。一般情況下，小范圍爆破式落煤采礦技術對技術的要求是較高的。該種技術在作業中無需任何支護設備及工作人員操作，且沒有任何的設備支持。也就是說，在該技術采煤過程中，設備的通風要求是決定該項技術能否順利實施的關鍵。另外，一旦采用該技術爆破成功后，就會產生較多的污水，如果這些污水無法及時排出去，就會嚴重影響開采工作的有序進行，因此在使用該技術進行采礦時應保證排水系統的順暢。除此之外，小范圍爆破式落煤技術在使用中安全性較高，且所需投入的成本較低，大大提高了企業的生產能力。但同時，該技術在開采過程中對煤炭的回收率較低，造成了企業諸多的資源浪費，因此，該技術只適用于較薄的煤層開采工作。

4 結語

綜上所述可知，掌握好煤礦的開采技術及方法對提高煤礦企業生產效率以及保證煤礦生產施工人員的安全有著至關重要的作用。因此，在煤礦開采中要不斷創新出新的采礦技術，以滿足國家及企業發展的需要。

參考文獻

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[2] 程宇暉.煤礦采礦新技術的應用研究[J].內蒙古煤炭經濟，2013，（4）.

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關鍵詞：煤礦采礦 開采形式 新技術

一、煤炭開采的主要方法

1、井下采煤

井下采煤的順序。對于傾角10°以上的煤層一般分水平開采，每一水平又分為若干采區，先在第一水平依次開采各采區煤層，采完后再轉移至下一水平。開采近水平煤層時，先將煤層劃分為幾個盤區，立井于井田中心到達煤層后，先采靠近井筒的盤區，再采較遠的盤區。如有兩層或兩層以上煤層，先采第一水平最上面煤層，再自上而下采另外煤層，采完后向第二水平轉移。按落煤技術方法，地下采煤有機械落煤、爆破落煤和水力落煤三種，前二者稱為旱采，后者稱為水采，我國水采礦井僅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者為主。壁式采煤法工作面長，一般100～200 m，可以容納功率大，生產能力高的采煤機械，因而產量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30 m，由于工作面短，頂板易維護，從而減少了支護費用，主要缺點是回采率低。

2、露天采煤

移走煤層上覆的巖石及覆蓋物，使煤敞露地表而進行開采稱為露天開采，其中移去土巖的過程稱為剝離，采出煤炭的過程稱為采煤。露天采煤通常將井田劃分為若干水平分層，自上而下逐層開采，在空間上形成階梯狀。其主要生產環節：首先用穿孔爆破并用機械將巖煤預先松動破碎，然后用采掘設備將巖煤由整體中采出，并裝入運輸設備，運往指定地點，將運輸設備中的剝離物按程序排放于堆放場；將煤炭卸在洗煤廠或其他卸礦點。

主要優缺點：優點為生產空間不受限制，可采用大型機械設備，礦山規模大，勞動效率高，生產成本低，建設速度快。另外，資源回采率可達90%以上，資源利用合理，而且勞動條件好，安全有保證，死亡率僅為地下采煤的1/30左右。主要缺點是占用土地多，會造成一定的環境污染，而且生產過程需受地形及氣候條件的制約。在資源方面，對煤賦存條件要求較嚴，只宜在埋藏淺，煤層厚度大的礦區采用。

3、急傾斜煤層采煤

合理劃分采區,加大采區尺寸盡量加大采區尺寸,加大采區的煤炭儲量。劃分采區時,根據生產設備及回采工藝的要求,避免人為地劃分采區邊界,適當加大采區的走向長度,加大階段垂高。

改進巷道布置,優化生產系統。選擇巷道布置方式時,首先要滿足安全生產的要求,保證每個采區、回采工作面均至少有2個安全出口,實現工作面全負壓通風。其次,巷道布置方式要與采煤方法一致,同回采工藝結合,充分考慮水平巷道、傾斜巷道各自的優缺點,盡量不采用垂直巷道,提出系統簡單、布置合理的準備、回采巷道。

二、煤礦采礦中適用的新技術

在許多地區，由于煤礦生產能力較小，地質構造復雜煤層賦存變化大，且很多為急傾斜煤層和薄煤層，給開采帶來較大的困難，研究和開發新采礦技術，提高礦井的高產高效，更為重要。在煤礦中，單一長壁采煤方法已趨成熟，現主要發展的有放頂煤采煤技術、急傾斜煤層采用偽傾斜柔性掩護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(1)滑移支架放頂煤采煤法：滑移頂梁由頂梁和支柱兩個部分組成，前梁和后梁通過頂梁和前梁彈簧鋼或導向槽連接，支架的支柱為液壓單體柱，數量2-5個不等。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，質量輕，結構簡單，便于拆卸安裝，成本低，適應性強等。在中小性煤礦中得到廣泛的推廣運用。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。工作面長度一般為60-80m，最長達105m，采高通常為5-10m，工作面循環進度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采用二型鋼梁、單體液壓支柱對棚架設，工作面采用放炮落，人工破網放煤，采放分別進行。在煤層賦存條件變化較大或技術水平較低的地區、鄉鎮煤礦使用較好。采用單體液壓支柱配二型俐梁對棚支護，每對棚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。放完炮后及時移主梁。打臨時支柱。做到及時支護，爆破后人上裝煤。工作面輸送機采用可彎曲刮板箱送機和帶式輸送機。采用全部培落達處理采空區，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、多輪作業方式，放煤口布置在刮板輸送機斜上方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，放煤后要及時調整歪斜棚梁，保證支柱有力，頂幫牢固。見殲堵口必要時打支柱以加固擋殲。

2、偽傾斜柔性掩護支架采煤法：偽傾斜柔性掩護支架采煤法將工作面傾角變緩，工作面較長，從面具有緩斜、傾斜煤層走向長壁采煤法巷道布置和生產系統簡單、掘進率低的一系列的特點，此采煤法利用掩護支架把工作空間與采空區隔開，大大簡化了復雜頂板管理工作，為安全生產創造了良好的條件，工作面煤炭自溜，減輕勞動強度。偽傾斜柔性掩護支架采煤法一般適用于開采傾角大于印。

厚度2-6m煤層，理藏穩定，煤層厚度變化不大的煤層。此采煤法工作面區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條件，一般30m左右，煤層賦存條件好，構造簡單時，可加大到40m-60m。回采過程中，回風巷中不斷接長支架，進風巷不斷拆架。當工作面推至采區上山附近時，布置收作眼，逐步將支架下放成水平位置，然后全部回收。掩護支架的結構:鋼梁長為3.0-3.2m,鋼梁的規格應根據支架的寬度選用，鋼理繩可用直徑20-30mm的舊鋼繩，鋼繩長為20-30m左右。鋼繩數根據支架的寬度確定，寬度在3m以下的選用2-3根，3m以上時，可采用5-6根。鋼梁上輔設2-3層竹笆。

