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中圖分類號(hào)：TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）05-0380-01
一、當(dāng)代煤礦井下采礦形勢(shì)分析
煤是人們重要的能源之一，并且擁有悠久的歷史。對(duì)如今人類的社會(huì)發(fā)展以及文明的進(jìn)步有著重要的作用。早在新石器時(shí)代，就有將煤作為燃料使用煤的記錄。據(jù)記載，美國(guó)擁有它的第一個(gè)商業(yè)煤礦是維吉尼亞州的Midlothian，于1748年開(kāi)始開(kāi)采。隨著工業(yè)革命的開(kāi)展，煤成為主要的能源，煤礦的數(shù)量大幅上漲，但是礦難的數(shù)量也與日俱增，并成為嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。而經(jīng)濟(jì)發(fā)展的今天仍然有幾千人每年死于礦難 。而作為將煤作為主要能源的中國(guó)，煤礦安全是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)在2003年，中國(guó)生產(chǎn)了世界約35%的煤，但在煤礦事故死亡人數(shù)上卻占約80%。常見(jiàn)的礦難有：瓦斯爆炸、煤塵爆炸、瓦斯突出、透水事故、礦井失火、頂板塌方等。
煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法對(duì)于煤礦的產(chǎn)量、效率、安全性有著直接的影響。如果選擇錯(cuò)誤的煤礦井下開(kāi)采技術(shù)和采礦的方法，不僅不利于開(kāi)采煤礦的順利進(jìn)行，而且還會(huì)對(duì)井下采礦的工作人員造成生命安全的威脅。所以為了防止煤礦事故的發(fā)生以及促進(jìn)煤礦工程的順利進(jìn)行，煤礦公司應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況和自身的情況來(lái)選擇合適的煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法，這樣才能保證采礦作業(yè)的安全和高效的統(tǒng)一。另外，采礦公司應(yīng)該不斷進(jìn)步，提高自身的技術(shù)水平，改善采礦的方法，與時(shí)俱進(jìn)，推陳出新，這樣才能獲得高的經(jīng)濟(jì)效益。
二、煤礦井下開(kāi)采方法簡(jiǎn)述
1.選擇高度集約化開(kāi)采技術(shù)
煤礦企業(yè)在采礦工程中應(yīng)建設(shè)生產(chǎn)高度集中，可靠性高的高產(chǎn)、高值、高效的礦井開(kāi)采技術(shù)，并且不斷引進(jìn)各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，構(gòu)建簡(jiǎn)單、高效、安全的生產(chǎn)體系。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況不斷優(yōu)化采礦的方法，擴(kuò)大采礦方法的適用范圍，提高煤礦開(kāi)采作業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)水平。除此之外，還應(yīng)該提高煤礦開(kāi)采的機(jī)械化水平和程度，通過(guò)各種高產(chǎn)和高效的機(jī)械化設(shè)備能夠順利地達(dá)到開(kāi)采的目的。例如，采用合適的支架設(shè)備來(lái)加固礦井圍巖的穩(wěn)定，并采用相關(guān)監(jiān)控設(shè)備對(duì)支架的位態(tài)、支護(hù)質(zhì)量、圍巖狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，而后根據(jù)監(jiān)控信息診斷采煤機(jī)和礦井的實(shí)際狀況，通過(guò)電液控制閥組操縱支架和改善支架、圍巖系統(tǒng)控制，完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量信息自動(dòng)采集系統(tǒng)；乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷：采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的油、磨屑監(jiān)測(cè)和溫度、電信號(hào)監(jiān)測(cè)；帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。從而為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
若開(kāi)采淺埋藏、硬頂板、硬煤層的煤礦，應(yīng)將重點(diǎn)放在以下的技術(shù)難題上――埋深淺控制技術(shù)、硬頂板控制技術(shù)、硬煤層處理技術(shù)。硬頂板控制技術(shù)主要是研究埋藏淺、低壓小的硬厚地板技術(shù)，通過(guò)頂板快速處理技術(shù)室直接頂能夠隨采隨冒，使頂煤的回收率得到提高。這不僅有利于頂煤的破碎，而且有利于煤礦的安全生產(chǎn)。
2.緩傾斜長(zhǎng)壁薄煤層的開(kāi)采
煤礦公司應(yīng)選擇可靠性高、體積小且功率大的薄煤層采煤機(jī)或刨煤機(jī)。除此之外，還應(yīng)選擇合適的采煤機(jī)來(lái)加固采煤機(jī)的穩(wěn)定性，同時(shí)根據(jù)開(kāi)采的薄煤層和選擇的采煤機(jī)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的高效配套開(kāi)采技術(shù)，這樣更能發(fā)揮出采煤機(jī)或刨煤機(jī)的作用，提高煤礦開(kāi)采的工作效率。
三、煤礦井下開(kāi)采的生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)述
總的來(lái)說(shuō)，深礦井開(kāi)采技術(shù)的重點(diǎn)就是開(kāi)采礦壓控制、井巷布置、沖擊地壓防治、瓦斯和火災(zāi)防治等。這是煤礦井下開(kāi)采生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)該解決的技術(shù)難點(diǎn)，目前我國(guó)的煤礦井下開(kāi)采技術(shù)有了一定的提高但仍有很多不足，這些問(wèn)題的解決能夠促進(jìn)我國(guó)的煤礦井下開(kāi)采技術(shù)有一個(gè)新的提高。
1.巷道布置開(kāi)采技術(shù)
巷道是煤礦中的一個(gè)重要部分，它的布置的合理程度直接影響到煤礦井的工程能否順利進(jìn)行，也直接影響到煤礦井的開(kāi)采成本的高低。所以，煤礦公司應(yīng)該重視巷道的布置，應(yīng)實(shí)地考察礦井，結(jié)合自身的井下采煤的方式，做出最合理的礦井巷道布置。在研究巷道布置的時(shí)候，應(yīng)該將煤礦的開(kāi)采技術(shù)、煤礦的作業(yè)條件和礦井的地勢(shì)狀況等因素考慮在內(nèi)，這樣不僅能節(jié)約運(yùn)輸成本和節(jié)省工程時(shí)間，還有利于提高煤礦的工作效率。
2.采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)
采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)對(duì)于我國(guó)的煤礦安全事業(yè)具有十分重要的意義，采場(chǎng)圍巖的不穩(wěn)定必然會(huì)造成采礦工作人員的安全隱患。在另一方面，結(jié)合現(xiàn)代化理論和分析法、計(jì)算測(cè)量技術(shù)，可以得出煤礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況。所以，應(yīng)進(jìn)一步完善圍巖控制技術(shù)理論，這不僅能夠保障煤礦開(kāi)采的安全性，而且能將對(duì)煤礦采場(chǎng)的巖層情況置于掌握中，為井下開(kāi)采提供便利。
堅(jiān)硬巖層頂板和破碎巖層頂板是煤礦井頂板主要的兩種類型。傳統(tǒng)的巖層處理方法是采用深孔預(yù)裂爆理技術(shù)、高壓注水處理技術(shù)等。但由于實(shí)際操作復(fù)雜、成本高的特點(diǎn)，與現(xiàn)在高技術(shù)、低成本的要求相悖，所以逐漸不能在適應(yīng)采礦工程發(fā)展需要，面臨被淘汰的局面。所以巖層頂板處理技術(shù)的革新和進(jìn)步是十分重要的，是必然的趨勢(shì)。
3.“三下”采煤技術(shù)
通過(guò)提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬等，研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù)，村莊房屋加固改造重建技術(shù)，適于村莊保護(hù)的開(kāi)采技術(shù)；研究開(kāi)采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表下陷規(guī)律，研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理的開(kāi)采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù)，發(fā)展沉降控制理念和關(guān)鍵技術(shù)，包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng)；研究近水體的開(kāi)采設(shè)計(jì)，工藝參數(shù)和裝備，提出煤炭開(kāi)采和煤炭城市和諧統(tǒng)一的開(kāi)采沉降控制等技術(shù)。
結(jié)束語(yǔ)：中國(guó)的儲(chǔ)煤量大，分布廣泛，所以我國(guó)的煤層儲(chǔ)存條件十分多樣。我國(guó)主要的煤礦煤層是緩斜、傾斜和急斜三種，其中緩斜占主要部分。但煤層的多樣導(dǎo)致我國(guó)采煤方式的多樣性。隨著長(zhǎng)期的實(shí)踐和探索，采煤的生產(chǎn)技術(shù)有了很大的提高，采煤的方法也有很多的創(chuàng)新。但是隨著時(shí)代的發(fā)展。采礦的技術(shù)和方法也需要不斷地革新。這不僅有利于進(jìn)一步改善煤礦的安全條件，也有利于提高煤礦的效率，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊玉敏.淺談我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展[J].China’s Foreign Trade. 2011（20）.
當(dāng)前我國(guó)進(jìn)入經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代，對(duì)煤礦的需求量逐漸增多，而且隨著煤炭業(yè)的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)工藝和技術(shù)也在不斷的提高。煤礦采礦生產(chǎn)技術(shù)及采礦方法直接影響著煤礦產(chǎn)量、效率、安全性能以及煤礦的經(jīng)濟(jì)效益，如果其施工方式自身就存在著一定的不足，那么必然會(huì)給整個(gè)煤礦井生產(chǎn)帶來(lái)巨大的安全隱患，輕則導(dǎo)致煤礦開(kāi)采遇到故障而無(wú)法順利開(kāi)工，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致煤礦垮塌等現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，煤礦企業(yè)必須根據(jù)煤礦工程實(shí)際情況選擇合適的煤礦采礦生產(chǎn)技術(shù)及采礦方法，并著力提高自身技術(shù)水平，以此確保煤礦采礦作業(yè)順利、安全高效的進(jìn)行。
一、煤礦井下采礦的注意事項(xiàng)
（一）煤礦井下采礦的基本要求
井下開(kāi)采具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)成果，生產(chǎn)的效率比較高，開(kāi)采的機(jī)械化程度比較高，在這個(gè)過(guò)程中采礦的成本比較低；另外這種采礦的方法比較靈活，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，對(duì)環(huán)境的影響較小，能最大限度的減少對(duì)環(huán)境的破壞，甚至可以出現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的效果。因此，在開(kāi)采的過(guò)程中，一定要保證每個(gè)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)環(huán)境的安全，以及提供健康、衛(wèi)生的工作條件。
（二）影響煤礦采礦的主要因素
當(dāng)前對(duì)煤礦的需求量比較大，而我國(guó)是一個(gè)礦石資源豐富的大國(guó)，為了更好地滿足需求，采用煤礦井下開(kāi)礦的方法進(jìn)行開(kāi)礦。第一，在拿到設(shè)計(jì)圖紙之后應(yīng)該對(duì)礦山進(jìn)行必要的考察，防止出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象，而影響煤炭井下開(kāi)采；第二，為了更好地了解礦山開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)，提高開(kāi)采的效率，應(yīng)該充分重視礦山測(cè)量資料的利用率，從而為安全生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，防止在開(kāi)采的過(guò)程中出現(xiàn)安全事故，影響開(kāi)采工作的順利進(jìn)行；第三，按照礦山巖層和地表移動(dòng)變形系數(shù)，對(duì)煤柱進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改，開(kāi)展對(duì)建筑物和鐵路下煤礦的勘探和設(shè)計(jì)，如果發(fā)現(xiàn)地表沉陷的問(wèn)題要及時(shí)的預(yù)報(bào)，防止出現(xiàn)安全事故，保證整個(gè)礦山安全和諧的開(kāi)采煤礦，實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)采的可持續(xù)發(fā)展。
（三）煤礦井下采礦的步驟
在進(jìn)行開(kāi)采之前，要選擇合理的開(kāi)采的方案，剔除技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面不合理的方案。對(duì)于沒(méi)有設(shè)計(jì)缺陷的方案要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較分析，然后再將經(jīng)濟(jì)上存在缺陷的方案剔除，如果確定了一定最佳的經(jīng)濟(jì)可行的方案，則不必要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的計(jì)算和分析，選擇出最經(jīng)濟(jì)型的方案，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
二、煤礦井下生產(chǎn)技術(shù)的主要概述
