煤矿采矿方法精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇煤矿采矿方法，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：采矿；技术；方法

煤矿在进行开采的过程中，其产量、安全性与所使用的生产技术和采矿方式有着直接的联系。如果其施工方式自身就存在着一定的不足，那么必然会给整个煤矿井生产带来巨大的安全隐患，轻则导致煤矿开采遇到故障而无法顺利开工，严重情况下甚至会导致煤矿垮塌等现象出现。因此，煤矿井下的采矿生产技术以及采矿的方法必须要根据实际情况来进行选择，使得煤矿开采工作能够最大限度的保持生产的安全性、可靠性、高产性。

1、采煤方法和工艺

1.1开发煤矿高效集约化生产技术。

在进行高产、高效煤矿井开发的过程中，必须要应用到具有高度集约化的开采技术，从而使得整个采矿工作的核心由生产集中来作为核心，将提高煤矿井生产效率作为首要目标，同时研究出更多高可靠性、高效能的采煤工艺、装备等。此外，在实际进行生产的过程中，高效能的生产技术、装备还能够和具有高可靠性、安全性、高生产效率的生产系统相结合，从而组合成为一套科学合理的开采技术。同时，要持续不断的对不同矿井煤层条件下的开采技术进行优化，根据情况的不同来对开采装备、工艺等进行全方位的改造，最大限度的提升生产技术、生产装备的应用范围，使得煤矿开采工作能够保持高度的机械化生产水平。

开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代采煤成套技术”主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。

1.2缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。

1.3各种综采高产高效综采设备保障系统。要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架：围岩”系统，采运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架：围岩”系统控制，进一走完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信包的自动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断：采煤机在线与离线相结合的“油，磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

2、深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业场所工作环境的变化；深井巷道（特别是软岩巷道）快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术与装备。

3、“三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术。

4、优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术

对现有的采煤方式以及开采布置进行全面详细的完善、改进，是提高煤矿生产效益的主要方式。加大对看煤矿地质开采通道布置技术专业系统的研究力度，能够使得煤矿生产技术、开采技术、煤层条件等多个方面的因素能够良好的匹配在一起。并且通过这一方式来进行煤矿开采，其煤层中的矸石根本不需要运出煤矿井，利用智能化的生产系统能够大幅度的减少生产过程中所需要耗费的多个环节。此外，利用优化后的开采技术，还能够有效的实现中掘和中采这两个部分同走发展的目的，在大幅度提升生产效率的过程中，还应当对高产、高效的矿井进行深入的研究，从而对煤矿井内部的巷道、开拓等方面的部署工作进行全方位的优化，最大限度的对巷道布置过程中所涉及到的各项参数减少。

5、采场围岩控制技术

5.1进一走完善采场围岩控制理论。

利用现代化的科学技术来对岩层控制技术进行相应的强化，能够切实有效的保证煤矿开采过程中所具有的安全性和高生产效率等，并且对我国数十年来的煤矿开采经验总结来看，通过现代化理论、分析法和现代计算机测量技术相结合，能够更加精确的探测出地质的具体情况，快速找出煤层最适合的开采方式，保持对煤矿场的岩层全局把控。

5.2研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术。

就目前来说，以往传统的深孔预裂爆理硬顶版技术、高压注水技术、化学加固等方面的技术在实际操作的过程中，都较为复杂，并且成本较高。因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。

5.3放顶煤开采岩层和支架围岩相互作用机理。

研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架、顶煤、直接顶、基本顶相互作用关系；运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

6、结束语

综上所述，我国的煤矿开采技术在不同煤层条件下，有着不同的处理措施。再加上我国煤层的地质情况种类较多，这就导致其不同情况下煤层的分布方式也有所不同，促使煤矿井要根据煤层的实际情况采取不同的措施，利用这一方式能够最大限度的保证煤矿生产自身所具有的安全性。而我国当前的煤矿生产技术发展较为迅速，各种设备都在朝着大功率、程序化的方向发展，并且还在持续的进行改善，这促使我国煤矿生产那技术和采矿方法必然会快速领先于国际水平。