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關鍵詞：煤礦；井下采煤；特點；方法選擇

前言

在經濟全球化趨勢的影響下，我國的社會經濟得到了快速的發展，逐漸實現了由農業社會向工業社會的轉變。而工業的發展離不開相應的資源和能源，就我國的能源儲備分析，煤炭資源成為了社會發展的主要能源，也因此推動了采煤技術的發展。煤礦的儲備大多處于地表以下，絕大多數情況下需要進行井下開采，在這樣的環境下，我國的井下采煤技術得到了迅速發展。

1 煤礦井下采煤技術的發展現狀

經過了長期的發展和演變，我國的煤礦井下采煤技術獲得了巨大的進步和完善，極大地提升了采煤效率，保證了采煤的安全性和可靠性，也引入了大量的先進技術和設備，其成就可以說是極其輝煌的。但是，受經濟發展和資金、技術等因素的限制，目前我國的井下采煤技術仍存在不少缺陷和問題，需要及時進行處理和解決。

1.1 整體水平較低

我國的煤礦井下采煤技術與國外先進煤炭企業相比，整體水平偏低，主要表現在設備的制造、技術水平等方面，尤其在自動化和智能化機械控制和機電一體化、計算機輔助技術方面，存在著較為巨大的差距。對于中小型煤礦企業而言，資金技術的缺乏使得其使用的仍是炮采的方式，工作面較短且安全性不高，效率低下。

1.2 機械化程度低

雖然大型煤礦企業基本實現了勘探、開采、運輸的一體化，機械設備的使用率較高，但是對于中小型企業而言，在采煤、運輸等方面的技術設備整體偏低，機械化程度不高，不僅影響采煤效率，而且會對工作人員的人身安全造成一定程度的威脅。

1.3 安全性不足

一方面，是由于煤礦管理人員片面注重經濟效益而忽視了安全防護工作，導致井下開采過程中出現大量的安全隱患；另一方面，在先進安全設備的使用方面不夠重視，雖然認識到了安全生產的重要性，也采取了相應的預防措施，但是整體水平偏低，效果不夠理想。例如，在井下危機自救和避災系統的建設方面，不夠清晰和明確；工作人員的個人防護裝備質量低下；對于瓦斯等重大災害的預警儀器不能滿足實際需求等。

2 煤礦井下采煤技術的特點

煤礦的開采技術可以根據煤礦儲藏的深度，分為露天開采和井下開采，而由于煤礦資源形成和發育的特性，在絕大多數情況下，都需要進行井下開采。相比于露天開采，煤礦井下采煤技術具有更加突出的特點，主要包括以下兩個方面：

2.1 技術難度高

首先，從煤礦的儲量分析，露天煤礦的儲量要遠遠低于井下煤礦，而由于井下采煤需要進行相應的勘探、爆破、打井、運輸等一系列工作，同時受開采環境的限制較大，技術難度較高。其次，在對井下煤礦進行開采的過程中，需要全面分析開采地區的水文地質和煤層分布狀況，并以此為依據，制定科學合理的開采方案和標準，對開采的流程進行細致分析。然后，在井下采煤過程中，容易受到各種因素的影響，威脅工作人員的人身安全，如地震、塌方、瓦斯泄露、積水、機械故障等，需要管理人員全面系統的進行考慮。

2.2 開采方法的選擇性

煤礦的類型不同，分布不同，井下采煤方式的選擇也有所差異，對于開采效率的影響也有著較大的差異性。從目前我國井下采煤技術的發展形式看，比較常用的是長壁開采和放頂開采。伴隨著經驗的積累和實踐的探索，井下采煤技術也會隨之得到改進和創新，這就需要相應設備和采煤方式的更新和完善，需要相關技術人員的努力。為了保證井下開采的準確性，在開采前和開采過程中，需要采用定向鉆探技術，對煤礦資源的分布進行明確，隨時修正開采的深度和位置，從而提高煤礦開采的效率。

3 煤礦井下采煤技術的方法選擇

在對井下采煤技術進行選擇時，必須遵循幾個基本的原則，切實保證煤礦開采的順利進行。首先，要堅持安全性原則。在對井下煤礦進行開采前，要根據相應的法律法規以及煤礦生產的安全規范，對采煤方法進行選擇，切實保證采礦工作人員的人身安全。部分私人煤礦在開采時一味注重經濟效益和開采效率，忽略了安全性原則，往往會導致煤井坍塌事故的發生，造成人員的傷亡。其次，要堅持經濟性原則。煤礦企業進行煤礦開采活動的根本目的在于謀取經濟利益，因此要堅持經濟性原則，結合煤礦的自身特點，對井下采煤技術進行選擇，提高煤礦的會回采率。

3.1 綜采技術

所謂的綜采技術，是對綜合性機械采煤技術的簡稱，指在井下采煤過程中，實現開采過程的系統化和機械化、連續化，從而提高開采效率，降低勞動力成本和勞動強度，切實保障工作人員的人身安全。綜采技術需要大量技術設備的支持，如刨煤式采煤機、刮扳輸送機、橋式轉載機、液壓支護設備等。這種方法雖然對于技術和設備的要求較高，但是由于其自身極高的工作效率和生產量，使得其相對成本較低，而且操作簡單，安全性強，是我國煤礦井下采煤技術的重要發展方向。不過由于其自身較大的局限性，只適用于技術條件和管理水平較高的大中型煤礦企業，針對煤層儲備豐富、開采條件好的情況進行。

3.2 普通機械開采技術

也就是通常所說的普采，其與綜采技術基本相似，但是使用的采煤機械有所不同。普通機械采煤技術使用的是單一的滾筒式采煤機，雖然分為單筒和雙筒，但是與綜采的刨煤式采煤機相比，較為簡單。在目前我國的井下采煤應用中，雙筒采煤機的應用較為廣泛，可以實現單向割煤和雙向割煤兩種開采形式，其裝煤效果良好，頂板的穩定性強。相比綜采技術，雖然普采的效率略有不及，但是設備價格較低，且適用于地形較差的工作面。

3.3 炮采技術

炮采，是指使用爆破技術，對煤礦資源進行開采的工藝，其基本流程包括勘探-分析-選擇爆破點-安放炸藥和雷管-爆破-裝煤-機械運煤。在使用炮采技術時，為了避免其對礦井的穩定性造成破壞，需要采取必要的防護措施，對工作面進行支撐和強化。炮采技術具有成本低、便于管理的特點，適用于地形地質較為復雜的情況。我國的相關政策規定，凡是環境條件惡劣，不適合進行機械開采的煤層，都可以使用炮采技術。