深礦井下開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)是：煤層開(kāi)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；需要攻關(guān)研究的是：深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)及分布狀態(tài)的特征，深井作業(yè)場(chǎng)所工作環(huán)境的變化，深井巷道（特別是軟巖巷道）快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)與裝備，深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)，深礦井高產(chǎn)高效開(kāi)采有關(guān)配套技術(shù)，以及深礦井開(kāi)采熱害治理技術(shù)與裝備。
（一）“三下”采煤技術(shù)
提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬等，深入研究開(kāi)采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表下陷規(guī)律，研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理的開(kāi)采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù)，發(fā)展沉降控制理念和關(guān)鍵技術(shù)，包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng)；研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù)，村莊房屋加固改造重建技術(shù)，適于村莊保護(hù)的開(kāi)采技術(shù)；研究近水體開(kāi)采的開(kāi)采設(shè)計(jì)，工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備，提出煤炭開(kāi)采與煤炭城市和諧統(tǒng)一的開(kāi)采沉陷控制、開(kāi)采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。
（二）巷道布置采礦技術(shù)
巷道布置在煤礦井中起著至關(guān)重要的作用，巷道布置是否合理直接影響著煤礦井是否能夠順利生產(chǎn)，同時(shí)煤礦井巷道布置還直接關(guān)乎著煤礦開(kāi)采成本，因此，煤礦企業(yè)必須仔細(xì)考察煤礦井的實(shí)際情況，并結(jié)合采煤方式，采煤技術(shù)科學(xué)合理的布置煤礦井巷道。
對(duì)煤礦巷道布置進(jìn)行優(yōu)化，是提高煤礦生產(chǎn)效益的重要手段。加強(qiáng)對(duì)煤礦巷道布置技術(shù)的研究，使其與煤礦開(kāi)采技術(shù)、煤礦井作業(yè)條件等多方面因素有機(jī)結(jié)合，這樣能夠節(jié)省運(yùn)輸矸石所耗費(fèi)的時(shí)間和成本。針對(duì)優(yōu)化后的巷道布置，采取相應(yīng)的開(kāi)采技術(shù)，不僅能做到邊挖掘、邊開(kāi)采，還能大幅度提高采礦效率，有助于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦。
（三）降低矸石排放開(kāi)采技術(shù)
改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開(kāi)采布置，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采效益最大化為目標(biāo)，研究開(kāi)發(fā)煤礦地質(zhì)條件開(kāi)采巷道布置及工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)采方法、開(kāi)采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。因此，研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù)，既是減少污染的一項(xiàng)有利措施，又減化了生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于高產(chǎn)高效集中化開(kāi)采，應(yīng)加緊研究。
具體分析如下：實(shí)行全煤巷布置單煤層開(kāi)采，矸石基本不運(yùn)出地面，生產(chǎn)系統(tǒng)要減化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)中采與中掘同走發(fā)展，生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井，開(kāi)拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化，減化巷道布置，優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù)，研究單一煤層集中開(kāi)拓，集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù)，大幅度降低巖巷掘進(jìn)率，多開(kāi)煤巷，減少出矸率。
三、煤礦井下采礦方法的選擇概述
采煤的方法必須是安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的，要保證具有較高的回采率，因此提高回采率是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)煤層的條件選擇合適的開(kāi)采方法，這種可以減少資源的浪費(fèi)，減輕人工的體力勞動(dòng)，很好的保護(hù)環(huán)境。因此，在進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：一是通常情況下，煤層比較理想的狀態(tài)下，地質(zhì)比較好的條件下，主要是采用綜合開(kāi)采的方法；二是對(duì)于煤層比較理想，但是可以實(shí)現(xiàn)頂板破碎的情況下可以采用放頂煤開(kāi)采技術(shù)；三是對(duì)于煤層地段儲(chǔ)存量不大，地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的情況下，一般是采用普通的開(kāi)采方式。
在進(jìn)行煤礦井開(kāi)采時(shí)，為了提高煤礦井的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦，就必須選擇高度集約化的開(kāi)采技術(shù)，同時(shí)不斷引進(jìn)和研發(fā)各種高性能的采煤工藝、裝備等；另外，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化，以便提高采礦技術(shù)的適用性和適用范圍，從而使煤礦開(kāi)采作業(yè)達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)水平。即若是開(kāi)采的煤礦具有淺埋深、硬頂板、硬煤層的特點(diǎn)，則應(yīng)針對(duì)性的采取埋深淺控制技術(shù)、硬頂板控制技術(shù)、硬煤層處理技術(shù)，將其有機(jī)結(jié)合以便形成一套高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化采煤技術(shù)。在開(kāi)采緩傾斜長(zhǎng)壁薄煤層時(shí)，應(yīng)選擇可靠性高、體積小且功率大的薄煤層采煤機(jī)或刨煤機(jī)，為了充分發(fā)揮采煤機(jī)的作用，還應(yīng)選擇合適的采煤機(jī)來(lái)加固采煤機(jī)的穩(wěn)定性，同時(shí)根據(jù)開(kāi)采的薄煤層和選擇的采煤機(jī)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的高效配套開(kāi)采技術(shù)。
四、總結(jié)
綜上所述，煤礦在進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，其產(chǎn)量、安全性與所使用的生產(chǎn)技術(shù)和采礦方式有著直接的聯(lián)系。隨著當(dāng)前我國(guó)采煤的機(jī)械化技術(shù)進(jìn)入全面發(fā)展的階段，我國(guó)的煤礦采礦也逐漸廣泛使用新的設(shè)備和新的工藝，煤炭企業(yè)的產(chǎn)量也在不斷的增加，生產(chǎn)過(guò)程中的事故發(fā)生率則逐漸的減少，因此，煤礦井下的采礦生產(chǎn)技術(shù)以及采礦的方法必須要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇，使得煤礦開(kāi)采工作能夠最大限度的保持生產(chǎn)的安全性、可靠性、高產(chǎn)性。
參考文獻(xiàn)
[1]劉昕.淺談井下采礦技術(shù)與方法的選擇[J]城市建設(shè)理論研究，2012，（11）.
中圖分類號(hào)：TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）18-0007-01
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，隨著未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形式，煤礦開(kāi)采技術(shù)必須進(jìn)行一次核心變革。可持續(xù)發(fā)展道路是我國(guó)堅(jiān)持的根本發(fā)展路線，所以我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)需要尋找煤礦開(kāi)采的新技術(shù)，及時(shí)跟上社會(huì)主義發(fā)展腳步。當(dāng)今煤炭開(kāi)采過(guò)程中存在很多工程問(wèn)題，這種問(wèn)題必須得到重視，引進(jìn)科學(xué)合理的開(kāi)采方法，幫助我國(guó)煤炭事業(yè)得到更大的發(fā)展。
一、我國(guó)現(xiàn)有煤炭產(chǎn)量
我國(guó)物產(chǎn)非常豐富，煤炭資源屬于我國(guó)一次性能源中使用最大的資源，煤礦在我國(guó)能源使用中的比例遠(yuǎn)大于石油與天然氣，因此煤礦資源是我國(guó)賴以生存的能源儲(chǔ)備物資。煤礦資源使用量大，不按標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)采過(guò)程會(huì)造成嚴(yán)重污染，例如土地沙化、大氣污染加重、地下水重金屬超標(biāo)、土地塌陷等環(huán)境污染[1]。這些污染會(huì)對(duì)人們的生存環(huán)境逐漸侵蝕，想解決這種問(wèn)題就需要進(jìn)行采礦技術(shù)改革，只有利用新型環(huán)保采礦工藝才可以減輕對(duì)環(huán)境的破壞程度。礦產(chǎn)企業(yè)也需要與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)新型技術(shù)的學(xué)習(xí)與研究，不僅要對(duì)煤礦開(kāi)采設(shè)備進(jìn)行更新，還需要使用新型采礦技術(shù)進(jìn)行輔助，兩者互相結(jié)合才可以幫助采礦企業(yè)更好的發(fā)展。
二、傳統(tǒng)采礦模式缺點(diǎn)
采礦工業(yè)從古至今產(chǎn)生了非常大的變化，單單是采礦方法就存在了近200種，經(jīng)過(guò)歷史的沉淀與選擇，目前國(guó)內(nèi)使用的方式分為三種，空洞采礦法、補(bǔ)充采礦法、爆破采礦法，根據(jù)不同的地點(diǎn)選擇不同的采礦方式，這三種傳統(tǒng)采礦方法存在不少缺點(diǎn)，為了迎合社會(huì)發(fā)展需求，我們需要改正缺點(diǎn)尋求進(jìn)步。
（一）礦體勘測(cè)不細(xì)致
因?yàn)閭鹘y(tǒng)采礦方法對(duì)礦體的整體環(huán)境沒(méi)有一個(gè)完整了解，結(jié)果在開(kāi)采的過(guò)程中就會(huì)發(fā)生問(wèn)題，導(dǎo)致意外的發(fā)生。如果不對(duì)礦體結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的勘探，就無(wú)法制定符合開(kāi)采標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)劃，這對(duì)后期的安全開(kāi)采非常不利。
（二）開(kāi)采方式錯(cuò)誤
采礦過(guò)程中，開(kāi)采方式是非常重要的一點(diǎn)，如果開(kāi)采方式有誤，就會(huì)導(dǎo)致、冒尖、片幫、壓力加強(qiáng)等情況出現(xiàn)，這種情況對(duì)礦洞安全來(lái)說(shuō)是非常危險(xiǎn)的情況。因?yàn)殚_(kāi)采工藝達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)，頂部支撐管理維護(hù)不善將直接導(dǎo)致開(kāi)采安全系數(shù)的降低，突發(fā)意外的概率將大幅度增長(zhǎng)。
（三）結(jié)構(gòu)參數(shù)不合理
采礦場(chǎng)必須精準(zhǔn)的計(jì)算結(jié)構(gòu)參數(shù)與回采順序，如果沒(méi)有進(jìn)行對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)與策略的制定，那么在回采過(guò)程中就很容易引起結(jié)構(gòu)的整體崩塌[2]。回采順序根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行制定，準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)參數(shù)才可以幫助采礦位置維護(hù)其穩(wěn)定性。
（四）聯(lián)絡(luò)道結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤
很多聯(lián)絡(luò)道寬度過(guò)大，這對(duì)工作人員正常行走過(guò)程會(huì)產(chǎn)生非常大的不便，聯(lián)絡(luò)道間距需要恰到好處。而且人行通風(fēng)井沒(méi)有與聯(lián)絡(luò)道進(jìn)行連通，一旦發(fā)生坍塌，工作人員只能通過(guò)一條主干道回到地面，這對(duì)安全保障是一個(gè)缺陷。
（五）自然災(zāi)害
在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，通風(fēng)是非常重要的，因?yàn)樽匀画h(huán)境中的煤礦會(huì)產(chǎn)生有害氣體，如果通風(fēng)條件較差就會(huì)引發(fā)有害氣體中毒，直接導(dǎo)致采礦人員出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。而且出現(xiàn)地下水的情況下還會(huì)發(fā)生泥石流，這種情況一旦發(fā)生很容易造成人員傷亡。
三、 煤礦開(kāi)采新技術(shù)