参考文献：

[1] 尹光辉. 探讨新形势下煤矿开采中的采煤技术[J]. 经营管理者. 2010（06）

篇2

【关键词】我国煤矿；采矿；方法；煤矿新探索

煤炭在我国能源中占有很大的比重，煤矿作为不可再生资源，我们如果不好好开采利用，不仅是对资源的浪费更是对自然环境的破坏，采煤已经成为全球性的产业，但是不相协调的是采矿技术必将影响为哦过煤矿产业的快速发展。资料显示，在我国大约有118个因煤矿采矿而使得经济得到发展的城市，因此我国的煤矿采矿事业应坚持以人为本，走科学发展道路，提高我国煤矿产业的经济效益，减少资源浪费和环境污染，推进我国煤矿工业的可持续发展。对于目前我国煤矿采矿中存在的问题，应积极的找出原因并提出解决对策，把对资源的浪费降到最低。下面本篇就对我国煤矿的重要性进行分析，对提高我国煤炭开采率和实现煤矿可持续发展的问题上提出探讨性建议。

1.目前我国煤矿上面临的问题

1.1煤炭储量减少

1.2目前煤矿开采的安全性差经济效益低

我国是第一产煤大国，对于煤矿设备陈旧落后，又加上煤矿开采的地下条件复杂，再加上安全基础工作薄弱，我国的煤矿安全工作很不到位。煤矿采矿人员素质低、设备落后等都能造成煤矿事故频发，这不仅制约煤矿的经济效益，还严重危害了工作人员的安全健康，有碍我国煤炭事业的发展。

1.3采矿的环境资源成本高

要开采煤矿就要在矿区遣散居民，为的是保证人员的安全，因此煤矿开采设计很多的环境因素。煤矿的环境问题不仅有地面上的，还有地下水、温室气体、资源回收等，这些都是要考虑进去的。煤矿开采对土地资源以地表塌陷为主，污染水资源，对空气还造成污染。其实，好的煤矿采矿工作是需要付出很大代价的，不仅需要找准地理位置，还要负责对周边环境的资源保护。

2.探索新的煤矿采矿方法

2.1保水开采技术

保水开采技术就是在煤矿区对地下水保护性开采，其中包含水资源保护、水资源利用（煤水共采）和水灾害防治等多项重要内容，以免煤矿采矿工作影响当地居民的正常生活，影响煤矿采矿区域植被生长，甚至是土地沙漠化。在对于煤矿的开采过程中，保证岩层中的地下水资源不浪费，保水开采技术的实施显得尤为重要。保水开采技术可以保证矿山开采时本身不受水害的威胁，控制煤层上覆岩层中的水分，保护地面和地下水体不受开采沉陷，浪费水资源，也延误煤矿的采矿进度，在煤矿开采的可持续发展观念上也有着重要意义。

2.2瓦斯和煤矿共采技术

在我国的煤矿开采技术中，瓦斯和煤矿共采技术主要有留巷钻孔法、卸压法等，瓦斯就是煤矿采矿中无色、无味的气体，是煤层中最好的清洁能源，加以利用就能变害为宝了（瓦斯在煤矿开采中容易爆炸）。瓦斯也就是煤层其，通常煤矿采矿中只有对瓦斯抽采之后才能够进入煤层采矿，因此好好利用瓦斯资源也是提高煤矿产业经济的好方法。

2.3发挥环保意识

煤炭是不可再生资源，煤炭开采对地表、生态还有空气直接造成了危害。煤矿采矿只有减少环境污染，才能带来良好的社会经济效益。必须在煤矿区内开采地下资源的同时，进行地面的环境保护和绿化作为补偿，实现地下与地面的一体均衡发展。因此，形成环保意识，大力推广煤矿采矿中的洁净生产，加强各种废弃物的综合利用，促进经济与环境的协调发展。

2.4把煤炭在地下气化

把煤炭在地下气化，实质就是把传统的物理开采方法转变为化学开采方法。气化就是物质由液态变为气态的现象，可以消除部分煤炭开采对环境的污染，还有煤炭燃烧对生态环境的不利影响。把煤炭在地下气化就是把埋藏在地底下的煤矿直接变为煤气，再通过管道把煤气供给给工厂等各类用户，使现有采矿的地下作业变为采气作业。煤炭在地下气化不仅减少采矿井下作业的危险，还减少了煤矿开采中对环境的污染，为我国经济的可持续发展最大限度的提供煤炭能源。