3.4 水力采煤技術

指使用相應的設備，對水進行加壓處理，使用水流進行落煤和運煤。這種方法的優點在于無視地形，工作人員不需要進入工作面，也就不需要對工作面進行支護和處理，使得采煤的流程大大簡化，生產的安全性也有了十足的保證。但是相對而言，開采效率低下，一般只能開采煤層儲量的60%作用，而且能源消耗較大，整體機械化程度低。在當前的技術條件下，水利采煤技術適用于煤層厚度1～8m，傾角超過7°、頂底板較好的軟或中硬煤層，也可以用于煤層分布不規則的情況。

4 結束語

總而言之，煤礦井下采煤技術的應用是十分廣泛的，發展井下采煤技術，對于推動我國煤炭行業的發展有著十分重大的現實意義。煤礦工作人員要結合煤礦的實際情況，選擇恰當的采煤方法，切實保證煤礦井下采煤的經濟性和安全性。

參考文獻

[1]倪仲軍.淺談井下采煤技術的合理選擇[J].科技創新導報，2011，（21）：108.

[2]胡曉軍.淺論井下采煤技術[J].中國信息化，2013，（10）：241.

篇5

關鍵詞:煤礦開采；技術；價值；現狀；運用

中圖分類號：TD82文獻標識碼：A

在當前經濟社會的發展過程當中，為了能夠實現發展的可持續性目標，解決在能源供應方面的問題是重中之重。特別是對于煤礦資源而言，其作為工業化生產活動實施的物質基礎，更是需要各方加大對于開采挖掘技術的研究。在煤礦開采作業的實施過程當中，各個開采作業環節的發展與變革很大程度上來說需要依賴于對煤礦開采技術方法的發展。現代意義上的煤礦開采工藝發展逐步向著高產、高效、安全、可靠的方向邁進。為了能夠實現對現階段煤礦開采工藝技術的發展、優化、乃至完善，最主要的方法就在于：加大對于煤礦開采技術方法與現代化高新技術的融合，使采煤設備能夠更加的高效、智能，開采技術能夠更具針對性特色。本文即主要圍繞煤礦開采技術方法的運用這一中心問題展開分析與探討。

1 煤礦開采技術的重要價值

我國對經濟政策進行了數次調整與優化，各個行業與領域開始將對自然資源的開發、利用作為重點關注對象之一。在我國現階段已探明的煤礦資源當中，絕大部分資源被應用于燃燒原料，以此種方式來滿足各個行業對于能源的需求。特別是對于電力行業而言，煤礦作為能源燃燒，支持設備的穩定運行，已成為煤礦資源的主要應用價值所在。然而，需要注意的問題是：我國盡管現階段在煤礦資源的占有量方面比較的豐富，但仍然存在資源有限，不可再生的客觀問題，若煤礦資源利用率長期處于較低的水平，將使得整個煤礦開采行業效益逐步降低。在這樣一種發展背景下，通過對煤礦開采技術的深入研究，不單單能夠促使煤礦開采過程中的安全水平得到鞏固與強化，更能夠借助于對智能化控制系統、以及多功能設備的綜合應用，達到合理化、規范化整個煤礦開采作業流程的目的。而從宏觀發展的角度上來說，以現代化的煤礦開采技術方法為帶動，能夠使產業結構得到優化升級，煤礦產量實現大幅度的提升，最終助力于整個煤礦產業發展水平的優化、完善。

2 我國煤礦開采技術的發展現狀

據近年來的統計資料數據顯示，我國當前煤礦企業已經基本上實現了生產開采作業的自動化，部分企業構建了具有煤礦開采作業針對性的機械化模式、計算機技術、網絡技術、以及信息技術被廣泛應用于煤礦開采實踐當中，使得開采作業的安全性有所保障，降低了開采期間的能源損失問題。同時，由于我國大量的煤礦資源所處的地質條件以及環境特征比較復雜，因而也積極展開對針對性煤礦開采技術的應用。包括海洋采礦技術、以及物理化學采礦技術被廣泛應用，同時也配備了與之相對應的開采設備作為支持，實現了設備操作的自動化。

3 煤礦開采技術方法的運用途徑

1）針對不同煤層煤質，運用不同的開采技術與方法：針對我國在現階段已探明煤炭當中廣泛存在的淺埋煤層、硬頂板、硬煤層、以及傾斜煤層而言，在應用煤礦開采技術與方法的過程當中需要體現一定的針對性特征，以確保開采技術能夠與煤層實際特征充分契合，確保開采作業的實施質量。在其中，主要歸納了以下幾個方面的技術要點：（1）硬頂板控制技術：此項開采技術是一項立足于對低壓水平較小，且埋深深度較淺硬頂板、厚頂板煤層的開采控制技術。該項技術的核心在于：通過面向巖層結構實施傾斜深孔爆破技術、或者是定向水力壓裂技術的方式，對頂板進行及時的處理，確保這部分較淺硬頂板、厚頂板能夠在既定的時間范圍內達到冒落的標準，從而確保頂板煤層回收率的額可靠性。與此同時，由于基本頂能夠按照一定的步距進行跨落，因此還對于提高綜采工作面的安全性而言有重要的價值；（2）硬厚頂煤控制技術：此項開采技術是一項立足于對支撐壓力水平較低，埋深深度較淺硬質頂煤的開采控制技術。此項技術的核心在于：通過對高壓注水壓裂技術、以及深孔預爆破技術的綜合應用，確保頂煤媒體能夠滿足“隨采隨冒”開采標準，避免頂煤回收率過低導致開采不徹底的問題產生；（3）綜放開采成套設備配套技術：此項技術是一項立足于對冒放性水平較差頂煤的破碎以及頂板控制技術。通過與液壓支架設備的綜合應用，使得回采工藝能夠得到顯著的提升，避免放煤時間過長，同時可提高綜采工作面的推進水平。同時，綜合對煤巷錨桿支護技術（可滿足寬度在5.0~5.5 m以內寬度煤巷工作面的應用需求）的實踐，還能夠確保綜采工作面配套設備運行效率得到有效的提升；（4）傾斜煤層長壁開采技術：針對不同厚度的傾斜煤層而言，在煤礦開采技術方法的應用方面還存在一定的差異性。以厚煤層為例，研究的重點表現在對連桿變形的加固，以及對支架結構強度的改善方面，在一次全采后大采高長壁綜采技術的實踐方面，重視對頂梁焊縫質量的控制，以及對支架防滑控制技術的研究，提高其高產高效的水平。而以薄煤層為例，研究的重點在體現在對刨煤機大功率、小體積的研究，以及對長壁開采技術的研發這兩個方面。兩者相互配套，依賴于對綜采液壓支架的研發與應用，提高長壁開采的綜合質量與水平。