為了保證煤礦開(kāi)采的過(guò)程中降低環(huán)境污染、提升安全系數(shù)，需要進(jìn)行技術(shù)上的根本改革。我國(guó)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)并不平均，所以很多煤礦開(kāi)采場(chǎng)的施工環(huán)境達(dá)不到國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)采設(shè)備落后，施工水平較差都制約了我國(guó)煤礦開(kāi)采企業(yè)的發(fā)展[3]。為了強(qiáng)化煤礦開(kāi)采的技術(shù)，解決薄煤層與陡煤層帶來(lái)的問(wèn)題，需要合理運(yùn)用以下技術(shù)進(jìn)行開(kāi)采。
（一）放炮采煤技術(shù)
這種技術(shù)是國(guó)內(nèi)外最常用的煤礦開(kāi)采手段，利用兩種不同的支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行煤礦的開(kāi)采，其中分為移動(dòng)支架放炮采煤法與工型鋼梁支撐采煤法。
移動(dòng)支架放炮采煤法采用了移動(dòng)頂梁技術(shù)進(jìn)行放炮采煤，移動(dòng)頂梁是利用頂梁與支柱的可移動(dòng)性特點(diǎn)制作而成，頂梁采取雙梁架構(gòu)造，利用前梁與后梁的彈簧連接系統(tǒng)使頂梁可以進(jìn)行導(dǎo)向。支柱采用液壓雙層柱，利用3-6個(gè)液壓柱，加強(qiáng)了支撐性，這種方法非常安全而且移動(dòng)方便，在施工過(guò)程中應(yīng)用廣泛，多數(shù)使用在傾斜煤層。
工型鋼梁支撐采煤法利用了工型鋼架，支撐柱使用液壓雙層柱，鋪設(shè)煤網(wǎng)之后進(jìn)行放炮碎巖，在人工進(jìn)行煤礦收集，如果礦區(qū)技術(shù)水平較差的情況下需要及時(shí)對(duì)工型鋼梁進(jìn)行維修，并且采用區(qū)間分配法，采礦人員采用輪式收集法，收集過(guò)程中可以根據(jù)工作效率進(jìn)行放煤量的控制，這種方法非常適合煤層環(huán)境較差的礦區(qū)使用。
（二）傾斜支架采煤法
通過(guò)使用支架在傾斜的煤礦表面進(jìn)行采集，這種方法可以簡(jiǎn)化管理系統(tǒng)，并且保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性，它采用工作區(qū)與采空區(qū)互相分離，利用延長(zhǎng)工作面的方式降低采集區(qū)傾角，并且保證了采集人員的工作強(qiáng)度不會(huì)過(guò)大，極大的降低了因疲勞引起的施工風(fēng)險(xiǎn)[4]。一般使用這種方法的都是斜角煤層，斜角煤層穩(wěn)定性較好，而且煤層分布均勻，不會(huì)出現(xiàn)斷挖現(xiàn)象。使用這種方法需要注意支架到采集區(qū)附近時(shí)需要進(jìn)行回收，利用進(jìn)風(fēng)巷回收的支架去延長(zhǎng)回風(fēng)巷的支架長(zhǎng)度。
（三）爆破采煤法
很多礦區(qū)都存在五十度以上的傾角，而傾角過(guò)大將導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行良好的開(kāi)采活動(dòng)，所以需要使用爆破手段進(jìn)行煤礦開(kāi)采，先統(tǒng)計(jì)整體礦區(qū)情況之后對(duì)礦區(qū)的分力點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃，把整個(gè)礦區(qū)分層很多個(gè)互相無(wú)影響的區(qū)域，然后進(jìn)行爆理，收集脫離巖體的煤礦。這種方法無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)施工人員，可直接開(kāi)采4.5-6.5米厚的礦層，而且安全性非常強(qiáng)，回收時(shí)也不需要太多技術(shù)支持，工作效率非常高[5]。但是爆理后產(chǎn)生的灰塵較大，需要良好的通風(fēng)系統(tǒng)才可以進(jìn)行處理，而且爆破力過(guò)大后收集率方面也有一定損失。
（四）薄煤層刨煤機(jī)開(kāi)采法
中等或者薄煤層一直是開(kāi)采程序較困難的區(qū)域，而刨煤層技術(shù)是最適合此類區(qū)域的開(kāi)采方法，它運(yùn)用高速度、大功率的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，最大速度可達(dá)4M/s，而實(shí)際功率接近1000KW，這種高效率的刨煤設(shè)備適用于30CM以下的所有礦層，開(kāi)采效率非常高。而且經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用，國(guó)際上已經(jīng)研究出了智能支架移動(dòng)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行煤礦開(kāi)采，利用可移動(dòng)支架幫助煤礦開(kāi)采實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，并且在礦區(qū)移動(dòng)方面也十分方便，并且因?yàn)橹悄芟到y(tǒng)的協(xié)助管理作用，整體開(kāi)采過(guò)程非常穩(wěn)定。為了日常維護(hù)設(shè)備比較方便，需要將導(dǎo)軌與附件焊接到輸送機(jī)上，還要增加水平控制系統(tǒng)。
結(jié)語(yǔ)：
煤礦采礦工作中新技術(shù)與新方法將層出不窮，礦產(chǎn)企業(yè)需要加強(qiáng)學(xué)習(xí)能力，不停了解國(guó)際中領(lǐng)先的開(kāi)采方法，即幫助企業(yè)節(jié)約開(kāi)采成本，也幫助我國(guó)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展道路奠定了結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。在將來(lái)的煤礦開(kāi)采工作中，需要根據(jù)煤礦的具體情況進(jìn)行開(kāi)采方案的制定，利用國(guó)際領(lǐng)先的開(kāi)采方法，提高煤礦開(kāi)采的穩(wěn)定性與可持續(xù)性。要加強(qiáng)煤礦開(kāi)采方法革新的力度，促進(jìn)我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，做推動(dòng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展工作的領(lǐng)頭羊。
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中圖分類號(hào)：X752文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言
我國(guó)煤田成煤時(shí)期復(fù)雜、分布廣泛、類型復(fù)雜，煤層中所對(duì)應(yīng)的煤質(zhì)以及含煤性能存在比較大的差異性，雖然緩斜煤層所占比例較大，但仍然存在一定的傾斜煤層以及急傾斜煤層。以上特性決定了我們需要加大對(duì)于多類型煤礦開(kāi)采技術(shù)與工藝的研發(fā)，使不同煤層賦存條件下的煤炭資源均能夠得到合理的開(kāi)發(fā)與利用。
一、采煤方法和采煤工藝
煤礦開(kāi)采技術(shù)是隨著煤層賦存條件的不同而出現(xiàn)很大的差別。我國(guó)煤層賦存條件多種多樣。目前我國(guó)重點(diǎn)煤礦緩斜、傾斜和急斜煤層可采儲(chǔ)量分別為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。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前的采煤方法有50多種，是世界上采煤方法最多的國(guó)家之一。采煤方法是煤炭工業(yè)的關(guān)鍵工藝技術(shù)，是建設(shè)現(xiàn)代化礦井的基礎(chǔ)。
采煤方法是指根據(jù)不同的礦山地質(zhì)及技術(shù)條件，可有不同的采煤系統(tǒng)與采煤工藝相配合，從而構(gòu)成多種多樣的采煤方法。如在不同的地質(zhì)及技術(shù)條件下，可以采用長(zhǎng)壁采煤法、柱式采煤法或其他采煤法，而長(zhǎng)壁與柱式采煤法在采煤系統(tǒng)與采煤工藝方面差別很大。由此可以認(rèn)為：采煤方法就是采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時(shí)間和空間上的相互配合。但兩者又是相互影響和制約的。事實(shí)上，許多種采煤方法正是在這種相互推進(jìn)的過(guò)程中得到改進(jìn)和發(fā)展，創(chuàng)造了新的采煤方法。
由于煤層的自然條件和采用的機(jī)械不同，完成回采工作各個(gè)工序的方法也就不同，并且在進(jìn)行的順序、時(shí)間和空間上必須有規(guī)律地加以安排和配合。這種在采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項(xiàng)工序的方法及其配合，稱為采煤工藝。采煤工藝的發(fā)展將帶動(dòng)煤炭開(kāi)采各環(huán)節(jié)的變革，現(xiàn)代采煤工藝的發(fā)展方向是高產(chǎn)、高效、高安全性和高可靠性，基本途徑是使煤礦采煤技術(shù)和現(xiàn)代高新技術(shù)的結(jié)合，研究開(kāi)發(fā)力強(qiáng)、高效、安全、可靠、智能化和自動(dòng)化的采煤設(shè)備和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，改進(jìn)和完善采煤工藝。
二、煤礦的開(kāi)采方法
（1）露天開(kāi)采
煤礦企業(yè)在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，最常用的開(kāi)采方法就是露天開(kāi)采，根據(jù)開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)礦井情況，采用由上及下層層貫通的開(kāi)采方法來(lái)對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采。開(kāi)采煤礦時(shí)，需有專門(mén)人員來(lái)破壞煤礦表面的巖石結(jié)構(gòu)，然后用專門(mén)的采礦機(jī)器挖掘礦藏，最后用相應(yīng)運(yùn)輸裝置把開(kāi)采出土的煤礦運(yùn)送到指定位置進(jìn)行加工。這種采礦方法在中國(guó)煤礦企業(yè)中運(yùn)用較多，因?yàn)槠涫墉h(huán)境限制比較小，同時(shí)該采礦方法有利于節(jié)約采礦成本，且其采礦效率較高，所以該開(kāi)采方法在一段時(shí)間內(nèi)促進(jìn)了中國(guó)許多采礦企業(yè)發(fā)展，是一種較為穩(wěn)妥的采礦方法。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，環(huán)境友好型經(jīng)濟(jì)被人們所需要，而露天煤礦開(kāi)采在挖掘過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大環(huán)境污染，且其所需工作面積也比較大，這不符合中國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)。
（2）井下開(kāi)采
井下開(kāi)采煤礦，其含義就是在煤層中開(kāi)辟一個(gè)傾斜入口，然后進(jìn)行煤礦開(kāi)采。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，開(kāi)采方在地下開(kāi)采時(shí)會(huì)將開(kāi)采的礦層劃分為許多小空間，然后根據(jù)不同礦層區(qū)域的具體情況采取與之相對(duì)應(yīng)的采礦工藝，以此確保開(kāi)采質(zhì)量和數(shù)量。目前，開(kāi)采單位在井下開(kāi)采過(guò)程中，根據(jù)井下所含水量的不同，將開(kāi)采分為水采和旱采兩種，人們可根據(jù)其所負(fù)責(zé)開(kāi)采區(qū)域具體情況來(lái)選擇開(kāi)采方法進(jìn)行開(kāi)采。井下開(kāi)采對(duì)中國(guó)采礦企業(yè)發(fā)展有一定幫助，它能極大提高采礦生產(chǎn)效率，并極大節(jié)約采礦成本，但其煤礦回采的利用率比較低，且人們?cè)诰鹿ぷ鞅容^容易出現(xiàn)事故，所以采用該煤礦開(kāi)采方法需要比較多安全配套設(shè)施，這對(duì)施工單位提出了嚴(yán)格的安全責(zé)任要求。
（3）極傾斜煤層開(kāi)采
在實(shí)際運(yùn)用中，該開(kāi)采方法相對(duì)前兩種方法使用較少。在煤礦開(kāi)采要求和規(guī)范允許的條件下對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行科學(xué)分化，對(duì)采過(guò)的煤礦再一次進(jìn)行充分挖掘。根據(jù)區(qū)域的不同其所采取采礦工藝也不同。而且，為保障煤礦開(kāi)采工作運(yùn)作良好，施工方要對(duì)開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)所需安全設(shè)配進(jìn)行監(jiān)督，保證采礦人員安全。
三、煤礦開(kāi)采技術(shù)
（1）應(yīng)用高效集約化的煤礦開(kāi)采技術(shù)
機(jī)械設(shè)備是煤礦開(kāi)采的好幫手，在采煤設(shè)備的幫助下，煤礦開(kāi)采不需要再采用炮采和人工開(kāi)采，可以減輕勞動(dòng)量，提高煤礦開(kāi)采效益。在煤礦開(kāi)采中要采用高效集約化的煤礦開(kāi)采技術(shù)，應(yīng)用高效簡(jiǎn)單的信息化系統(tǒng)，科學(xué)管理各種采煤機(jī)械設(shè)備，優(yōu)化采煤工藝，保障采煤人員的人身安全，提高煤礦開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益。
（2）減少矸石排放的煤礦開(kāi)采技術(shù)
當(dāng)前的煤礦開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)不足以滿足煤礦開(kāi)采需求，必須要積極創(chuàng)新，才能不斷提高煤礦開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益。因此，要積極開(kāi)發(fā)和應(yīng)用煤礦開(kāi)采工藝技術(shù)、開(kāi)采巷道布置和煤礦地質(zhì)條件的綜合專家系統(tǒng)，使煤礦開(kāi)采布置和采煤方法相互協(xié)調(diào)、相互適應(yīng)。利用專家系統(tǒng)，布置全煤巷，開(kāi)采單一煤層，不需要將矸石運(yùn)出地面，簡(jiǎn)化煤礦開(kāi)采工序，同步發(fā)展中掘和中采，提高煤礦開(kāi)采的生產(chǎn)量。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)高效、高產(chǎn)的礦井，優(yōu)化巷道布置，簡(jiǎn)化煤礦開(kāi)采工序。
（3）小階段爆破落煤采煤技術(shù)