2.5煤层巷道支护技术

煤矿采矿之后，煤炭上覆岩层就会发生转移，很容易发生地陷等地质危害，采用煤层巷道支护技术就可以有效避免了。煤层巷道支护技术就是在煤炭开采中，将巷道尽可能布置在煤层中，从而减少出或不出矸石。由于煤矿采矿时井下地质条件的差异，还可将矸石作为采矿中的充填材料，不仅可以减少煤矿上井运输的成本，而且还可以减少因采煤造成的地表塌陷。

2.6煤矿采矿的科学管理

煤矿采矿科学管理就是积极发挥资源的最大效率，以实现煤炭开采的循环利用。例如煤矿中的水资源、煤层气资源都要合理利用。合理煤炭价格，经济开采效率，绿色矿业管理，煤矿区环境保护，这些都将是我国煤炭产业高速发展的保障。还有合理的人员管理制度，发挥工作人员在煤矿安全监督方面的真正作用，保证煤矿采矿企业的稳定生产。还应加大投资资金和人才开发新型技术，保障我国煤炭采矿工作的高效安全，还应研发相关技术和设备，加大对煤矿资源的精细勘察水平，确保我国煤矿的安全生产。

篇3

当前，资源的消耗和采集成为了人们共同所关注和热议的话题。煤矿是一种常见的自然资源，利用价值巨大。我国具有丰富的煤矿资源，且储量巨大，同时我国也是煤矿资源消耗大国，这就促使着煤矿产量在不断增大，对于煤矿采矿生产技术和采矿方法的要求也越来越高。

【关键词】

煤矿；采矿生产方法；采矿生产技术

引言

煤矿在进行开采的过程中，其产量、安全性与所使用的生产技术和采矿方式有着直接的联系。如果其施工方式自身就存在着一定的不足，那么必然会给整个煤矿井生产带来巨大的安全隐患，轻则导致煤矿开采遇到故障而无法顺利开工，严重情况下甚至会导致煤矿垮塌等现象出现。因此，煤矿井下的采矿生产技术以及采矿的方法必须要根据实际情况来进行选择，使得煤矿开采工作能够最大限度的保持生产的安全性、可靠性、高产性。

一、当前井下采矿方法的概述

在进行煤矿井开采时，为了提高煤矿井的生产效率，实现高产、高效采矿，就必须选择高度集约化的开采技术，同时不断引进和研发各种高性能的采煤工艺、装备等。选择高度集约化的开采技术，加上高性能的采煤工艺、装备，能够极大的提高煤矿井下采矿作业的安全性、高效性，从而为煤矿井的顺利、安全、高效生产奠定坚实的基础。选择合适的采矿技术后还应根据实际情况对采矿技术进行不断优化，以便提高采矿技术的适用性和适用范围，从而使煤矿开采作业达到现代化生产水平。

若是开采的煤矿具有浅埋深、硬顶板、硬煤层的特点，则应针对性的采取埋深浅控制技术、硬顶板控制技术、硬煤层处理技术，将其有机结合以便形成一套高产、高效的现代化采煤技术。在开采缓倾斜长壁薄煤层时，应选择可靠性高、体积小且功率大的薄煤层采煤机或刨煤机，为了充分发挥采煤机的作用，还应选择合适的采煤机来加固采煤机的稳定性，同时根据开采的薄煤层和选择的采煤机实际情况选择相应的高效配套开采技术。

为了实现高产、高效采矿，就必须提高煤矿开采的机械化程度，利用各种高产、高效的机械化设备达到目的，以此形成一个良好的保障系统。采用合适的支架设备来加固矿井围岩的稳定，并采用相关监控设备对支架的位态、支护质量、围岩状态进行监控，而后根据监控信息诊断采煤机和矿井的实际状况，通过电液控制阀组操纵支架和改善支架、围岩系统控制，完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息自动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断：采煤机在线与离线相结合的油、磨屑监测和温度、电信号监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。从而为实现高产、高效采矿奠定坚实的基础。