2）針對深礦井的開采技術方法：在對深部礦井煤礦資源進行開采的過程當中，技術研究的重點主要體現在以下幾個方面：對煤層開采所對應礦壓的合理控制；對沖擊地壓現象的防治措施；對綜采工作面瓦斯危害的控制技術；對合理井巷布置方案的設計技術。為了滿足以上研究要求，就需要進一步展開對深部礦井圍巖結構組成、狀態、應力場分布情況的研究，對深部礦井所處開采環境條件及變化趨勢的研究，對深部礦井沖擊地壓防治及其監控技術的研究，對瓦斯濃度預測、監測、以及自動報警技術的研究工作。

3）綠色性開采技術方法：綠色性煤礦開采技術方法研究的核心目標在于，促使當前的煤礦開采方法以及開采布置進一步的完善，盡量避免煤礦開采對環境產生不良的影響，達到實現開采效益最大化發展目標的目的。研究的重點應當集中在對煤礦開采技術評價系統、以及復雜地質條件下煤礦巷道布置方案評價系統分析這兩個方面當中。以上述問題為切入點展開研究，有助于工作人員將煤層巷道所依賴的地質條件、煤礦開采技術方法、以及煤礦開采布置方案充分結合在一起，促進其和諧共存。在此基礎之上，還可以通過對煤礦巷道部署方案的優化拓展，使巷道布置更加的簡化，配合對集中開拓單一煤層的應用，在提高煤礦巷道開采質量的同時，對出矸率進行有效的控制。開采過程當中所產生的矸石能夠作為填充材料，對綜采工作面進行恢復，具有了簡化生產系統、以及綠色環保，控制污染的綜合優勢。

4 結束語

在現階段的發展過程當中，煤礦開采作業已經深入至包括電能、熱能在內的多個方面領域當中，開采作業需要以大量的現代化科學基礎作為支持。一方面，確保煤礦資源開采效率的穩步提升，另一方面，避免因煤礦資源開采而帶來的生態環境惡化問題，以上兩個方面的問題是現階段在煤礦開采技術方法應用中需要重點關注的。總而言之，本文在簡要概括煤礦開采技術研究重要價值以及我國當前煤礦開采技術發展現狀的基礎之上，重點從針對不同煤層煤質，運用不同的開采技術與方法、針對深礦井的開采技術方法、以及綠色性開采技術方法這三個方面入手，論述了煤礦開采技術方法的運用途徑，望能夠引起各方人員的特別關注。

參考文獻：

[1] 劉俊良.淺析談煤礦開采技術對環境及開采技術存在的問題進行探討[J].城市建設理論研究（電子版）,2012,(20).

[2] 宋繼生.不穩定型急傾斜煤礦開采技術的可行性分析[J].城市建設理論研究（電子版）,2013,(5).

[3] 王文杰,劉文舉,帥銀周等.高產高效礦井開采技術與裝備現狀及發展趨勢[J].煤礦機電,2013,(2):66-68.

[4] 蔡美峰,任奮華,來興平等.靈新煤礦西天河下安全開采技術綜合分析[J].北京科技大學學報,2004,26(6):572-574.

篇6

一、采煤方法和工藝

采煤方法和工藝的進步和完善始終是采礦學科發展的主題。采煤工藝的發展將帶動煤炭開采各環節的變革，現代采煤工藝的發展方向是高產、高效、高安全性和高可靠性，基本途徑是使采煤技術與現代高新技術想結合，研究開發強力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤設備和生產監控系統，改進和完善采煤工藝。在發展現代采煤工藝的同時，繼續發展多層次、多樣化的采煤工藝，建立具有中國特色的采煤工藝理論。我國長壁采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應用在不斷擴展，應用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高，急傾斜、不穩定、地質構造復雜等難采煤層采煤方法和工藝的研究有很大空間，主要方向是改善作業條件，提高單產和機械化水平。

（1）開發煤礦高效集約化生產技術、建設生產高度集中、高可靠性的高產高效礦井開采技術。以提高工作面單產和生產集中化為核心，以提高效率和經濟效益為目標，研究開發各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡單、高效、可靠的生產系統和開采布置，生產過程監控與科學管理等相互配套的成套開采技術，發展各種礦井煤層條件下的采煤機械化，進一步改進工藝和裝備，提高應用水平和擴大應用范圍，提高采煤機械化的程度和水平。

（2）開發“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產高效現代開采成套技術”，主要解決以下技術問題。

硬頂板控制技術，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術，主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按一定步距跨落，即有利于頂板煤破碎，又保證工作面的安全生產。

硬厚頂煤控制技術，研究開發埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術，包括高壓注水壓裂技術和頂煤深孔預爆理技術，使頂煤體能隨采隨冒，提高回收率。

頂煤冒放性差、塊度大的綜放開采成套設備配套技術，研制既有利于頂煤破碎和頂板控制，又有利于放頂煤的新型液壓支架，合理確定后部輸送機能力。

二、“三下”采煤技術

提高數值模擬計算和相似材料模擬等，深入研究開采上覆巖層運動和地表沉陷規律，研究滿 足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統和優化參數，發展沉降控制理論和 關鍵技術，包括用地表廢料向垮落法工作面采空區充填的系統；研究與應用各種充填技術和 組合充填技術，村莊房屋加固改造重建技術，適于村莊保護的開采技術；研究近水體開采的 開采設計、工藝參數優化和裝備，提出煤炭開采與煤礦城市和諧統一的開采沉陷控制、開采 村莊下壓煤、土地復墾和礦井水資源化等關鍵技術。

三、優化巷道布置，減少矸石排放的開采技術

改進、完善現有采煤方法和開采布置， 以實現開采效益最大化為目標，研究開發煤礦地質 條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統，實現開采方法、開采布置與煤層地質條件 的最優匹配。

總結推廣神華集團大柳塔礦、潞安漳村礦實行全煤巷布置單一煤層開采，矸石基本不運出地 面，生產系統大大簡化，分別實現無軌膠輪、單軌吊輔助運輸一條龍，從井口直達工作面， 同時實現了綜采與綜掘同步發展，生產效率大幅提高的經驗的同時，重點研究高產高效礦井 開拓部署與巷道布置系統的優化，簡化巷道布置，優化采區及工作面參數，研究單一煤層集 中開拓，集中準備、集中回采的關鍵技術，大幅度降低巖巷掘進率，多開煤巷，減少出矸率 ；研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術，既是減少污染的一項有力措施，又簡化 了生產系統，有利于高產高效集中化開采，應加緊研究。

篇7

關鍵詞：煤礦開采；方法；采區設計

Abstract: as everyone knows the coal resources in China ten rich, wide distribution, coal variety, variety complete. All kinds of users of the coal respectively have specific requirements. In order to determine the coal industrial uses, must to coal industry classification, clarify the coal-bearing zone coal process performance and economic value, thus the planned exploitation and rational utilization of. This paper mainly introduces the definition, development direction of coal mining method and mining method selection principle, and gives the design of mining area.