在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，采用小階段爆破落煤采煤技術(shù)，可將煤礦采煤層分成多個(gè)爆破小段，按照不同的煤層，仔細(xì)放置雷管和炸藥，確保煤礦爆破現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有采礦支架、施工設(shè)備和施工人員，按照煤礦的開(kāi)采層進(jìn)行爆破。小階段爆破落煤采煤技術(shù)多被應(yīng)用在開(kāi)采層傾斜度較大的煤礦開(kāi)采過(guò)程中，煤層的厚度要超過(guò)5m，并且煤層頂板不容易脫落，具有良好的穩(wěn)固性。小階段爆破落煤采煤技術(shù)使用煤電鉆在煤礦開(kāi)采平巷中打眼爆破，每個(gè)開(kāi)采區(qū)起爆和炮眼打眼同時(shí)進(jìn)行，在回采工作面中，每推進(jìn)20m要留出5m用來(lái)切頂煤柱，這種采煤技術(shù)的安全性較高，并且煤礦開(kāi)采效率也很高，但是這種采煤技術(shù)存在一定危險(xiǎn)性，對(duì)于技術(shù)人員的操作具有很高的要求，并且在這個(gè)過(guò)程中煤礦回采率很低。
（4）放頂煤綜采技術(shù)
在理論上講，產(chǎn)量的多少主要看放煤的速度。而需要說(shuō)明的是，在某些條件下，使用這種技術(shù)的增產(chǎn)可能并不是很大，采用放頂煤綜采技術(shù)是很好的方法，在以后的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，隨著采煤技術(shù)的不斷發(fā)展，還可以通過(guò)系統(tǒng)控制的方法來(lái)使作業(yè)更加趨于自動(dòng)化，并且以此來(lái)提高開(kāi)采技術(shù)，獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益。
四、結(jié)語(yǔ)
總而言之，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中要對(duì)采煤各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行升級(jí)和調(diào)整，保證煤礦利益及采煤人員人身安全。采用先進(jìn)的煤礦開(kāi)采方法和開(kāi)采技術(shù)，結(jié)合不同煤礦開(kāi)采的實(shí)際情況，選擇合適的采煤工藝和方法，推動(dòng)煤礦開(kāi)采的自動(dòng)化、系統(tǒng)化、機(jī)械化和大型化，從而達(dá)到更高產(chǎn)能、更加安全、更有效率的目的，這樣才能走出一條屬于我國(guó)自己集約化生產(chǎn)和發(fā)展的道路。
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中圖分類號(hào)：TD823.49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2013）36-0324-02
煤礦開(kāi)采技術(shù)和改革隨著當(dāng)今科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)以及地方煤礦的發(fā)展需求影響而必須面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)，使其能夠在煤炭開(kāi)采技術(shù)的前沿有立足之地，并且能夠?qū)鉀Q煤炭工業(yè)工程的實(shí)際問(wèn)題起到一定的作用。因此，如今越來(lái)越多煤礦采礦技術(shù)和開(kāi)采方法被廣泛應(yīng)用，它們也會(huì)起到越來(lái)越重要的作用。
一、我國(guó)的煤礦的現(xiàn)狀
我國(guó)雖然說(shuō)從油和氣貯藏而言方面是一個(gè)相對(duì)貧乏的國(guó)家，但是我國(guó)的煤炭含量卻是相當(dāng)?shù)母挥校谝淮涡阅茉粗忻禾烤驼剂?0%左右。可以說(shuō)，長(zhǎng)期以來(lái)煤炭一直是我國(guó)一次性能源結(jié)構(gòu)中的主要能源。越來(lái)越多的生態(tài)問(wèn)題也隨著煤礦越來(lái)越大的開(kāi)采規(guī)模而被凸顯出來(lái)，比如說(shuō)像是建筑物和農(nóng)田的大量被破壞、堆積成山的矸石、徑流量逐漸減少的河川、嚴(yán)重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趨惡化、地下水中礦物內(nèi)的有害物質(zhì)越來(lái)越多等現(xiàn)象都是由于煤礦的開(kāi)采而引起的。由此，采取合理的開(kāi)采技術(shù)以及有效的開(kāi)采方法和防止措施，這對(duì)于煤礦開(kāi)采實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略也就顯得尤為重要。
煤礦開(kāi)采的中長(zhǎng)期研究開(kāi)發(fā)和技術(shù)儲(chǔ)備是需要重點(diǎn)從事的工作內(nèi)容，這樣才能夠保障采礦新技術(shù)能夠緊隨產(chǎn)業(yè)科技前沿步伐。將主導(dǎo)的核心技術(shù)定位于煤礦開(kāi)采技術(shù)及配套裝備，這不僅能使技術(shù)占領(lǐng)制高點(diǎn)，還能夠保障煤礦產(chǎn)業(yè)的生存和發(fā)展。
二、適用于我國(guó)煤礦采礦中的新技術(shù)
生產(chǎn)能力較小的煤礦、復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造引起的煤層賦存變化大、急傾斜煤層和薄煤層占了一定數(shù)量，這幾點(diǎn)給許多地區(qū)的開(kāi)采都帶來(lái)了較大困難，因此，為了使礦井的高產(chǎn)高效得到提升，對(duì)于采礦技術(shù)的分析和開(kāi)發(fā)就變得至關(guān)重要了。單一長(zhǎng)壁采煤方法對(duì)于煤礦而言已經(jīng)日趨成熟，像是放頂采煤技術(shù)、采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法應(yīng)對(duì)急傾斜煤層、小階段爆破落煤等采煤方法就是現(xiàn)今主要發(fā)展的幾種方法。
（1）采煤技術(shù)中的炮采放頂煤。首先就是主要針對(duì)煤層厚度為5m以上的傾斜和急傾斜煤層的滑移支架放頂煤采煤法。是由頂梁和支柱兩個(gè)部分組成滑移頂梁，頂梁和前梁彈簧鋼上必須有前梁和后梁經(jīng)過(guò)，或者說(shuō)是與導(dǎo)向槽連接，且有2―5個(gè)數(shù)量不等的液壓?jiǎn)误w柱為其支架的支柱。除此之外，其探梁或者是挑梁是可以安置在前梁前端的，尾梁是可以安置在后梁尾端的。這樣的滑移頂梁支架不僅具有比例安全可靠的優(yōu)勢(shì)，而且還具有可以自移、較輕的質(zhì)量、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、拆卸安置便利、較低本錢(qián)、較強(qiáng)適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。因此，這是適合廣泛推廣運(yùn)用于中小型煤礦中的開(kāi)采技術(shù)。但是，就工作面而言，其偏低且較差穩(wěn)定性的支架初撐力和工作阻力，這是滑移支架開(kāi)采所面臨的主要難題。第二個(gè)就是二型鋼梁放頂煤開(kāi)采，它是將二型鋼梁、單體液壓支柱對(duì)棚架設(shè)的方式采用至二型鋼梁放頂煤上作面支護(hù)，將放炮落以及人工破網(wǎng)放煤采用至工作面，并對(duì)其進(jìn)行分別采放。這類應(yīng)用比較適合于鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦、煤層變化較大賦存條件或者是較低水平技術(shù)的地區(qū)。
（2）采煤技術(shù)中的偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法。煤層傾角的大小決定了這種采煤法的工作面區(qū)段高度，其工作面的傾角會(huì)隨著偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法而變緩，加上其較長(zhǎng)的工作面，從而其長(zhǎng)壁采煤法巷道部署、生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單以及掘進(jìn)率低的相關(guān)系列特征都是由于具有緩斜、傾斜煤層導(dǎo)致的。為了達(dá)到隔開(kāi)工作空間和采空區(qū)的目的，將這種采煤方法應(yīng)用于掩護(hù)支架是極為合適的，它不僅能將復(fù)雜頂板的辦理工作大大簡(jiǎn)化，還能夠創(chuàng)建一個(gè)良好的條件保障生產(chǎn)安全，將工作面煤炭自溜，使得勞動(dòng)強(qiáng)度減弱。對(duì)于開(kāi)采傾角大于印而言這種偽傾角柔性掩護(hù)支架采煤法是最合適不過(guò)的了。
（3）采煤技術(shù)中的小階段爆破落煤采煤法。將區(qū)段內(nèi)煤體分成多個(gè)小區(qū)段而進(jìn)行的無(wú)人員、無(wú)設(shè)備、無(wú)支護(hù)這樣“三無(wú)”的工作面開(kāi)采采煤方法被稱之為是小階段爆破落煤采煤法。對(duì)于開(kāi)采傾角大于400的范圍、厚度為3.5-7.5m且頂?shù)装宀灰谆涞牟灰?guī)則煤層，最適用的采煤技術(shù)就是小階段爆破落煤采煤法，比如說(shuō)是低瓦斯礦井。較好的安全性、簡(jiǎn)單的回采工藝、較高的工效是它的優(yōu)點(diǎn)特征，而相對(duì)的缺點(diǎn)就是較低的回采率、復(fù)雜的通風(fēng)系統(tǒng)以及較困難的風(fēng)流分配。
（4）采煤技術(shù)中的刨煤機(jī)采煤方法。刨煤機(jī)開(kāi)采技術(shù)不僅對(duì)于煤炭生產(chǎn)效率的提升有著很大貢獻(xiàn)，同時(shí)它也是中等及薄煤層開(kāi)采初次進(jìn)行成功的技術(shù)典范。其每刀截深根據(jù)煤的硬度可達(dá)到250mm，智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是現(xiàn)今工作面輸送機(jī)和刨煤機(jī)所廣泛采用的系統(tǒng)，加上有支架控制系統(tǒng)的可靠配合，使得工作面采煤的全部自動(dòng)化得以順利實(shí)現(xiàn)。刨煤機(jī)相較于滾筒采煤機(jī)而言是比較簡(jiǎn)單的，滾筒采煤機(jī)是需要有專人根據(jù)可彎曲鎧裝輸送機(jī)的平面進(jìn)行“找平”，而刨煤機(jī)僅需要由一根無(wú)極繩對(duì)機(jī)體進(jìn)行牽引，在可彎曲鎧裝工作面輸送機(jī)上焊接導(dǎo)軌，使其割煤由工作面端頭開(kāi)始沿導(dǎo)軌滑行。
三、對(duì)采礦方法的簡(jiǎn)單分析
采礦方法發(fā)展到今天已經(jīng)有超過(guò)100種，像空?qǐng)霾傻V法、充填采礦法和崩落采礦法是目前最流行的以采礦過(guò)程中的地壓管理方式為依據(jù)的三種方式。但是，當(dāng)采礦方法運(yùn)用不當(dāng)時(shí)是會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)和危害出現(xiàn)的，以下將對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單分析：
（1）為礦體開(kāi)采帶來(lái)不便與難度且使開(kāi)采作業(yè)的危險(xiǎn)勝增加了一定幅度，這可能是由于礦體勘探的程度較低沒(méi)有對(duì)埋藏情況和規(guī)模有清楚的了解、錯(cuò)誤的對(duì)采場(chǎng)采準(zhǔn)工程進(jìn)行布置、對(duì)采準(zhǔn)工程有欠缺或滯后等原因所引起的。
（2）冒頂、片幫、地壓增大的隱患與危險(xiǎn)等情況出現(xiàn)在開(kāi)采作業(yè)中，這可能就是由于采礦方法或順序不當(dāng)所引起的。這不僅會(huì)使得不合適的開(kāi)采工藝、復(fù)雜的安全生產(chǎn)條件以及頂板管理不方便等情況出現(xiàn)，嚴(yán)重的還會(huì)直接導(dǎo)致各種事故發(fā)生。
（3）地壓在開(kāi)采時(shí)增大、采場(chǎng)的頂板出現(xiàn)冒落、片幫、變形甚至被破壞的回采巷道等情況則是由于不合理的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和回采順序所導(dǎo)致的。
（4）人員由于回采工作面的人行通風(fēng)天井與聯(lián)絡(luò)道沒(méi)有貫通，使得他們進(jìn)入回采工作面只能選擇從出礦口進(jìn)人，這樣就無(wú)法保障他們的作業(yè)安全性。
（5）人員的通行會(huì)受間距過(guò)大的采場(chǎng)人行聯(lián)絡(luò)道影響而變得困難。
煤礦開(kāi)采技術(shù)的運(yùn)用與人們的生活緊密相連。隨著現(xiàn)代化社會(huì)的不斷發(fā)展，人們需要越來(lái)越多的礦產(chǎn)資源，因此煤礦開(kāi)采行業(yè)開(kāi)始關(guān)注高效的煤礦開(kāi)采技術(shù)。相關(guān)人員正在努力提升采礦的水平與數(shù)量，并且在采礦區(qū)域科學(xué)的采礦。如果盲目開(kāi)采資源，會(huì)嚴(yán)重影響到自然環(huán)境，導(dǎo)致一些開(kāi)采問(wèn)題。現(xiàn)階段，我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展空間還比較大。本主要分析了煤礦采掘中的采礦工藝方法，具體內(nèi)容如下。
1 煤礦采掘中的采礦工藝
煤礦行業(yè)會(huì)根據(jù)不同的地區(qū)，采用不同的采礦工藝，保證科學(xué)的開(kāi)采資源。在維護(hù)自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。
1.1 露天開(kāi)采工藝
在開(kāi)采煤礦資源的過(guò)程中，一種普遍的開(kāi)采工藝是露天開(kāi)采。它是按照煤礦的層次，先在淺層地區(qū)開(kāi)采，再在深層地區(qū)開(kāi)采。在預(yù)備煤礦資源時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)該先讓上層巖層變得松動(dòng)，然后再采用先進(jìn)設(shè)施展開(kāi)開(kāi)采工作，最后再通過(guò)采礦設(shè)備把煤礦資源運(yùn)往指定位置。露天開(kāi)采工藝在安全性和所用成本上有優(yōu)勢(shì)。然而，這種開(kāi)采工藝比較粗獷，外界條件又無(wú)法控制，因此，在開(kāi)采的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不規(guī)范的情況。使用大型機(jī)械設(shè)備來(lái)進(jìn)行開(kāi)采，不但會(huì)占用大量的土地資源，還會(huì)在一定程度上破壞土地，不利于所在地區(qū)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。
因此，煤礦單位在采用露天開(kāi)采工藝的過(guò)程中，應(yīng)該盡量維護(hù)自然環(huán)境，避免對(duì)環(huán)境造成污染。在具體的施工中，還需要做好安全防范工作，保證人員的安全，有利于提高煤礦采礦的效率。
1.2 極傾斜煤層開(kāi)采工藝