二、当前井下采矿技术应用概述

（一）“三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计，工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

（二）降低矸石排放开采技术

改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单煤层开采，矸石基本不运出地面，生产系统要减化，同时实现中采与中掘同走发展，生产效率大幅提高的经验的同时，重点研究高产高效矿井，开拓部署与巷道布置系统的优化，减化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率；研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术，既是减少污染的一项有利措施，又减化了生产系统，有利于高产高效集中化开采，应加紧研究。

（三）采场围岩控制技术

1.进一走完善采场围岩控制理论。以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动的安全、高效低成本为目标，深入总结我国几十年的矿山压力研究成果，以理论分析（解析法）、现代数学力学（统计分析预测、数值法）和实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件，如及倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理，不断完善采场围岩控制技术。2.研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术。目前，由于直用高压注水、深孔预裂爆理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。3.放顶煤开采岩层和支架围岩相互作用机理。研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架、顶煤、直接顶、基本顶相互作用关系；运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

三、总结

总之，我国的煤矿开采技术在不同煤层条件下，有着不同的处理措施。再加上我国煤层的地质情况种类较多，这就导致其不同情况下煤层的分布方式也有所不同，促使煤矿井要根据煤层的实际情况采取不同的措施，利用这一方式能够最大限度的保证煤矿生产自身所具有的安全性。而我国当前的煤矿生产技术发展较为迅速，各种设备都在朝着大功率、程序化的方向发展，并且还在持续的进行改善，这促使我国煤矿生产技术和采矿方法必然会快速领先于国际水平。

参考文献：

[1]尹光辉.探讨新形势下煤矿开采中的采煤技术[J].经营管理者，2010（06）

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关键词：煤矿采矿；新技术；开采方法；研究

煤炭作为我国最丰富的不可再生能源，被广泛应用于我国居民的日常生活以及社会工业的生产制造，随着社会的发展，人们对于煤矿的需求量不断增加。我国的煤矿资源大多深埋地底，需要通过井工开采的方式获得，对于煤矿开采技术的要求比较高。如若开采不合理，会对当地地质结构以及水文条件造成毁灭性的破坏，并威胁到采矿人员的生命安全[1]。随着煤矿资源需求量的扩大，采煤技术也随之不断发展，经历了人工挖掘到爆破采煤，再到如今的机械化采煤这三个阶段，现代化采煤体系正在不断完善，先进的采矿技术和开采方法被引进现有的生产工艺中，使得煤矿开采效益不断提高。

一、煤矿采煤新技术

进入二十一世纪以来，我国经济飞速发展，应用于各个领域的生产技术也进入了一个蓬勃发展的时期，大大提升了我国的劳动生产率。在煤矿开采中，实际工作仍然会受到地质构造、煤层结构、煤层性质（比如说硬度、厚度、埋藏深度）等因素的限制，而且随着煤炭资源的日渐减少，煤矿的生产质量和生产效益也应该不断提升，这给煤矿开采技术提出了新的要求。随着煤矿开采新技术的研发，先进开采设备的引进，煤矿的生产效益大大提升[2]。

（一）炮采放顶煤采矿技术

炮采放顶煤采矿是目前应用较为广泛的一类采矿技术，在实际工作时主要有以下两种技术体系：①π型钢梁放顶煤开采，过在顶煤层架设置π型钢梁和液压单柱体，进行系统支护后，独立开展采煤、放顶这两项工作，随后选择合适的人工爆破方式进行采矿。这一采矿技术常用于煤层结构不稳定的区域，对采矿设备的要求比较低，但是在实际使用时，需要操作人员严格按照技术流程及技术标准进行工作，对于作业人员的专业性要求比较高；②滑移支架放顶煤采煤法。将弹簧钢及沟槽等装置安装在采煤层的前梁与顶梁部位，同时在矿层支架的位置安装3个左右的液体单体住，再通过销轴将二者稳定连接，便可开展采煤工作。这一技术对矿区环境的要求比较低，技术体系灵活系数高，易于实施，能够保证采煤高度，但是在实施是存在稳定性较差、支架支撑力不够等问题，影响煤矿生产安全。