Key words: coal mining; method; the design of mining area

中圖分類號：TD82文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

1、引言

我們國家煤炭資源豐富，分布面積廣，煤田類型多樣，開采煤層也具有多樣化的特征，針對不同的礦區情況和不同的企業技術條件，選擇合適的采煤方法時我國煤炭生產研究的重要課題之一。煤礦生產指標的優劣，除了受到自然資源條件限制外，更決定于所采用的采煤方法的實用性和適應性，只有選擇合適的采煤方法，才能提高礦井生產水平和經濟效益。因此，做好采煤方法的選擇工作具有非常重大的意義。

2、采煤方法

那么什么是采煤方法呢？所謂采煤方法是指采煤系統與采煤工藝的綜合及其在時間、空間上的相互配合。不同采煤工藝與采區內相關巷道布置的組合，構成了不同的采煤方法。采煤方法是一個發展著的系統，采煤工藝的改進必將促進回采巷道布置的改變。而巷道布置的改進又能為充分發揮回采效能提供良好的條件。要用系統發展的觀點分析采煤方法的參數及其組合，發展采煤方法選擇反設計的優化方法，把采煤方法的研究和完善提高到一個新水平。按照一定順序完成各項工作的方法及其配合，稱為采煤工藝。在一定時間內，按照一定的順序完成采煤工作各項工序的過程，稱為采煤工藝過程。它是采煤方法的核心，改善采煤工藝既依賴于回采設備(尤其是支護、采煤設備)的改進，又有賴于工作人員素質的提高。要改進現有的綜采設備，研制高產高效及在困難條件下應用的綜采設備，加強職工的培訓，提高操作技術和管理水平。

3、煤礦采煤方法的發展方向

①改進采煤工藝，因地制宜地發展先進的機械化采煤技術；

②擴大走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法的應用范圍；

③緩斜、傾斜厚煤層開采：大采高綜采一次采全厚 ；厚煤層放頂煤采煤法 ；傾斜分層下行垮落采煤法；

④可持續開采：合理配置礦區生產力要素，加強礦區環境綜合治理，以土地復墾為重點，建立各種類型的礦區生態重建示范基地，逐步形成與生產同步的生態恢復建設機制；

⑤急斜煤層開采要進一步探索采煤機械化的發展途徑；

⑥柱式體系采煤法應用范圍將不斷擴大 ；

⑦用系統發展的觀點分析采煤方法的各項參數及其優化組合，發展采煤方法選擇及優化設計的方法，把采煤方法的研究和完善提高到一個新水平；

⑧開采安全問題，降低和杜絕礦山重大生產和人身安全事故的發生。煤礦安全事故一部分是管理問題，一部分是技術發展水平問題（技術發展水平還沒有達到完全控制安全的程度），而不完全是管理問題；

⑨礦井高產高效的生產采煤規模大型化，采煤設備自動化；

⑩開采潔凈化，在開采的過程中注重環境保護工作，減少因開采造成的環境污染，進行潔凈式（綠色、無廢式）開采。

4、采煤方法選擇的原則及采區設計說明書

4.1采煤方法選擇的原則

采煤方法選擇是否合理，直接影響到整個礦井的安全和各項技術經濟指標。必須在嚴格執行國家技術政策、法規和規程的基礎上，根據煤層賦存條件、礦井開采技術水平等因素，選用技術選進、經濟合理、安全生產條件好、資源回收率高的采煤方法。選擇采煤方法應當遵循這三個基本原則，它們是密切聯系又相互制約的，因此在選擇時應當綜合考慮。

（一）技術先進

(1)采煤工作面機械化水平高、單產高(補連塔)。

(2)煤炭質量好。

(3)煤炭采出率高。采區采出率厚煤層不小于75％；中厚煤層不小于80％；薄煤層不小于85％。

（二）經濟合理

(1)勞動效率高

(2)材料消耗少

(3)成本低

（三）生產安全

保證生產安全是煤礦企業一項經常而重要的任務，應不斷提高科學管理水平，應用先進技術和先進裝備，認真貫徹《煤礦安全規程》，確保安全生產。一般要求作好以下幾方面工作：

(1)合理布置巷道；

(2)正確確定和安排采煤工藝過程；

(3)認真編制采煤工作面作業規程，制定完善、合理的安全技術措施，并建立制度保障實施。

4.2采區設計說明書

（1）采區位置、境界、開采范圍及與鄰近采區的關系；可采煤層埋藏的最大垂深，有無小煤窯和采空區積水；與鄰近采區有無壓茬關系

（2）采區所采煤層的走向、傾斜、傾角及其變化規律、煤層厚度、層數、層間距離、夾矸層厚度及其分布，頂底板的巖石性質及其厚度等賦存情況及煤質。

（3）確定采區生產能力，計算采區儲量（工業儲量、可采儲量）和高級儲量所占的比 例，計算采區服務年限并確定同時生產的工作面數目。

（4）確定采區準備方式。區段和工作面劃分、開采順序，采掘工作面安排及其生產系統（包括運煤、運料、通風、供電、排水、壓氣、充填和灌漿等）的確定。當有幾個不同的采區巷道準備方案可供選擇時，應該進行技術經濟分析比較，擇優選用。

（5）選擇采煤方法和采掘工作面的機械裝備。

（6）進行采區所需機電設備的選型計算，確定所需設備型號及數量，采區信號、通訊與照明等。

（7）灑水、掘進供水、壓氣和灌漿等管道的選擇及其布置。

（8）采區風量的計算與分配。

（9）安全技術及組織措施：對預防水、火、瓦斯、煤塵、穿過較大斷層等地質復雜地區提出原則意見，指導編制采煤與掘進工作面作業規程編制，并在施工中加以貫徹落實。

（10）計算采區巷道掘進工程量。

（11）編制采區設計的主要技術經濟指標：采區走向長度和傾斜長度、區段數目、可采煤層數目及煤層總厚度、煤層傾角、煤的容重、采煤方法、主采煤層頂板管理方法、采區工業儲量和可采儲量、機械化程度、采區生產能力、采區服務年限、采區采出率和掘進率、巷道總工程量、投產前的工程量。