極傾斜煤層開(kāi)采工藝指的是，在露天開(kāi)采或者地下開(kāi)采礦產(chǎn)資源的過(guò)程中，在傾斜角超過(guò)45度的位置上進(jìn)行采礦。相關(guān)人員實(shí)現(xiàn)應(yīng)該仔細(xì)調(diào)查開(kāi)采漁區(qū)，根據(jù)開(kāi)采工藝與工作實(shí)踐，合理的規(guī)劃煤礦管理工作，以此提升開(kāi)采的效率。但是，傾斜角度偏大，也會(huì)增加危險(xiǎn)性，削弱支架的穩(wěn)定性。因此，應(yīng)該運(yùn)用精湛的采礦技術(shù)與科技化的開(kāi)采設(shè)備進(jìn)行開(kāi)采工作與管理。在進(jìn)行極傾斜煤層開(kāi)采時(shí)，監(jiān)管人員要對(duì)開(kāi)采地區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以確保施工人員人身安全。監(jiān)管部門(mén)要對(duì)煤礦開(kāi)采的通風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)評(píng)，以此確保工作環(huán)境的安全，同時(shí)還要不斷完善相關(guān)管理體系，以確保極傾斜煤礦開(kāi)采技術(shù)的合理應(yīng)用。
1.3 井下開(kāi)采工藝方法
煤礦井下開(kāi)采是指對(duì)傾斜角度在10度以上的煤層進(jìn)行開(kāi)采的模式，這需要有關(guān)部門(mén)對(duì)礦區(qū)進(jìn)行不同區(qū)域的劃分工作，分別采取不同的方式進(jìn)行開(kāi)采。而煤礦開(kāi)采前要提前進(jìn)行礦井的搭建工作，以確保礦井開(kāi)采過(guò)程中的硬件與軟件相配合，從而提升煤礦開(kāi)采質(zhì)量與工作效率。針對(duì)不同區(qū)域要結(jié)合實(shí)際情況改進(jìn)開(kāi)采技術(shù)，按照水平線次序，依次進(jìn)行各區(qū)域的煤礦開(kāi)采活動(dòng)，以確保煤礦開(kāi)采質(zhì)量與數(shù)量。但由于井下工作需要電力的配合，較露天開(kāi)采而言，井下開(kāi)采的投資成本較大，且施工人員的人身安全也是井下工作的一大問(wèn)題所在。井下開(kāi)采可以根據(jù)礦井實(shí)際情況分為水采與旱采兩種不同方式，根據(jù)當(dāng)?shù)氐V井實(shí)際情況決定兩種開(kāi)采方式的選擇。井下施工中要盡可能在節(jié)約成本與人力投入的前提下，保證煤礦產(chǎn)量與施工人員生命安全。施工人員要在開(kāi)采過(guò)程中，時(shí)刻注意周邊環(huán)境，以確保自身安全。相關(guān)部門(mén)單位也要加強(qiáng)實(shí)時(shí)礦井監(jiān)控，積極組織施工人員進(jìn)行安全意識(shí)培訓(xùn)，從根本上提高工作人員的安全意識(shí)，進(jìn)行規(guī)范的操作，從而降低安全事故發(fā)生幾率。
2 新型煤礦采礦工藝
2.1 偽傾斜柔性掩護(hù)支架采礦工藝
在開(kāi)采煤礦資源的過(guò)程中，煤層傾斜角會(huì)在很大程度上影響到所在區(qū)域的高度。但是偽傾斜柔性掩護(hù)支架采礦工藝能夠使采煤工作面的角度縮小。因?yàn)槊簩拥膬A斜角和緩斜會(huì)導(dǎo)致開(kāi)采效率降低，這會(huì)延誤煤礦的開(kāi)采時(shí)間。因此，在需要的時(shí)候可以采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采礦工藝，這樣可以為開(kāi)采人員提供安全的工作環(huán)境，還能夠降低工作量，將繁重的頂板工作變得簡(jiǎn)單。
2.2 刨煤機(jī)
刨煤機(jī)采煤工藝的運(yùn)用，可以有效提高開(kāi)采工作的效率。并且，在中等煤層第一次開(kāi)采的過(guò)程中，刨煤機(jī)采煤工藝的效果很顯著。刨煤機(jī)刀截面的深度相當(dāng)于煤層的250毫米。運(yùn)用支架控制體系和智能操作系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，可以達(dá)到自動(dòng)化開(kāi)采的目的。與滾筒采煤機(jī)相比，刨煤機(jī)工藝比較簡(jiǎn)單，而且很容易掌握操作方法。并且，在適應(yīng)刨煤機(jī)的過(guò)程中，工作人員只需使用繩子進(jìn)行牽引就可以開(kāi)始開(kāi)采煤礦資源。或者，在鎧裝輸送機(jī)上來(lái)焊接導(dǎo)軌。
2.3 小階段爆破落煤采煤法
小階段爆破落煤采煤法是將區(qū)域內(nèi)的煤礦分為多個(gè)區(qū)域，并進(jìn)行的無(wú)設(shè)備、無(wú)支撐、無(wú)保護(hù)和無(wú)人員的煤礦開(kāi)采方法。新開(kāi)采及時(shí)的應(yīng)用，需要達(dá)到一定煤礦要求才可以真正落實(shí)，例如：新技術(shù)的應(yīng)用需要煤層厚度達(dá)到3.5至7.5米，還要保證頂?shù)装宀蝗菀酌撀洹＿@種煤礦開(kāi)采方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是安全性高，工程效率相對(duì)較好，不需要過(guò)硬的操作技術(shù)水平，還可以降低人力與經(jīng)濟(jì)成本的投入。但同時(shí)也存在一定弊端，比如通風(fēng)性較差，回采率偏低，在風(fēng)流分配過(guò)程中也存在許多困難。根據(jù)我國(guó)相關(guān)規(guī)定，煤礦的開(kāi)采除非難以使用機(jī)械，才可以進(jìn)行爆破開(kāi)采，從而導(dǎo)致小階段爆破落煤采煤法的進(jìn)一步發(fā)展存在很多阻礙。
2.4 炮采放頂煤法
炮采放頂煤法多適用于煤層厚度達(dá)5米以上的傾斜和極傾斜煤層，使支柱與頂梁之間形成的滑移頂梁，在前梁與頂梁之間的彈簧上經(jīng)過(guò)，并進(jìn)行相互連接。而支柱部分在比例上與其他因素相比較為可靠，后梁安置尾端，前梁安置挑梁，可以從根本上解決支架不夠穩(wěn)定的相關(guān)顧慮，且因?yàn)橹Ъ苜|(zhì)量較輕，安裝與拆卸工作都很簡(jiǎn)潔，適應(yīng)性超強(qiáng)。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，隨著煤礦開(kāi)采工藝的不斷更新，開(kāi)采難度逐漸增加，煤礦開(kāi)采行業(yè)人員開(kāi)始重視更新開(kāi)采工藝與方法。并且，積極運(yùn)用新型的開(kāi)采技術(shù)與相關(guān)設(shè)備，以此提升開(kāi)采工作的水平與效率。在實(shí)際開(kāi)采的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題，開(kāi)采人員應(yīng)該采取有效的方法解決，增強(qiáng)煤礦資源開(kāi)采的安全性，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，還需要充分考慮到我國(guó)資源的現(xiàn)狀，科學(xué)的開(kāi)采煤礦資源，不僅需要維護(hù)自然環(huán)境，還需要為企業(yè)的效益提供保障，推動(dòng)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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1煤礦地下開(kāi)采引起地表變形的作用機(jī)理
當(dāng)?shù)叵旅旱V的煤層開(kāi)采后，在采空區(qū)上方及其周?chē)膸r層移動(dòng)將產(chǎn)生地表的移動(dòng)與變形，或者產(chǎn)生塌陷區(qū)，當(dāng)該變形作用于建筑物的基礎(chǔ)時(shí)，將導(dǎo)致建筑物受到附加應(yīng)力的作用，從而使地面建筑物產(chǎn)生變形與破壞。這種變形和破壞的原因主要有：
第一，由水平變形引起的破壞。水平變形表現(xiàn)為地表的拉伸和壓縮。由于建筑物抵抗拉伸的能力遠(yuǎn)小于抵抗壓縮的能力，拉伸的破壞作用最大，在較小的地表拉伸下就可能使建筑物產(chǎn)生裂縫。一般在門(mén)窗洞口的薄弱部位最易產(chǎn)生裂縫，磚砌體的結(jié)合縫亦易被拉開(kāi)。地表壓縮變形對(duì)建筑物的破壞主要是使門(mén)窗洞口擠成菱形，磚砌體墻產(chǎn)生水平裂縫，縱墻或圍墻產(chǎn)生褶曲或屋頂鼓起。建筑物的破壞程度與其結(jié)構(gòu)、材料、形狀和施工質(zhì)量等有關(guān)，其中建筑物的剛度和平面尺寸是主要因素。地下開(kāi)采引起的地表水平變形主要包括拉伸和壓縮變形，地表的變形對(duì)建筑物的基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)生水平附加力。如下圖1.1所示。
圖1.1 井下開(kāi)采時(shí)地表移動(dòng)變形過(guò)程
第二，當(dāng)?shù)乇懋a(chǎn)生豎向變形時(shí)，對(duì)基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)生不均勻支反力，從而產(chǎn)生附加彎矩和剪力，產(chǎn)生的附加作用力對(duì)建筑物會(huì)產(chǎn)生影響。一般情況下，處于地表移動(dòng)穩(wěn)定后均勻下沉區(qū)的建筑物，在開(kāi)采過(guò)程中，還將受到地表動(dòng)態(tài)變形的影響，即建筑物先受地表拉伸(正曲率)變形影響，隨著工作面的推進(jìn)，建筑物受地表壓縮(負(fù)曲率)變形影響，當(dāng)工作面推離建筑物的距離大于一定值(一般可取0. 6倍開(kāi)采深度)時(shí)，建筑物又恢復(fù)原狀。
第三，移動(dòng)角及移動(dòng)范圍。地表變形理論中，最重要的角值參數(shù)為移動(dòng)角。在巖土工程中，移動(dòng)角是指：在移動(dòng)盆地主斷面上臨界變形值的點(diǎn)和采空區(qū)邊界的連線與水平線之間在采空區(qū)外側(cè)的夾角。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果分析可得出，隨著開(kāi)采煤層數(shù)目和開(kāi)采中段的不同，巖層的性質(zhì)是不同的，移動(dòng)角也是不同的。當(dāng)?shù)V區(qū)上部有松散層存在時(shí)，應(yīng)有松散層移動(dòng)角。因此，單單從礦體最深部起劃出移動(dòng)角是不科學(xué)的。針對(duì)不同的開(kāi)采現(xiàn)狀，應(yīng)有不同的移動(dòng)角。在數(shù)值模擬過(guò)程前，先采用經(jīng)驗(yàn)公式和工程類比法，確定巖層的移動(dòng)角。
2地下開(kāi)采引起煤礦地表變形數(shù)值分析
2.1 FLAC的基本原理
FLAC（快速拉格朗日有限差分法程序）是目前世界上較先進(jìn)、較流行的一種數(shù)值模擬方法，該程序的基本原理和算法與離散元相似，但它應(yīng)用了節(jié)點(diǎn)位移連續(xù)的條件，可以對(duì)連續(xù)介質(zhì)進(jìn)行大變形分析，特別適合研究大變形問(wèn)題。FLAC程序可以模擬多種模型的材料，可以模擬地應(yīng)力的生成、邊坡或地下硐室開(kāi)挖、混凝土襯碹、錨桿或錨索設(shè)置、地下滲流等。該方法的基本原理如下。
對(duì)于函數(shù)f，由高斯定理有：
（3）
式中：V――拉格朗日單元的體積；
B――拉格朗日單元的邊界；
nt――V的單位法線矢量。
定義梯度的平均值：
（4）
表示的平均值。
對(duì)于一個(gè)具有N條邊的多邊形，可以將上式寫(xiě)成N條邊求和的形式，即：
（5）
式中：――多邊形第i條邊的邊長(zhǎng)；
ni――的單位外法線矢量；
fi――f在上的平均值。
最終通過(guò)變換可以得出節(jié)點(diǎn)位移：
（6）
按照迭代求解，便可求出各個(gè)時(shí)步所對(duì)應(yīng)的各單元的應(yīng)力以及各節(jié)點(diǎn)的變形。
2.2采用動(dòng)態(tài)測(cè)量方法的假設(shè)
在礦山工程中，采礦本身是一個(gè)復(fù)雜的力學(xué)過(guò)程，其中包含許多不確定因素的影響，又由于數(shù)值模擬的定量結(jié)果一般僅作評(píng)價(jià)的應(yīng)用。因此在模擬的過(guò)程中，不刻意尋求力學(xué)模型和本構(gòu)關(guān)系的精密，即不要求所建立的力學(xué)模型過(guò)于復(fù)雜，只要能反映出巖體的基本力學(xué)特性及礦山開(kāi)采的基本過(guò)程。在數(shù)值模擬過(guò)程中，為了使計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際情況，對(duì)巖體介質(zhì)性質(zhì)、計(jì)算模型、礦山地質(zhì)條件、受力條件、采礦工藝及采礦方法等都作了必要的假設(shè)。
（1）對(duì)礦巖性質(zhì)的假設(shè)
假設(shè)礦巖為各向同性、均質(zhì)且符合摩爾―庫(kù)侖彈塑性模型的介質(zhì)。
（2）對(duì)計(jì)算模型的假設(shè)
對(duì)地下工程開(kāi)挖來(lái)說(shuō)，地下礦山開(kāi)采是一個(gè)空間問(wèn)題，應(yīng)采用三維空間計(jì)算模型更為合理。但一般來(lái)說(shuō)，在同等條件下，二維數(shù)值模擬結(jié)果與三維數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果比較接近。因此，計(jì)算模型簡(jiǎn)化為二維平面模型。
（3）煤層結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化
為模擬方便，對(duì)巷道工程、每一煤層的開(kāi)挖步數(shù)等不予考慮，模擬時(shí)簡(jiǎn)化為實(shí)體。
3煤礦開(kāi)采引發(fā)地表變形的動(dòng)態(tài)測(cè)量方法及計(jì)算
在對(duì)煤礦的每次觀測(cè)結(jié)束后，對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行檢查，使其滿足《煤礦測(cè)量規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，然后進(jìn)行各種改正數(shù)的計(jì)算和平差計(jì)算，確保觀測(cè)成果的正確性。而后就可以計(jì)算觀測(cè)線各點(diǎn)間的移動(dòng)和變形量，觀測(cè)站各測(cè)點(diǎn)和各測(cè)點(diǎn)間的移動(dòng)變形計(jì)算主要包括：各測(cè)點(diǎn)的下沉和水平移動(dòng)，相鄰兩測(cè)點(diǎn)間的傾斜和水平變形，相鄰兩線段的曲率變形，觀測(cè)點(diǎn)的下沉速度等。測(cè)點(diǎn)某時(shí)刻的下沉，由該時(shí)刻觀測(cè)到測(cè)點(diǎn)高程與采前首次觀測(cè)的測(cè)點(diǎn)高程之差計(jì)算得；測(cè)點(diǎn)某時(shí)刻的水平移動(dòng)，由該時(shí)刻觀測(cè)到的測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)與采前首次觀測(cè)到的測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)變化經(jīng)矢量分析分解后獲得；相鄰兩測(cè)點(diǎn)的傾斜和水平變形，分別由該相鄰兩測(cè)點(diǎn)的下沉之差和水平移動(dòng)之差與兩測(cè)點(diǎn)間的水平距離之比獲得，在計(jì)算兩測(cè)點(diǎn)間的水平變形時(shí)，要考慮到測(cè)點(diǎn)的水平移動(dòng)方向問(wèn)題；相鄰兩線段的曲率變形，由該相鄰兩線段的傾斜之差與兩線段的平均水平距離之比獲得；測(cè)點(diǎn)的下沉速度，由測(cè)點(diǎn)前、后兩次觀測(cè)的下沉值與兩次觀測(cè)的間隔天數(shù)之比獲得。
3.1地表下沉動(dòng)態(tài)曲線的建立