（二）三下采矿技术

这是一项高科技技术，把收集到的煤矿的各项数据输入计算机，计算机对数据进行分析整理，然后进行模拟开采实验，这样就会把一些实际开采可能会发生的问题展现出来，我们可以以此作为依据，在实际开采中做好相应的防护措施，大大降低煤矿开采安全事故发生的频率。

（三）全自动刨煤机采矿技术

在浅中层煤矿中，常采用全自动刨煤机进行机械化采矿，在工作时，作业人员应该不定时检查产煤质量，及时调整刨煤机的运行参数，确保煤矿开采效率。刨煤机是此类采矿技术的关键性设备，因此作业人员应该定期对机械设备进行养护维修，在日常工作时如有异常，及时检修进行故障排查，确保机械零部件的牢固，如有损坏及时更换，让设备始终处于一个机械疲劳状态内的最佳运行状态，延长设备使用年限，进一步提高生产效益。全自动刨煤机采矿技术的生产效率极高，能蛞淮涡酝诰25米厚度的煤层，生产成本较低，是现代化机械采煤体系中的一种重要采矿技术。

二、煤矿开采方法

（一）井下采煤方法

我国煤炭资源丰富，但是大多深埋地底，因此井下采煤是较为普遍的一类煤矿开采方法，井工开采的技术要求是比较高的，必须设置煤矿通风系统，加强“一通三防”安全施工技术的应用，才能确保采煤安全性，保证煤矿生产效益。井下采煤方法包括水采和旱采两种，是根据矿区有无水源来选择的，有壁式、柱式等多种实施形式，落实效率高，简单高效。在进行井下采煤时，由于大多数情况为倾斜煤层，水平煤层较少，因此需充分掌握倾斜煤层的采煤技术，尤其是当煤层的倾斜度大于30°时，充分掌握相应的采煤技术能够提升采煤效率，同时保证作业人员的安全。

（二）“三下一上”矿井采煤方法

该方法，是指在铁路下、建筑物下、水体下和承压水体上开采煤炭，且不破坏原本地貌的技术。目前我国主要矿区，如开滦、抚顺、淄博等都采用了大量的“三下一上”矿井采煤技术，极大地提高了煤炭的开采量。建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压煤层的开采，并且做到井筒矿柱的回收，达到即开采出煤炭，又保护好地面建筑物的目的。铁路下开采指铁路干线与支线下所压煤层的开采，同时采用留下矿柱的方法来保护铁路。水体下开采包括地面水体下和地下水体下的开采。水体下开采的实质是如何确定防水和防砂矿柱的高度，此上限到地面的垂高，就是安全开采深度。承压水体上开采指可采煤层以下的承压水体上的煤层开采。

（三）急倾斜层采煤方法

急倾斜层采煤的技术性要求比较高，在进行采矿规划时，需要综合矿区地质勘探结果和采矿单位的开采技术水平、设施配置进行，作出正确的开采方案，合理规划煤矿掘进开采路线，配置作业人员和机械设备，建立健全煤矿开采技术体系，明确采矿流程和技术标准，提高煤矿开采效率及回收效率。与此同时，为了进一步提升煤矿开采的可操作性，可以适当加深采矿高度，增长采矿工作面，进一步改造煤矿巷道结构，优化煤矿通风系统布置，提高通风安全性，将巷道瓦斯浓度和粉尘浓度控制在合理范围内，保证煤矿生产安全。

三、结语

煤矿开采效率的提升是社会发展的要求，但是同时也不能忽略煤矿生产的安全性和产煤质量这两个核心要素。近年来，煤矿开采事故频发，主要原因就是采煤技术的发展跟不上煤矿开采量的变化，现有的掘进支护技术无法保障煤矿大量开采情况下作业人员的安全。因此，要想提高煤矿开采的安全性与工作效率，就必须综合分析影响煤矿生产效率的要素，根据煤矿开采的实际需求，从破煤、落煤、装煤、运煤等多个环节开展技术研发工作，贯彻落实安全质量生产理念，提高生产工艺工序的技术含量，继而提高煤矿生产效率和产煤质量，以技术的发展推动煤矿行业的前行[5]。

【参考文献】

[1]宋永明.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2014，08：102.