5、結束語

煤礦開采是否選擇了合適的采煤方法，對煤礦生產的經濟效益和安全性有著非常重要的作用，煤礦企業要提高自身的競爭力，必須根據煤礦的自然條件和技術條件，選擇適合的采煤方法，重視先進采煤設備的引進，重視對煤炭基本地質條件的調查，重視資金的投入，在保證安全性和經濟性的前提下，根據各類采煤方法的特點，選擇出合適自身礦區的工藝方法，這樣才能保證煤礦企業的高產，也是實現煤礦現代化、機械化和集中化的先決條件。

參考文獻

[1] 徐永圻主編，《中國采煤方法圖集》，煤炭工業出版社，1990

[2] 陳炎光、徐永圻主編，《中國采煤方法》，煤炭工業出版社，1991

篇8

關鍵詞：能源結構；采煤方法；煤礦

在當今科技經濟發展的新形勢下，煤炭開采技術的研究必須面向國內國外兩個市場、面向經濟建設主戰場，立足于煤炭開采技術的前沿，立足于中國煤炭發展戰略所必要的技術儲備，立足于煤炭工業中長期發展戰略所必須的關鍵技術的攻關，立足于煤炭工業工程實際問題的解決，重點從事中長期研究開發和技術儲備，跟蹤產業科技前沿，開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，占領技術制高點。

1 采煤方法和工藝

開發煤礦高效集約化生產技術、建設生產高度集中、高可靠性的高產高效礦井開采技術以提高工作面單產和生產集中化為核心，以提高效率和經濟效益為目標，研究開發各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡單、高效、可靠的生產系統和開采布置，生產過程監控與科學管理等相互配套的成套開采技術，發展各種礦井煤層條件下

的采煤機械化，進步改進工藝和裝備，提高應用水平和擴大應用范圍，提高采煤機械化的程度和水平。

1．1 開發“埋深淺、硬頂板、硬煤層高產高效現代開采成套技術”，主要解決以下技術難題。硬頂板控制技術，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術，主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保證工作面的安全生產。硬厚頂煤控制技術，研究開發埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術，包

括高壓注水壓裂技術和頂煤深孔預爆理技術，使頂煤體能隨采隨冒，提高其回收率。頂煤冒放性差、塊度大的綜放開采成套設備配套技術，研制既有利于頂煤破碎和頂板控制。又有利于放頂煤的新型液壓支架，合理確定后部置輸送機能力。兩硬條件下放頂煤開采快速推進技術，

研究合適的綜放開采回采工藝，優化工序，縮短放煤時間，提高工作面的推進度，實現高產高效。

5.5m寬煤巷錨桿支護技術，通過寬煤巷錨桿支護技術的研究開發和應用，有利于綜采配套設備的大功率和重型化，有助于連續采煤機的應用，促進工作面的高產高效。

1．2 緩傾斜薄煤層長壁開采主要研究開發：體積小、功率大、高可靠

性的薄煤層采煤機、刨煤機；研制適合刨煤機綜采的液壓支架；研究開發薄煤層工作面的總體配套技術和高效開采術。

1．3 緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁采應進一步加強完善支架結構及強度，加強防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變、防止嚴重損壞千斤頂措施等的研究，提高可靠性，縮小其與中厚煤層(采高3m 左右)產高效指標的差距。

1．4 各種綜采高產高效綜采設備保障體系

要實現高產高效，就要提高開機率，對“支架―圍巖”系統、采掘運設備進行監控。今后研究的重點是：通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架-圍巖”系統控制，進一步完善液壓信息、支架位態、頂板狀態、支護質量信息的自動采集系統；乳化液泵站及液壓系統運行狀態的檢測診斷；采煤機在線與離線相結合的“油-磨屑”監測和溫度、電信號的監測；帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態監控。

2 深礦井開采技術

深礦井開采的關鍵技術是：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、井巷布置等；需要攻關研究的是：深井圍巖狀態和應力場及分布狀態的特征；深井作業場所工作環境的變化；深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進與支護技術與裝備；深井沖擊地壓防治技術與監測監控技術；深礦井高產高效開采有關配套技術；深礦井開采熱害治理技術與裝備。

3“三下”采煤技術

提高數值模擬計算和相似材料模擬等，深入研究開采上覆巖層運動和地表沉陷規律，研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理開采系統和優化參數，發展沉降控制理論和關鍵技術，包括用地表廢料向垮落法工作面采空區充填的系統；研究與應用各種充填技術和組合充填技術，村莊房屋加固改造重建技術，適于村莊保護的開采技術；研究近水體開采的開采設計、工藝參數優化和裝備，提出煤炭開采與煤礦城市和諧統一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復墾和礦井水資源優化等關鍵技術。

4 優化巷道布置，減少矸石排放的開采技術

改進、完善現有采煤方法和開采布置，以實現開采效益最大化為目標，研究開發煤礦地質條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統，實現開采方法、開采布置與煤層地質條件的最優匹配。

5 采場圍巖控制技術

5．1 進一步完善采場圍巖控制理論以科學合理、優化高效的巖層控制技術來保證開采掘活動的安全、高效、低成本為目標，深入總結我國幾十年的礦山壓力研究成果，以理論分析(解析法)、現代數學力學(統計分析預測、數值法)和實測法相結合運用先進的計算機技術，深入研究各種煤層地質及開采條件。

5．2 研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術低成本巖層控制技術

目前，由于應用高壓注水、深孔預裂爆理堅硬頂板和應用化學加固技術存在工藝復雜、成本高的問題，因而需進一步研究開發新技術、新工藝、新材料來解決這些問題。

5．3 放頂煤開采巖層和支架―圍巖相互作用機理

研究放頂煤開采力學模型、圍巖應力、頂煤破碎機理、支架―頂煤―直接頂―基本頂相互作用關系；運用離散元等方法研究頂煤放落規律，提出放頂煤優化準則和提高頂煤回收率的途徑。

5．4 支護質量與頂板動態監測技術

在總結緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質量與頂板動態監測方面，應進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質量與頂板動態監測，同時應不斷完善現有的監測技術，發展智能化監測系統，改進監測儀表，使監測儀表向直觀、輕便、小型化方向發展。

5．5 沖擊地壓的預測和防治

通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現發生的機理；進一步完善沖擊性礦壓顯現監測系統，發展遙控測量和預報技術，完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優化選擇專家系統。