下沉動(dòng)態(tài)曲線通常是按采動(dòng)程度，用下沉動(dòng)態(tài)分布系數(shù)表示的。當(dāng)用公式表示時(shí)，對(duì)于沿走向主斷面，可寫(xiě)成：
（7）
式中Wm為廣最大下沉值；S(x)為下沉動(dòng)態(tài)分布系數(shù)。
3.2傾斜和曲率動(dòng)態(tài)曲線的建立
(1)傾斜動(dòng)態(tài)曲線
傾斜動(dòng)態(tài)曲線，可用傾斜動(dòng)態(tài)分布系數(shù)表示。從該礦觀測(cè)站成果整理得知，兩點(diǎn)間地表的傾斜為：
（8）
當(dāng)下沉曲線用動(dòng)態(tài)曲線表示時(shí)，對(duì)于沿走向主斷面，則為：
（9）
(2)曲率動(dòng)態(tài)曲線為（10）
3.3水平移動(dòng)和水平變形動(dòng)態(tài)曲線的建立
(l)水平移動(dòng)動(dòng)態(tài)曲線
由理論研究和實(shí)測(cè)資料分析可知，水平煤層充分采動(dòng)條件下，沿主斷面的水
平移動(dòng)曲線與傾斜曲線成正比例關(guān)系，即
（11）
式中B為水平移動(dòng)系數(shù)。
很顯然，。因此，它可以根據(jù)實(shí)測(cè)資料求取，并取其平均值作為一個(gè)礦或一個(gè)礦區(qū)的B值，如對(duì)于煤礦區(qū)來(lái)說(shuō)，B＝10－12。通常在水平煤層充分采動(dòng)條件下，最大水平移動(dòng)值，最大傾斜值：
（12）
0 引言
煤礦深部開(kāi)采技術(shù)是當(dāng)今世界主要深井開(kāi)采國(guó)家(如德國(guó)、 原蘇聯(lián)、 波蘭等)十分關(guān)注的問(wèn)題之一。隨著我國(guó)煤礦開(kāi)采規(guī)模的擴(kuò)大，開(kāi)采深度的逐漸增加，深部開(kāi)采中遇到的各種技術(shù)問(wèn)題日益增多，對(duì)當(dāng)前的煤礦生產(chǎn)和今后礦井建設(shè)的影響日趨嚴(yán)重。因此，研究深部開(kāi)采問(wèn)題，對(duì)安全、 經(jīng)濟(jì)、 合理地開(kāi)發(fā)深部煤炭資源無(wú)疑有特別重要的意義。
1 國(guó)內(nèi)煤礦深部開(kāi)采的現(xiàn)狀
煤炭資源從淺部開(kāi)始開(kāi)采，隨著煤炭采出，開(kāi)采煤層的埋藏深度必然要增加，開(kāi)采規(guī)模擴(kuò)大和機(jī)械化水平提高加速了生產(chǎn)礦井向深部發(fā)展。煤礦深井開(kāi)采是世界上大多數(shù)主要采煤國(guó)家目前和將來(lái)要面臨的問(wèn)題，我國(guó)東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，能源需求量大，礦井延深速度快，一些國(guó)有煤礦已開(kāi)始轉(zhuǎn)向或即將進(jìn)入深部開(kāi)采。
2 煤礦深井開(kāi)采的發(fā)展前景
煤礦深井開(kāi)采技術(shù)是當(dāng)今世界主要深井開(kāi)采國(guó)家（如德國(guó)、俄羅斯、波蘭等）十分關(guān)注的問(wèn)題之一。它們?cè)谏畹V井開(kāi)采的地壓控制、制冷降溫以及瓦斯管理等方面做了大量研究，并取得了許多成功的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)是世界第一產(chǎn)煤大國(guó)，據(jù)煤炭資源開(kāi)發(fā)和資源保護(hù)研究指出，在我國(guó)預(yù)測(cè)總儲(chǔ)量中73.2％埋深在1000m以下，淺部?jī)?chǔ)量較少。隨著我國(guó)煤礦開(kāi)采規(guī)模的擴(kuò)大，開(kāi)采深度的逐漸增加，深部開(kāi)采已經(jīng)成為煤礦生產(chǎn)的必然過(guò)程。
3 煤礦深井開(kāi)采的主要特征
3.1 地壓大
(1)原巖應(yīng)力。(2)巖體塑性大 。(3)礦山壓力顯現(xiàn)劇烈。
3.2 地溫高
一般情況下，地溫隨深度增加而呈線性增加，其增高率用溫度梯度(℃／hm，hm＝100m)表示。在深礦井開(kāi)采中，礦井溫度一般都比較高，會(huì)影響人體健康，有時(shí)甚至?xí)h(yuǎn)高于人體所能承受的最高溫度。
3.3 礦井瓦斯大
（1）礦井瓦斯(絕對(duì))涌出量大。（2）瓦斯突出(煤與瓦斯突出)頻度大，突出的量大。
4 煤礦深部開(kāi)采存在的問(wèn)題
4.1 煤巖破壞過(guò)程強(qiáng)化，沖擊地壓危險(xiǎn)性增加
我國(guó)發(fā)生沖擊地壓的深度在200～1000m，由于開(kāi)采深度的增加，煤巖體應(yīng)力升高，有沖擊地壓危險(xiǎn)的煤層數(shù)量增加，有沖擊地壓的礦井逐漸增多。發(fā)生沖擊地壓礦井50年代為7個(gè)，60年代為22個(gè)，目前已增加到33個(gè)。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，沖擊地壓發(fā)生的次數(shù)、強(qiáng)度和危害程度隨深度的增加日趨嚴(yán)重。
4.2 瓦斯壓力增高，煤與瓦斯突出危險(xiǎn)嚴(yán)重
我國(guó)是世界上煤與瓦斯突出最嚴(yán)重的國(guó)家之一，截止1986年，已發(fā)生突出的礦井200多個(gè)，突出次數(shù)約為12000次，約占世界發(fā)生總突出次數(shù)的1/3。從國(guó)內(nèi)外開(kāi)采實(shí)踐上看，礦井深部開(kāi)采時(shí)瓦斯涌出量一般比較大，煤與瓦斯突出的問(wèn)題已成為深部開(kāi)采中不容忽視的重要問(wèn)題。經(jīng)研究表明，我國(guó)煤礦煤與瓦斯突出有隨采深增加而瓦斯壓力增高，瓦斯涌出量增大的趨勢(shì)。
4.3 礦井生產(chǎn)費(fèi)用升高，經(jīng)濟(jì)效益下降
隨著采深的增加，勘探強(qiáng)度加大，地壓、地溫升高，沖擊地壓及煤與瓦斯突出危險(xiǎn)增大，相應(yīng)的要采取一系列措施，如增加設(shè)備，加強(qiáng)支護(hù)等。同時(shí)，井下需要維修的巷道長(zhǎng)度增加，到工作地點(diǎn)的距離和時(shí)間增加，提升高度大、時(shí)間長(zhǎng)，主副井提升系統(tǒng)、排水系統(tǒng)環(huán)節(jié)增多，通風(fēng)系統(tǒng)趨于復(fù)雜。這些都導(dǎo)致煤炭生產(chǎn)成本增加，噸煤成本生產(chǎn)費(fèi)用提高，經(jīng)濟(jì)效益迅速下降。[1].
5 煤礦深部開(kāi)采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與控制
5.1 煤礦深部開(kāi)采礦壓顯現(xiàn)的基本特點(diǎn)
開(kāi)采深度的增加是礦井生產(chǎn)的自然規(guī)律，隨之而產(chǎn)生巖石溫度增加，地壓增大，巖石破壞過(guò)程強(qiáng)化，巷道圍巖變形劇烈，沖擊地壓強(qiáng)度增大和頻度增加等自然現(xiàn)象。它將嚴(yán)重影響著煤礦的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。
深部煤層開(kāi)采復(fù)雜化的主要影響因素是礦山壓力，在高應(yīng)力作用下，圍巖移動(dòng)更為劇烈，巷道產(chǎn)生變形和破壞也更為嚴(yán)重，巷道圍巖變形速度快、變形量大，巷道周邊變形范圍大；巷道對(duì)支架的工作特性要求高，初撐力、工作阻力和可縮量均大，即使開(kāi)掘在底板巖石中的巷道，用拱形金屬支架和各種結(jié)構(gòu)封閉式支護(hù)的巷道有時(shí)也遭巨大變形。巷道從使用期間維護(hù)困難已發(fā)展到掘進(jìn)期間維護(hù)困難，掘出后廢棄的巷道增多，巷道掘好后不久將失穩(wěn)，圍巖收縮變形較大，其巷道穩(wěn)定性隨深度增加而逐漸惡化，使深部巷道的維護(hù)費(fèi)用劇增。
5.2 煤礦深井巷道的礦壓控制
1）優(yōu)化巷道布置
采準(zhǔn)巷道的布置應(yīng)避開(kāi)煤柱集中應(yīng)力、構(gòu)造集中應(yīng)力、采動(dòng)應(yīng)力的影響，選擇在巖性較為穩(wěn)定的巖石中。深部采區(qū)主要準(zhǔn)備巷道應(yīng)以巖巷為主或至少布置一條巖巷。隨著深度的增加，回采工作面推進(jìn)后煤體塑性區(qū)增加，致使區(qū)段煤柱留設(shè)寬度隨之增加，為保證采區(qū)回收率，減少巷道維護(hù)，工作面回風(fēng)(運(yùn)輸)平巷宜采用無(wú)煤柱護(hù)巷的形式。巷道施工在遇到以壓應(yīng)力為主的褶曲、逆斷層時(shí)，巷道方向盡量與褶曲軸或斷層走向垂直或斜交；在遇到以拉應(yīng)力為主的正斷層時(shí)，巷道方向則與斷層走向一致或斜交，從而達(dá)到減小礦壓顯現(xiàn)的目的。回采巷道布置的方位應(yīng)使工作面離開(kāi)斷層推進(jìn)，使采區(qū)一翼內(nèi)工作面同向推進(jìn)。避免巷道相向掘進(jìn)和巷道近距離平行布置，減少相交巷道(或避開(kāi)銳角)，從而減小應(yīng)力集中，減少發(fā)生沖擊地壓的危險(xiǎn)性。
2）改革巷道支護(hù)形式
對(duì)國(guó)內(nèi)外大量深井開(kāi)采礦井的研究表明，布置在中硬以下巖層中的巷道變形破壞嚴(yán)重（特別是受采動(dòng)影響后），當(dāng)采深在800～1000m以上時(shí)，在中硬及中硬以上巖層內(nèi)布置的巷道，若采用傳統(tǒng)的支護(hù)方式，巷道維護(hù)仍很困難。因此，深井中，除要求合理布置巷道位置外，還應(yīng)根據(jù)深井礦壓特點(diǎn)，巷道支護(hù)必須滿足既能加固圍巖又能提供較大的支護(hù)力、具有較大的可縮性和一定的初撐力等要求，根據(jù)圍巖狀況和巷道條件，采用不同的支護(hù)形式。
5.3 煤礦深井回采工作面的礦壓控制
1）深井回采工作面礦壓控制的特點(diǎn)
深部采場(chǎng)礦壓控制特點(diǎn)由深部采煤工作面頂板巖性變化特點(diǎn)和可能發(fā)生的冒頂事故類型決定。經(jīng)調(diào)查，深礦井開(kāi)采煤層的頂板巖性變化隨著采深增加，頂板巖層有逐漸變碎和強(qiáng)度降低的趨勢(shì)；隨采深增加，斷層、裂隙、層理和節(jié)理逐漸發(fā)育，同一層位的巖層分層厚度逐漸變薄，弱面增多，采場(chǎng)頂板懸頂長(zhǎng)度逐漸減小，由不容易垮落變得容易垮落；在頂板巖層變碎和強(qiáng)度有所降低的情況下，深井采場(chǎng)出現(xiàn)漏垮型冒頂事故的可能性加大。[2]
6 結(jié)論
煤炭資源從淺部開(kāi)始開(kāi)采，隨著煤炭采出，開(kāi)采煤層的埋藏深度必然要增加，開(kāi)采規(guī)模擴(kuò)大和機(jī)械化水平提高加速了生產(chǎn)礦井向深部發(fā)展。問(wèn)題是不僅是目前一些深礦井面臨的問(wèn)題 ,而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)看 ,它將是我國(guó)今后進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用深部煤炭資源的帶有戰(zhàn)略意義的問(wèn)題。煤礦深部開(kāi)，巷道無(wú)論采取何種支護(hù)方式，巷道斷面的設(shè)計(jì)都應(yīng)考慮頂?shù)装宓囊平亢拖锏罃嗝娴氖湛s量；擴(kuò)大巷道斷面和巷道高度，一般斷面增加20 %～35 %，中高增加30 %以上。減少圍巖變形量的有效措施。一是增加支撐強(qiáng)度；二是采用混合支護(hù) ,如錨、 支、 錨、 網(wǎng)、 噴等支護(hù)方法。
中圖分類號(hào)： F416.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
正文：
隨著科技的發(fā)展，井下礦山煤礦開(kāi)采技術(shù)也應(yīng)該進(jìn)一步更新。如采煤工藝，井下粉塵的控制技術(shù)，采場(chǎng)的圍巖控制技術(shù)等都需要及時(shí)的改革。文章對(duì)這幾個(gè)方面做出了具體的分析，從而確立了未來(lái)我國(guó)煤炭開(kāi)采的具體方向。
1.采煤的工藝和方法改革
更加合理有效的采煤工藝和方法是未來(lái)我國(guó)采煤工藝的發(fā)展方向。要實(shí)現(xiàn)合理的采煤工藝，根本途徑就是通過(guò)把采煤技術(shù)與高科技的有機(jī)結(jié)合。只有才有采用智能化的采煤技術(shù)以及監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于采煤的工藝進(jìn)行改進(jìn)和完善，才能達(dá)到這些。對(duì)于淺埋深，硬煤層等可以通過(guò)在巖層采取定向水力壓裂、傾斜爆破等技術(shù)處理，這樣，就能隨冒隨采，頂煤的回收率也被提高了。對(duì)于傾斜煤層就是要開(kāi)發(fā)體積小、功率又比較大的薄煤層采煤機(jī)以及刨煤機(jī)。對(duì)于支架的結(jié)構(gòu)也要加強(qiáng)，注重防滑，防止頂梁焊接斷裂以及四連桿的變形等。
2.實(shí)現(xiàn)綠色采煤技術(shù)
(1)綠色開(kāi)采主要是指在開(kāi)采過(guò)程中減少瓦斯和粉塵的產(chǎn)生，確保采煤點(diǎn)的空氣和水質(zhì)的良好。首先減少瓦斯的產(chǎn)生量，可以通過(guò)防火技術(shù)實(shí)現(xiàn)，防止火災(zāi)就可以減少空氣中有害氣體的量。同時(shí)，在采煤過(guò)程中，會(huì)有大量的粉塵產(chǎn)生，這樣會(huì)給礦井采煤人員的人身安全帶來(lái)隱患。因此現(xiàn)代煤炭開(kāi)采技術(shù)一定會(huì)采取更加清潔的方式，通過(guò)通風(fēng)，聲波霧方式減少井下粉塵的產(chǎn)生，確保井下空氣的質(zhì)量。
(2)實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采的另外一個(gè)重要因素就是確保地下水的安全，首先是對(duì)采煤產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理，區(qū)域化水采系統(tǒng)的出現(xiàn)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。其次是對(duì)地下水的保護(hù)和利用，這是是減輕和修復(fù)開(kāi)采對(duì)水資源破壞的重要途徑。要實(shí)現(xiàn)干凈的地下水的合理利用，同時(shí)采取一定的技術(shù)對(duì)可利用的地下水進(jìn)行處理，使其能夠再利用。再者煤層氣開(kāi)發(fā)推動(dòng)了煤層氣利用市場(chǎng)的發(fā)展。近年來(lái)，煤層氣發(fā)電發(fā)展很快。煤層氣在其他應(yīng)用領(lǐng)域的研究實(shí)驗(yàn)也取得新進(jìn)展，包括煤層氣加壓液化作為汽車(chē)燃料，或用于生產(chǎn)合成氨、甲醛或碳黑等。
3.采場(chǎng)的圍巖控制技術(shù)
(1)對(duì)于采場(chǎng)圍巖控制理論要進(jìn)一步完善。通過(guò)采用科學(xué)合理的的巖層控制技術(shù)對(duì)于開(kāi)采活動(dòng)的安全、高效的目標(biāo)進(jìn)行保障。對(duì)于我國(guó)幾十年礦山壓力的科技成果進(jìn)行總結(jié)，通過(guò)理論分析、統(tǒng)計(jì)分析以及實(shí)測(cè)法的綜合運(yùn)用，對(duì)于各種煤層的地質(zhì)條件比如大采高、大采深以及圍巖經(jīng)行深度的分析，這樣采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)就會(huì)得到完善。
