井下采煤技术特点与新工艺技术探讨

井下采煤技术特点与新工艺技术探讨

原彬

潞安集团股份有限公司常村煤矿综采二队山西省长治市046000

摘要：本文从分析井下采煤技术的特点出发，介绍了目前煤矿开采的主流工艺，提出了井下采煤的新技术和新理念。

关键词：井下采煤；特点；工艺；新技术和新理念

1、引言

我国有着丰富的煤炭资源，随着社会经济水平的不断提高，对煤炭开采技术提出了更高的技术要求，井下采煤技术和采煤工艺直接关系到煤矿企业的采煤效率和经济效益，所以合理选择采煤技术和采煤工艺具有十分重要的意义，基于以上问题，本文主要针对井下采煤技术特点和新工艺技术进行探讨。

2、井下采煤技术的特点分析

煤矿采煤技术主要分为露天开采技术和井下开采技术两种，我国煤矿资源大部分主要依靠井下开采，和露天开采技术相比，井下采煤技术的特点主要有两点，一是井下采煤技术的难度系数比较高，二是井下采煤的工艺种类比较多。井下煤矿开采一般具有复杂的工序，主要包括前期的勘探、地质分析、建井、爆破和运输等环节，尤其是前期的勘探工作，需要工作人员仔细分析地质情况和煤矿分布情况，在勘探的基础上制定详细的开采流程。井下煤矿开采更容易受到未知因素的威胁，开采过程中的塌方、积水等问题可能会造成致命伤害，所以必须要建立多方位的保护机制。根据不同煤矿类型，采用的采煤工艺也不同。随着采煤设备的更新和经验的积累，井下采煤技术也在不断进度和发展。

3、煤矿开采的主流工艺

3.1硬顶板技术

硬顶板技术主要处理岩层定向压裂等问题，系统的分析煤矿埋藏的深浅和矿压后，通过硬顶版技术来提高对顶层煤矿的开采率，灵活运用硬顶板技术可以提升顶层煤矿开采的速度和煤矿开采的安全性。

3.2硬顶煤控制技术

硬顶煤控制技术主要由两个技术构成，一是对顶层煤矿进行的深孔爆破处理技术，另一个是对顶层煤矿进行的高压注水压裂处理技术。通过利用该技术，结合相关配套技术设备，可以在顶板合理控制的基础上实现顶煤的快速破裂，在确定好放顶煤的位置后，合理安排输送机，优化采煤技术手段可以有效提升煤炭的开采效率。

3.3缓倾斜薄煤层采煤技术

缓倾斜薄煤层采煤技术顾名思义主要用于薄煤层的开采，通过对体积小、功率高和功效强的采煤机进行研究，和运输机和相关液压支架的相互配合，可以充分提升薄煤层开采技术的装备水平和开采潜能，实现煤矿开采效率的提升。

3.4缓倾斜厚煤层采煤技术

该技术主要应用在厚煤层中，此技术的核心部分技术是支架结构，通过完善防滑性和放倒性来提高支撑保护顶板的作用，从而提升煤矿开采的安全性和效率。

3.5深井采煤技术

深井采煤技术主要用来监测矿压，此技术主要包括预防冲击地压、合理布置井向以及治理煤矿瓦斯问题，需要进一步完善的是应力场与周围环境的探测技术，深井巷道的挖掘技术和挖掘设备以及深井开采的热害处理技术等。

3.6三下采煤技术

条带采煤技术主要通过分析和勘探煤矿的煤层特征，将煤层划分为标准的条带状，根据开采一条保留一条的原则进行开采，此技术的主要目的是确保条形煤柱可以更好的发挥出支柱的作用，可以承受上覆岩层的重量。另外，这种技术在进行作业时可以较好的保护地表，不会造成地表大幅度的变化，从而可以节省一定的维修和赔偿成本，但是这种技术的缺点是会造成一定煤炭资源的浪费。

井柱采煤技术主要对竖井的保护煤柱进行回收和利用，煤柱对井下煤矿开采具有重要作用，这种技术相对比较复杂，不仅包括井下采煤技术还有井筒保护技术，此技术的研究方向主要针对岩体内部的变形和移动，在使用时需要综合运用多种技术方法。

煤柱顶水采煤技术主要应用在采煤顶部为水体的矿层结构，在水体和所工作的煤层之间留设一段煤柱，还要确保该煤柱和所在地层的具体特点相符合，从而保证煤炭开采的安全性。

3.7充填采煤技术

充填采煤技术主要用于解决在开采过程中遇到到建筑物下、铁路下压煤等问题，主要通过填充材料来充填采矿作业过程中出现的采空岩石，应用环境不同，使用的充填材料也各不相同，充填材料主要有膏体充填、水砂充填和矸石充填。此技术的优点是可以有利于保护巷道，提高开采过程的安全性，有效缓解地表下沉的问题，从而保护地貌环境和地面建筑物，可以有效降低矿压显现的概率，提高煤矿开采的数量和效率。

4、井下采煤的新工艺技术和新理念

在进行煤矿开采时，一定程度上会影响到生态环境，怎样在保护环境的基础上进行煤炭开采成为当前煤矿开采技术发展的新方向，绿色开采技术的提出可以实现社会效益和经济效益的双赢，所谓绿色开采技术主要包括煤炭与瓦斯资源的共同开发、煤炭地下气化和保水开采技术，井下采煤的新工艺和新理念技术主要体现在以下几个方面：（1）多元化、全方位的开采模式，采用多元化和全方位的采煤工艺可以不断提升相应采煤技术理论，从而可以更好的促进我国采煤技术的发展，首先要对煤矿地质结构进行详细的勘探，灵活采用围岩控制技术来提高煤矿开采的安全性和效率。通过矿压的控制、瓦斯的处理和深井通风等关键技术来大力发展深矿井开采，进一步完善深矿井环境变化的检测技术，开发相应的挖掘设备，完善安全生产的配套技术，促进深矿井的开采。（2）进一步优化三下采煤技术。深入研究地表下沉的规律，掌握地表下沉和开采之间的关系，加大相应村庄的保护力度，研发新型充填技术，提高采煤的安全性，不断完善采煤方法，总结经验，结合现场实际情况，形成一套符合开采现状的工艺技术体系，充分发挥开采的效益，使资源得到最有效的利用。（3）拓展思维，发展煤炭地下气化技术。煤炭地下气化技术主要通过一定的燃烧技术来使煤炭资源实现热化学反应，形成可燃性气体，把固态资源变成气态资源，利用相应管道将这种气体资源运到地面，和传统的开井挖坑手段相比，此技术具有成本低、效率高和安全性高的特点，适用在地质条件比较复杂、开采难度大和劣质煤比例高的煤矿下，具有很好的发展空间。

5、结语

综上所诉，井下煤矿有多种采煤工艺，本文主要介绍了当前主流的采煤工艺，然后提出当前井下采煤新工艺和新理念，为井下采煤技术的发展提供了一定的参考价值。

参考文献:

[1]樊心磊.井下采煤技术与采煤工艺的选择应用［J］.中国新技术新产品，2012（10）.

[2]缪协兴.综合机械化固体充填采煤技术研究进展［J］.煤炭学报，2012（8）.