5．6 研究開發新型的支護設備

研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架，完善液壓支架性能和快速移架系統，開發耐炮崩、輕型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿。

6 小煤礦技術改造和機械化開采技術

實施國家關閉小煤礦，淘汰落后生產技術和生產設備，提高平均單井規模的技術政策，開發小型煤礦機械化、半機械化開采技術和裝備，改進小煤礦的采煤方法和開采工藝，提高采煤工作面的單產和工效；提高小煤礦的頂底板控制技術水平，最大限度地減少頂底板事故率。

7 煤炭地下氣化技術

煤炭地下氣化技術是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒，通過對煤的熱化學作用而產生可燃氣體的過程。煤炭地下氣化技術屬于一種特殊的采煤方法，它是國際首創。煤炭地下氣化技術具有投資少、安全、工期短、見效快、用人少、效率高、成本低、效益好等優點，尤其適合我國煤礦地質條件復雜、劣質煤比例高、“三下”壓煤嚴重的礦區。具有廣闊的推廣應用前景。應繼續研究完善“長通道、大斷面、兩階段”和“礦井式氣化”兩種典型煤炭地下氣化工藝，進行較大規模的地下氣化試驗研究，摸索實現“兩個控制、三個穩定”的技術途徑，并實現連續、穩定生產探索應用的途徑。

參考文獻

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[關鍵詞]井下 急傾斜煤層 采煤方法

一、急傾斜煤層開采的主要特點

1.急傾斜煤層的構造復雜,斷層多,煤層厚度變化較大,開采煤層的賦存條件普遍較差、儲量少、開采困難、采煤工作面生產能力小。因此,開采急傾斜煤層的礦井多數是中、小型礦井。

2.急傾斜煤層的傾角大雨巖石安息角,采煤工作面采下的煤能自動下滑,從而簡化了工作面的裝運工作,但下滑的煤和矸石容易沖倒支架,砸傷人員。急傾斜煤層和圍巖的節理發育,初次來壓和周期來壓與不明顯,容易發生無預兆的大面積突破冒頂跨落,造成頂板事故,給生產帶來一些不安全因素。因此,生產的不安全因素多,安全性差。

3.急傾斜煤層頂板壓力垂直作用于支架或煤柱上的分力比緩傾斜煤層小,而沿傾斜作用的分力大,煤層開采后,煤層頂、底板都有可能沿傾斜方向滑動跨落,支架穩定性差,易發生扭曲與傾倒。因而工作面支護工作的難度大。

二、急傾斜煤層開采技術存在的問題

總的來說,目前我國急傾斜煤層開采方法中不同程度的存在許多問題,這些問題主要表現在以下幾個方面。

1.煤炭損失率高。主要存在于那些采落的煤炭與采空區冒落矸石無隔離設施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、倉儲式等。這些采煤方法的煤炭損失率有的高達40%-50%,與此同時,生產的煤炭往往有較高的含矸率。煤炭損失率高,不但給煤炭自燃創造了條件,而且浪費資源,縮短了礦井的壽命。

2.巷道掘進率高。這些問題主要表現在斜坡式、小分段式爆破和沿傾斜推進的掩護支架等采煤方法中。這些采煤方法,有相當大的一部分巷道是在支承壓力帶內掘進和維護的,維護這些巷道的工作量很大。掘進率高,增加了巷道掘進維護的費用,影響工作面的接替,給通風管理工作造成了困擾。

3.通風條件差。這一問題,大部分急傾斜煤層采煤方法都不同程度的存在,而斜坡式、小分段式爆破、倉儲式和長孔爆破采煤法尤其嚴重。這些采煤方法中,通風系統復雜,有的采煤工作面為獨頭通風,工作面風流中,煤塵和瓦斯的含量較高,對工人的健康和安全危害較大。

4.工人勞動強度大。這是所有急傾斜煤層采煤方法共同的特點,由于煤層賦存條件的限制,急傾斜煤層中大部分巷道和工作面坡度大、空間小,工人在工作面落煤、支護、運料、行走都十分困難,勞動強度大。

5.開采效益差。與傾斜或近水平煤層比較,急傾斜煤層的開采不僅單產低、工效低,而且成本高、煤質差,因此,這類急傾斜煤層礦井規模小、效益差。

三、急傾斜煤層采煤方法的分析

1.合理劃分采區,加大采區尺寸尺量,加大采區的煤炭儲量

劃分采區時,根據生產設備及回采工藝的要求,避免人為地劃分采區邊界,適當加大采區的走向長度,加大階段垂高。

2.優化回采工藝,提高生產效率

目前我國急傾斜煤層開采工藝相對比較落后,絕大多數礦井采用炮采工藝和風鎬落煤工藝,工人勞動強度大,安全狀況也比較差。優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,以提高礦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、設備及系統配置的分析,采取改造系統的薄弱環節、完善工藝系統和開采技術等措施來有效地提高工作面單產。如加大采區走向長度,改進回采工藝,合理確定采煤工作面的支護方式等。在通常情況下,急傾斜煤層采區的走向長度比較小,可采儲量少,只能滿足幾個月的正常生產,造成采面搬遷頻繁,而且需要留設大量的保護煤柱,影響資源回收率。這不僅影響礦井的正常生產,增加無效工時,同時也造成了資源浪費,降低了工作面設備的使用效率,影響機械化程度的提高。在生產過程中,根據礦井地質條件的變化,加大采區走向長度,不僅可以增加采區儲量和服務年限,減少工作面搬遷次數,而且還能減少區間煤柱的損失,減少準備巷道的掘進工程量,進而增大采區生產有效工時比率。加大采區的走向長度,還可以增加采區同時開采的工作面個數,能提高采區的生產能力,有利于采區和礦井的集中生產。

3.改進巷道布置,優化生產系統

選擇巷道布置方式時,首先要滿足安全生產的要求,保證每個采區、回采工作面均至少有2個安全出口,實現工作面全負壓通風。其次,巷道布置方式要與采煤方法一致,同回采工藝結合,充分考慮水平巷道、傾斜巷道各自的優缺點,盡量不采用垂直巷道,提出系統簡單、布置合理的準備、回采巷道。