(2)對(duì)于放頂煤開(kāi)采的力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、支架--頂煤--直接頂--基本頂?shù)南嗷プ饔藐P(guān)系進(jìn)行分析。通過(guò)采用離散元等方法研究頂煤的放落規(guī)律，這樣就可以提出放頂煤的優(yōu)化準(zhǔn)則，對(duì)于頂煤的利用也有提高的作用。
(3)對(duì)于堅(jiān)硬頂板以及易破碎頂板下的巖層控制技術(shù)要進(jìn)行深入的研究。在目前現(xiàn)有的條件下，高壓注水，深孔欲裂等的處理技術(shù)存在著工藝復(fù)雜、高成本等問(wèn)題。所以我們要進(jìn)一步的研究新技術(shù)、新工藝來(lái)解決這些問(wèn)題。
(4)對(duì)于支護(hù)質(zhì)量以及頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)的研究：通過(guò)對(duì)于緩傾長(zhǎng)壁的支護(hù)質(zhì)量以及頂板的動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這樣在堅(jiān)硬頂板、破碎頂板以及放頂?shù)闹ёo(hù)質(zhì)量以及頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)也會(huì)相應(yīng)的加強(qiáng)。我們可以通過(guò)不斷地完善現(xiàn)有的監(jiān)控技術(shù)、智能化的檢測(cè)系統(tǒng)等，似的所使用的儀表更加的直觀、方便、簡(jiǎn)潔。
(5)小型煤礦的技術(shù)改造以及機(jī)械化開(kāi)采：嚴(yán)格的執(zhí)行國(guó)家相關(guān)規(guī)定，對(duì)于不合格的小煤礦進(jìn)行關(guān)閉，對(duì)于一些落后的開(kāi)采技術(shù)以及生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行淘汰，只有通過(guò)提高平均單井的技術(shù)，實(shí)施煤礦的機(jī)械化以及半機(jī)械化技術(shù)實(shí)施。提高單位工作面的生產(chǎn)效率，才能最大限度的減少小煤礦的事故。
4.減輕地表沉陷是未來(lái)采煤技術(shù)研究的主要課題
地表沉陷是煤礦開(kāi)采帶來(lái)的最大問(wèn)題之一，影響深遠(yuǎn)因此，如何控制地表沉陷是未來(lái)采煤技術(shù)的關(guān)鍵，以下我們將做具體分析：
(1)房柱式開(kāi)采模式的使用：這種方式的最大作用是能夠有效的防止地表建筑物受損。房柱式開(kāi)采模式所產(chǎn)生的地表變形很小。在建筑物較集中的地區(qū)更加適用，損害較小，效果明顯。
(2)條帶式開(kāi)采方式：這種開(kāi)采方式主要是將所要開(kāi)采的每層分成很多個(gè)條帶，并對(duì)其進(jìn)行間隔式開(kāi)采。條帶式開(kāi)采方式能夠很好的防止地表沉陷。條帶式開(kāi)采方式應(yīng)用不是特別廣泛，主要用于需要重點(diǎn)保護(hù)的建筑。
(3)充填法管理頂板：充填法管理頂板是目前和未來(lái)應(yīng)用最為廣泛的減少地表沉陷的方法。這種方法操作方法，需要資金更少。只需要將煤炭開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的廢石與泥沙填進(jìn)采空區(qū)，從而簡(jiǎn)單有效的防止地表塌陷。
(4)分層間歇開(kāi)采：分層間歇開(kāi)采主要用于厚煤層的開(kāi)采，特別是對(duì)基巖厚度較小或較松散層的淺部煤層開(kāi)采，對(duì)地表沉陷的控制效果較好。通過(guò)分層開(kāi)采延長(zhǎng)層與層之間的開(kāi)采時(shí)間，實(shí)現(xiàn)不均衡破壞而造成的地表沉陷。
5.總結(jié)
作為我國(guó)的重要資源之一，煤礦資源的合理利用和開(kāi)采對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。煤炭開(kāi)采技術(shù)也應(yīng)該不斷的更新和發(fā)展，綠色開(kāi)采是未來(lái)發(fā)展的主要方向，在未來(lái)的幾十年來(lái)，我國(guó)的煤炭開(kāi)采應(yīng)該致力于最小的空氣和水污染，實(shí)現(xiàn)礦山煤礦的合理開(kāi)采。
參考文獻(xiàn)：
[1] 馬世志，范滿長(zhǎng)，殷秋朝.頂板高位水平鉆孔瓦斯抽放技術(shù)應(yīng)用研究[J].煤炭科學(xué)
技術(shù),2010,12(8),
中圖分類號(hào)：TD82 文章編號(hào)：1009-2374（2015）09-0167-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0840
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了更好地滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求，必須變革我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)，提高開(kāi)采的水平。但是就目前而言，和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，無(wú)論是技術(shù)還是設(shè)備差距都比較大，并且設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候功率比較低，生產(chǎn)能力比較小，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，穩(wěn)定性和可靠性都存在不足，沒(méi)有能夠很好地進(jìn)行控制和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的設(shè)備。總體而言，我國(guó)設(shè)備總類比較單一，并且工作水平和工作效率都比較低下，這也導(dǎo)致了我國(guó)的煤礦開(kāi)采成本比較高，安全事故也時(shí)有發(fā)生，所以必須采取措施提高煤礦開(kāi)采的技術(shù)水平。在進(jìn)行煤炭開(kāi)采的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)煤礦的情況來(lái)進(jìn)行方法和技術(shù)的選擇，這樣能夠保證煤礦開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
1 煤礦開(kāi)采的主要方法
1.1 滑移支架放頂煤開(kāi)采法
頂梁以及支柱二者構(gòu)成了滑移頂梁，應(yīng)該將彈簧鋼或者導(dǎo)向槽運(yùn)用進(jìn)去，連接后梁和前梁，并在后梁的尾部位置進(jìn)行尾梁的設(shè)置。滑移支架結(jié)構(gòu)本身比較的簡(jiǎn)單，制造的時(shí)候成本比較的低，并且安全性比較的高，能夠在很多環(huán)境中使用。特別是中小型煤礦在進(jìn)行煤炭開(kāi)采的時(shí)候，這種方法運(yùn)用的更加普遍。一般情況下，可以用滑移支架放頂煤開(kāi)采的辦法來(lái)開(kāi)采煤礦，煤層厚度應(yīng)該在5厘米左右，工作面的長(zhǎng)度范圍應(yīng)該是60～80米，最長(zhǎng)可以超過(guò)區(qū)105米，滑移支架的高度一般應(yīng)該在5～10米之間。這種方法的缺點(diǎn)在于，工作面支架的撐力和工作阻力比較低，其穩(wěn)定性沒(méi)有保證。
1.2 二型鋼梁放頂煤開(kāi)采法
在進(jìn)行煤礦開(kāi)采的時(shí)候?qū)⒍弯摿悍彭斆洪_(kāi)采法運(yùn)用進(jìn)去，能夠保證采樣和放煤分別進(jìn)行，使用這種方法進(jìn)行煤炭開(kāi)采的時(shí)候，應(yīng)該使用單體液壓支柱以及將二型鋼梁運(yùn)用進(jìn)去，來(lái)做好煤棚的支護(hù)工作，最高空定距離應(yīng)該在3.4米以下，最低控頂距離應(yīng)該在2.4米以上。若是使用放炮的方式進(jìn)行落煤，那么必須進(jìn)行雙排眼的設(shè)置。在放炮結(jié)束之后，應(yīng)該及時(shí)地移動(dòng)主梁，將主梁的支護(hù)作用發(fā)揮出來(lái)。這種辦法在那些煤層賦存條件變化比較大的小型煤礦以及中型煤礦中運(yùn)用得比較廣泛。
1.3 偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法
在煤礦開(kāi)采的時(shí)候，若是將這種辦法運(yùn)用進(jìn)去，可以利用掩護(hù)支架隔離采空區(qū)以及采煤空間，這樣能夠簡(jiǎn)化頂板管理工作，給煤礦開(kāi)采更好地進(jìn)行提供更加安全的條件，一般情況下，這種辦法在厚度為2～6米的煤層中比較適用，并且還要求煤層厚度變化不大，并且埋深穩(wěn)定，其工作面比較長(zhǎng)，但是在煤層傾斜的情況下，掘進(jìn)效率比較低下。
1.4 階段爆破落煤采煤法
這種辦法在傾斜角在40°以上，厚度在3.5～7.5米的范圍內(nèi)比較適用，并且其安全性比較好，回采工藝也比較簡(jiǎn)單，并且采礦的效率比較高。但是這種辦法對(duì)頂板和底板的瓦斯含量有一定的要求，并且通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置的比較復(fù)雜。
2 不同煤層開(kāi)采的技術(shù)
2.1 急傾斜煤層開(kāi)采的技術(shù)
在進(jìn)行急傾斜煤層開(kāi)采的時(shí)候，技術(shù)方面主要包含了下面三點(diǎn)：首先，應(yīng)該進(jìn)行采區(qū)的劃分，并根據(jù)需要擴(kuò)大采區(qū)的實(shí)際尺寸，因?yàn)槌叽缭黾訒?huì)增加采區(qū)煤炭的實(shí)際儲(chǔ)量，在進(jìn)行采區(qū)劃分的時(shí)候，應(yīng)該考慮到回采工藝以及生產(chǎn)設(shè)備性能方面的需要，增加采取走向的實(shí)際長(zhǎng)度；其次，應(yīng)該對(duì)回采工藝進(jìn)行優(yōu)化，現(xiàn)在很多時(shí)候在進(jìn)行傾斜煤層開(kāi)采的時(shí)候使用的工藝都是風(fēng)鎬落煤以及炮采的工藝，這種工藝在使用的時(shí)候，強(qiáng)度比較大，并且存在的安全隱患也比較多，所以應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，提高其機(jī)械化程度便是一種不錯(cuò)的方式；最后，還可以對(duì)回采工藝進(jìn)行完善和優(yōu)化，從而真正提高煤礦生產(chǎn)的實(shí)際效率。
2.2 無(wú)保護(hù)層突出煤層開(kāi)采的相關(guān)技術(shù)
在我國(guó)進(jìn)行煤炭資源開(kāi)采的時(shí)候，這種煤層是非常重要的，因?yàn)樵陂_(kāi)采的時(shí)候，保護(hù)層缺乏，這會(huì)導(dǎo)致開(kāi)采難度以及危險(xiǎn)性不斷增加。這種煤層在開(kāi)采的時(shí)候，若是技術(shù)不夠合理，那么安全問(wèn)題便會(huì)非常容易出現(xiàn)。在沒(méi)有保護(hù)層來(lái)進(jìn)行煤層賦存突出的時(shí)候，想要更好地實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，便必須做好瓦斯泄放。現(xiàn)在進(jìn)行無(wú)保護(hù)層突出煤層開(kāi)采的時(shí)候，使用的技術(shù)是長(zhǎng)臂體系采煤技術(shù)，并且取得了不錯(cuò)的效果。此外，柱式體系采煤技術(shù)運(yùn)用的也比較廣泛。而柱式體系采煤技術(shù)又可以分成房柱式采煤技術(shù)以及房式采煤技術(shù)兩種。
3 煤礦開(kāi)采使用的新技術(shù)
3.1 深礦井開(kāi)采技術(shù)
在進(jìn)行深礦井開(kāi)采的時(shí)候，使用技術(shù)包含了煤層開(kāi)采礦壓控制、沖擊地壓防治、井巷布置、深井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置和瓦斯治理等。為了更好地提高深礦井生產(chǎn)的實(shí)際效率，還必須深入地對(duì)深礦井進(jìn)行研究，了解其應(yīng)力場(chǎng)的分布情況和工作環(huán)境的變化，進(jìn)行防治系統(tǒng)以及檢測(cè)技術(shù)的研究，并重視深井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備以及深井瓦斯治理設(shè)備的研究。
3.2 煤礦“三下”開(kāi)采技術(shù)
這種技術(shù)應(yīng)用主要是對(duì)煤礦開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)以及地表沉陷規(guī)律的研究，并進(jìn)行相關(guān)資料的提供，通過(guò)研究能夠找到建筑物施工、地表水資源保護(hù)以及低下水資源保護(hù)時(shí)需要的一些施工技術(shù)，從而更好地做好沉降監(jiān)控技術(shù)水平。這種技術(shù)主要包含了采空區(qū)填充技術(shù)、礦井水資源處理技術(shù)、村莊保護(hù)開(kāi)采技術(shù)等。
3.3 煤炭地下氣化技術(shù)
這種技術(shù)在采煤技術(shù)中是比較特殊的，將這種技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，能夠很好地控制地下煤炭燃燒，并通過(guò)熱化學(xué)作用將其變成可燃?xì)怏w，將這種技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，優(yōu)勢(shì)比較明顯，不但投資比較少，并且安全性高；不但施工工期比較短，見(jiàn)效也比較快；不但效率比較高，并且需要的成本也比較少。這種技術(shù)在劣質(zhì)煤比例比較高或者是地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地方，應(yīng)用比較廣泛。
我國(guó)很多煤礦地形比較的復(fù)雜，中型煤礦以及小型煤礦數(shù)量比較多，這些煤礦在進(jìn)行開(kāi)采的時(shí)候，裝備和技術(shù)都比較差，并且綜合生產(chǎn)的效率也比較低下，所以，在進(jìn)行煤炭開(kāi)采的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)自身的需要進(jìn)行開(kāi)采方法以及開(kāi)采技術(shù)的運(yùn)用，幫助我國(guó)煤礦開(kāi)采更好
進(jìn)行。
4 結(jié)語(yǔ)
在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，煤炭本身便是一種基礎(chǔ)性資源，特別是隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，對(duì)煤炭資源的需求也在不斷提高。為了更好地滿足煤炭的需要，必須做好煤炭開(kāi)采技術(shù)和方法的分析和研究，不斷提高其開(kāi)采水平，推動(dòng)我國(guó)煤炭行業(yè)更好的進(jìn)步和發(fā)展，提高煤炭開(kāi)采的綜合效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 梁凌海.探究煤礦采煤方法與技術(shù)的研究[J].能源與節(jié)能，2014，（2）.
中圖分類號(hào)：TD82
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1009-2374（2012）22-0019-03近年來(lái)，我國(guó)對(duì)能源的需求不斷增加，在一定程度上導(dǎo)致我國(guó)煤礦開(kāi)采量不斷上升。煤礦采煤方法與技術(shù)在煤礦開(kāi)采中扮演著重要的角色，目前正日益受到關(guān)注。良好的煤礦采煤方法與技術(shù)是煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)既高產(chǎn)又高效的關(guān)鍵，能夠給煤礦企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)煤礦采煤方法與技術(shù)進(jìn)行了探討，以期為煤炭企業(yè)的方法與技術(shù)革新提供理論參考。
1 煤炭采煤方法的設(shè)計(jì)原則
煤炭采煤方法的設(shè)計(jì)原則主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是采動(dòng)影響的特征和程度。采動(dòng)影響的主要特點(diǎn)是地表移動(dòng)與變形。在設(shè)計(jì)煤層下采煤方法時(shí)，要考慮地表移動(dòng)與變形的特征和程度；在采深較小及急傾斜煤層時(shí)，還要考慮“上三帶”的特征和程度。二是資源回收率。資源回收率是選擇采煤方法的主要設(shè)計(jì)原則。運(yùn)用降低回采率的開(kāi)采措施，可以減少采動(dòng)的有害影響，實(shí)現(xiàn)煤層下采煤。三是堅(jiān)持安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的原則，同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)視具體煤層的情況，堅(jiān)持盡量減輕工人體力勞動(dòng)的原則。
2 煤礦采煤方法的研究
2.1 傾斜長(zhǎng)壁采煤法
傾斜長(zhǎng)壁采煤法是指在采煤工作面沿煤層傾斜方向向上或向下推進(jìn)采煤，工作面運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷由走向長(zhǎng)壁采煤法的沿走向方向布置改為沿傾斜方向布置，并可取消采區(qū)上、下山的一種采煤方法。它具有仰斜開(kāi)采與俯斜開(kāi)采，前進(jìn)式、后退式和混合式回采方式，單工作面回采與雙工作面回采等優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)，在實(shí)際運(yùn)用中，我們發(fā)現(xiàn)傾斜長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采也存在一些缺點(diǎn)，比如傾斜巷道掘進(jìn)速度較慢且工效較低、支護(hù)速度較慢及其效果不是很理想、在仰斜開(kāi)采時(shí)采空區(qū)易積水等。但是可以從提高直接頂穩(wěn)定性、防止煤壁片幫、提高工作面支架的穩(wěn)定性等方面優(yōu)化傾斜長(zhǎng)壁采煤法，從而達(dá)到理想的開(kāi)采效果。
2.2 走向長(zhǎng)壁采煤法
走向長(zhǎng)壁采煤法有炮采、普采和綜采等3種采煤工藝。炮采即爆破采煤工藝，具有爆破落煤、爆破后人工裝煤、機(jī)械化運(yùn)煤等特點(diǎn)。炮采的工藝過(guò)程包括打眼、放炮和人工裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤、移輸送機(jī)等主要工序。普采即普通機(jī)械化采煤工藝，其特點(diǎn)是用采煤機(jī)械同時(shí)完成落煤和裝煤工序，而運(yùn)煤、頂板支護(hù)和采空區(qū)處理則與炮采工藝基本相同。普采面使用單滾筒和雙滾筒兩種采煤機(jī)工作方式。單滾筒采煤機(jī)的滾筒應(yīng)處于工作面下端頭，以縮短工作面下缺口的長(zhǎng)度，使貨量不通過(guò)機(jī)體下方，這樣裝煤效果比較好。與單滾筒采煤機(jī)相比，雙滾筒采煤機(jī)很好地解決了工作面兩頭做缺口的工作量，因此，它有利于工作面的技術(shù)管理。綜采即綜合機(jī)械化采煤工藝，它的破、裝、運(yùn)、支、處等5個(gè)主要生產(chǎn)工序全面采用機(jī)械化、自動(dòng)化。可以說(shuō)，綜采是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的采煤
工藝。
2.3 放頂煤采煤法
放頂煤采煤法是在厚煤層中，沿煤層底部布置一采高2～3m的長(zhǎng)壁工作面，采用常規(guī)的方法進(jìn)行回采，并利用礦山壓力的作用協(xié)助人工松動(dòng)方法， 使支架上方頂煤破碎后由支架后方放出。放頂煤采煤法具有降低成本和提高效率等優(yōu)點(diǎn)。它主要適用于厚度在6m以上的煤層，若頂煤厚度過(guò)小則易發(fā)生超前冒頂。
值得一提的是，當(dāng)前生產(chǎn)能力最大的開(kāi)采方法為綜采放頂煤采煤法。綜采放頂煤采煤法是采用大功率(單或雙，多為雙)滾筒采煤機(jī)、綜采放頂煤液壓支架、工作面大功率刮板輸送機(jī)(一般為工作面前后各1部)、配套的機(jī)道轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)及其他附屬設(shè)備進(jìn)行配套聯(lián)合生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)采煤工藝全過(guò)程機(jī)械化的一種采煤方法。這種采煤方法具有可連續(xù)化生產(chǎn)、高產(chǎn)、高效、掘進(jìn)率低、生產(chǎn)成本少、經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)點(diǎn)。
3 現(xiàn)代煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
筆者結(jié)合工作實(shí)踐，認(rèn)為以下幾個(gè)方面是煤礦現(xiàn)代采煤技術(shù)必然的發(fā)展趨勢(shì)：
3.1 開(kāi)發(fā)及應(yīng)用高效集約化的煤礦生產(chǎn)技術(shù)
采煤機(jī)械是煤炭生產(chǎn)技術(shù)的“好辦手”。煤炭企業(yè)在這個(gè)“好辦手”的支持下，不需要采用傳統(tǒng)的人工與炮采，明顯減少人力工作，效益也顯著上升。與傳統(tǒng)的采煤相比，采煤機(jī)械對(duì)采煤的發(fā)展而言是個(gè)重大的突破。采煤技術(shù)的提高是以提高工作面生產(chǎn)集中化為核心，以提高采煤經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，同時(shí)為了保證采煤工作人員的生命安全，而創(chuàng)造出能適應(yīng)各種開(kāi)采條件下的高效能和高可靠性的采煤裝備和工藝以及簡(jiǎn)單而高效的信息化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，推進(jìn)礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)裝備和施工工藝的完善。
3.2 開(kāi)發(fā)及應(yīng)用“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效”的現(xiàn)代采煤系列技術(shù)
埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù)以及主要通過(guò)巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù)對(duì)整個(gè)煤炭采掘業(yè)來(lái)說(shuō)具有重要的作用，既可以直接讓頂能隨采隨冒，提高了頂煤的回收率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的提高，又可以保證頂能在一定間距內(nèi)垮塌，保障作業(yè)環(huán)境的安全和工作人員的生命安全。
3.3 開(kāi)發(fā)及應(yīng)用減少矸石排放的開(kāi)采技術(shù)
現(xiàn)有的采煤技術(shù)已經(jīng)很難適用當(dāng)前煤炭開(kāi)采的現(xiàn)狀，需要?jiǎng)?chuàng)新才能實(shí)現(xiàn)煤礦采煤的效益最大化。因此，有必要研究開(kāi)發(fā)關(guān)于煤礦地質(zhì)條件開(kāi)采巷道布置與工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系的“專家系統(tǒng)”，從而保證采煤方法、開(kāi)采布置等互相適應(yīng)、互相協(xié)調(diào)。這個(gè)“專家系統(tǒng)”可實(shí)行全煤巷布置單一煤層開(kāi)采，矸石不需要運(yùn)出地面，從而簡(jiǎn)化了生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了中采與中掘同步發(fā)展。顯然，這樣既可大幅提高煤炭開(kāi)采的效率，又能節(jié)省工人工作的時(shí)間。此外，要重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井，開(kāi)拓部署與巷道布置的系
統(tǒng)優(yōu)化，減化巷道布置，完善采區(qū)的工作參數(shù)。
4 實(shí)現(xiàn)高效的煤礦采煤技術(shù)的對(duì)策
我國(guó)煤炭開(kāi)采條件和技術(shù)水平與國(guó)外礦井開(kāi)采具有一定的距離，我們可以吸收國(guó)外的優(yōu)秀開(kāi)采成果，借鑒國(guó)外的高效集約化開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，不斷革新我國(guó)煤礦采煤技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)礦井的安全高產(chǎn)高效以及經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。
4.1 全面推進(jìn)“三高”采煤工作面建設(shè)
煤礦高效集約化開(kāi)采的前提條件就是實(shí)現(xiàn)采煤工作面高產(chǎn)高效。根據(jù)我國(guó)的煤炭開(kāi)采條件和開(kāi)采技術(shù)狀況，要實(shí)現(xiàn)采煤“三高”的工作面，即“高產(chǎn)、高效、高安全”開(kāi)采工作面，可一方面投入大功率、高可靠性采煤設(shè)備，提高生產(chǎn)能力；另一方面采用綜采工藝，全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開(kāi)采。
4.2 全面推進(jìn)“三化”開(kāi)采裝備建設(shè)
先進(jìn)的開(kāi)采裝備是實(shí)現(xiàn)煤礦高效集約化開(kāi)采的基礎(chǔ)。要重視開(kāi)采裝備“三化”建設(shè)，即自動(dòng)化、機(jī)械化、電氣化。自動(dòng)化、機(jī)械化、電氣化融于一體，借助機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的信息技術(shù)、先進(jìn)的制造技術(shù)的應(yīng)用可有益于開(kāi)采裝備達(dá)到高效率和高可靠性。
4.3 走“大型化”、“集中化”、“系統(tǒng)化”、“自動(dòng)化”發(fā)展之路
實(shí)踐表明，我國(guó)煤礦的發(fā)展與振興之路是要堅(jiān)定不移地走“大型化”、“集中化”、“系統(tǒng)化”、“自動(dòng)化”之路。中小煤礦在我國(guó)的煤礦企業(yè)中所占的份額不少，所面臨的困境也比較多，更要依靠現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，堅(jiān)持走“大型化”、“集中化”、“系統(tǒng)化”、“自動(dòng)化”發(fā)展和振興之路，才能提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
5 結(jié)語(yǔ)
采煤方法與技術(shù)是煤炭采掘業(yè)發(fā)展的核心。煤礦企業(yè)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)、因地制宜，通過(guò)多種渠道千方百計(jì)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用采煤的新方法與新技術(shù)，提高煤炭的回采率，減少資源浪費(fèi)，促進(jìn)安全生產(chǎn)，從而提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳靖．淺談傾斜長(zhǎng)壁采煤策略[J]．企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2010，29（9）：35．