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【關鍵詞】淺埋煤層；砂土基型礦區；保水開采；方法

由于陜北煤炭開采區本身的自然環境就比較惡劣：已經是干旱與半干旱的黃土與沙漠的接壤區，水資源缺乏區，土地枯竭，植物覆蓋面積少。而煤炭的開采使得此地區的自然環境狀況日益下降。隨開采區不斷擴大范圍，植物被破壞，直接加重水土流失，使土地沙漠化、荒漠化面積逐漸增大。同時，使得地下水位不斷下降，地表水也少之又少，大部分都轉化為礦井水或被污染。地下水位的下降，使得地面樹木和農作物由于缺水，干旱致死，嚴重危害到當地居民的生命和財產的安全。如何才能既合理開發煤炭資源，保護水資源，又不損害當地自然環境，是目前亟待解決的一個問題。顯然，使陜北地區的礦區可持續發展的關鍵就是在保護淺水層地下水的前提下，開采煤炭資源，也就是保水開采。

1 保水開采

1.1 隔水關鍵層概念

隔水關鍵層是實現保水開采的重要環節，是指在采煤過程中，多個巖層中對巖體活動起控制作用的巖層。除了以上還包括能起到隔水作用的其他巖層、結構或人工搭建的隔水構造物。

保水開采的內在含義是指經過人們的研究，可以實現煤和水的共采，以及礦井水的重復利用，礦井廢水回收資源化，最終可以做到礦井水的“0排放”。要想做到這點，必須把開采時產生的裂縫帶及時處理，不使其與位于底板或位于頂板的含水層連通。

1.2 隔水關鍵層的隔水結構

（1）第一種是含水層與隔水層位于上下結構，含水層是散體結構或塊狀結構，石間間隙較均勻，具有統一的地下水面。一般構成此種含水層的巖石是風化巖石或大面積的厚實灰巖。

（2）第二種結構是含水層位于兩個隔水層之間。這個結構中的含水層一般是層狀結構或層狀碎裂結構。

1.3 保水開采與隔水關鍵層

在煤炭開采后，由于地下的采空區使地層出現下沉，此過程中由于存在拉應力作用，在采空區邊緣地層的表面會形成由上而下的裂縫，而從采空區的頂板往上則會產生覆巖導水裂縫。若在由上而下的裂縫和由下而上的裂縫之間有足夠厚度的隔水關鍵層，則兩個裂縫不能貫通，就可以實現保水開采。

（1）隔水關鍵層的厚度

地面下沉量（最大）：ωmax=mη（1）

地面水平變形值（最大）：εmax=±1.52bωmax/r （2）

當涉及紅黏土的膨脹率時，地面水平變形值（最大）：εmax=±1.52bωmax（1+δhon）/r （3）

地面下Z水平的變形值（最大）：ε=Hεmax/（H-Z）=1.52b（1+δhon）Hωmax/（H-Z）（4）

以上公式中，m指采高，η指的是下沉系數，δhon、δhua指的是紅黏土、黃土的膨脹率，b指的是水平移動系數，r指的是產生影響的半徑，H指的是覆巖厚度，Z指的是地面以下的深度，也就是我們所求的隔水關鍵層的厚度。

隔水關鍵層是土層還是巖石層的力學參數相差懸殊。土層的塑性比巖石層大，透水性小，被滲出的水軟化，可以實現隔水層的再生。土層尤其是黏土也可承受大力的拉伸變形，即產生裂縫時的拉伸變形極限值較高（6～8mm/m），一般土層次之（1～2mm/m），黃土的抗拉伸變形能力較差（1.5mm/m）。

若隔水關鍵層是黏土，按照（4）計算得到的水平拉伸變形臨界值應為6～8mm/m，即大于此值時，不能實現保水開采。但是黏土可被水軟化，產生膨脹，這樣也可縮小裂縫的寬度，有利于隔水關鍵層的隔水作用的發揮。使用膨脹儀對黏土和黃土的膨脹率進行實驗，結果發現，在有側限條件下，黃土和紅黏土的膨脹率分別為：16.1%和14.6%。

所以，在不同的煤炭開采區，由于隔水關鍵層的填充物不同，所以實現保水開采的要求厚度也不同。在具體的開采實踐時，可以根據具體情況計算關鍵層厚度。

1.4 隔水關鍵層的類型

（1）黏土層。黏土透水性的重要表征因素是顆粒的排列和粒度及充填狀況。若是黏土覆蓋在煤層之上，則在一定的采煤震動條件下，可以限制裂縫的發展，從而使含水層不受破壞。

（2）人造隔水關鍵層。人造隔水關鍵層的典型是帷幕注漿，就是在含水層中垂直于地下水的方向建筑地下帷幕，攔截地下水流到礦井內或采區外，減少含水層的側向補給水量，降低礦井滲水事故的發生。

（3）隔水斷層。建設斷層，起到阻擋地下水運動的作用。一種是故意使巖層錯位，使含水層與隔水層直接錯位接觸，阻斷了含水層的聯系，形成擋水墻。另一種是在煤層中，一些擠壓型的斷層中加入不透水的物質，形成了隔水斷層。

2 保水開采方法

經過模擬實驗，發現對于同一覆巖厚度，如果開采速度逐漸增加，覆巖裂縫的閉合情況越好，保水開采越成功。當采速是5m/天時，裂縫密度大；采速是15m/天時，垂直裂縫減少，水平裂縫逐漸閉合，裂縫密度降低；采速是30m/天時，水平裂縫全部閉合，裂縫密度減小。如果采速相同，則覆巖厚度越厚，裂縫閉合能力越高，保水開采效果越好。

所以，保水開采的關鍵就是控制覆巖層在煤炭開采時，不會使含水層和隔水層導通，使產生的裂縫能夠迅速閉合。

保證順利保水開采的一系列步驟如下：

（1）使用可靠性較高的配套設備，提高開采速度，促進裂縫快速閉合；

（2）對覆巖結構進行穩定性加固，提高對頂板的支撐阻力，控制頂板不會斷裂落下；

（3）對頂板進行防滲處理，可以采用局部填充物質，防止頂板變形；也可以降低采高，使隔水關鍵層形成穩定的結構；還可以在地面進行注漿固沙，減小含水層的滲透性。

綜上所述，淺埋煤層的保水開采保護的主要是對生態環境起著關鍵作用的地下水系統。保水開采的方法要根據煤炭開采后的覆巖的移動規律、導水裂縫的大小。所以采空區上隔水關鍵層的厚度、覆巖的厚度、采煤速度等因素是關鍵的因素。

3 結論

保水開采是使陜北地區的礦區可持續發展的關鍵，也就是在保護淺水層地下水的前提下，開采煤炭資源。保水開采可以避免使地下水和循環系統遭到破壞，可以使地表草木不會因缺水而死，也就避免了水土流失的發生，也就不會影響到當地居民的生活用水的需要，也可以改進原來惡劣的生態環境，保持生態環境的穩定。為了我國水資源和煤資源的協調開采，保水開采是必須的選擇。

參考文獻：

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