[2]刘鸿.试论煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014，05：96.

[3]王栋.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].黑龙江科技信息，2015，11：104.

篇5

[关键词]煤矿业 井下开采 生产技术

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0040-01

采煤技术的进步和完善是采矿学科健康发展的重点。在如今科技迅速发展的时代，必将带动采煤工艺的发展，让采煤工艺走向现代化、科学化、效率化。现代采煤技术的方向是向着“四高”发展，即高产、高效、高安全性和高可靠性。其发展的基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发出高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统，进一步改进和完善采煤工艺。

1：煤矿开采技术

1.1 壁式体系采煤法

根据煤层厚度不同，分别可以采用不同的采煤方法。一般来说对于薄及中厚煤层，一般采用一次采全厚的单一长壁采煤法；对于厚煤层，一般是将其分成若干中等厚度的分层，采用分层长壁采煤法。按照回采工作面的推进方向与煤层走向的关系，壁式采煤法又可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法两种类型。

（1）走向长壁采煤法

走向长壁前进式或后退式采煤方法是矿井实际生产中常用的采煤方法，它对矿井生产有较大影响，根据不同的情况，选择切合实际生产需要的采煤方法，对矿井建设发展有重要意义。

①、前进式采煤法

前进式采煤法主要用于没有自燃倾向（或发火期较长）、没有突出危险性的煤层；这种采煤法先期投入少，只要构成系统就能较快形成采面，矿建周期短，可暂缓先期资金不足，有利于矿井滚动式发展。

②、后退式采煤法

后退式采煤法是将采面掘到预定位置，构成回采系统后由里

往外回采。不足是先期投入资金大，资金占用时间长，构成采面的时间较长，不利于资金周转；但不需留巷道保护煤柱，资源能充分利用，巷道维护量小，不存在窜联通风，采面往前推进，运输距离逐步缩短，效益逐渐好转。

（2）倾斜长壁采煤法

倾斜长壁工作面按推进方向分仰斜开采和俯斜开采两种。如煤质较硬或顶板淋水较大，一般宜用仰斜开采；如煤层厚度大，煤质松软容易片帮，宜用俯斜开采。回采工作面一般应朝大巷方向推进，即水平大巷上方的煤层用俯斜方式开采，水平大巷下方的煤层用仰斜方式开采，以利于工作面通风和巷道维护。

1.2 柱式体系采煤法

采空区顶板利用回采工作面采场周边或两侧的煤柱支撑，采后不随工作面推进及时处理采空区的采煤方法。其特点是工作面较短；经常多工作面同时生产，生产时多采用串联通风；煤回采工艺简单；运煤方向多垂直于工作面。

柱式体系采煤法分为3种类型：房式、房柱式及巷柱式。房式及房柱式采煤法的实质是在煤层内开掘一些煤房，煤房与煤房之间以联络巷相通。回采在煤房中进行，煤柱可留下不采；或在煤房采完后，再回采煤柱。前者称为房式采煤法，后者称为房柱式采煤法。

1.3 俯伪斜走向长壁分段密集采煤法

此方法宜用于煤层倾角为45°～65°的不稳定急倾斜薄及中厚煤层。采面呈伪斜直线布置，走向推进；密集切顶、档矸、隔离采空区和采面工作间；采面分段爆破采煤，自溜。

此方法提高了工作面煤壁的有效利用率，为进一步实现采煤机械化创造条件。但是工作量大，劳动强度大，区段煤柱的损耗高，通风差，易造成瓦斯残留。

1.4 “三下―上”采煤技术

“三下一上”采煤是指建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上采煤。在建筑物下和铁路下采煤时，既要保证建筑物和铁路不受到开采影响而破坏，又要尽量多采出煤炭。在水体下采煤和承压水体上采煤时，要防止矿井发生突水事故，保证矿井安全生产。当然，在水库、蓄水池和运河等地面水体下采煤时，除要防止矿井发生突水事故外，还要保证它们不受到开采的影响而破坏。

1.5 急倾斜煤层开采技术

急倾斜煤层多为不稳定的复杂煤层，煤层倾角较大。开采较为困难，必须充分考虑支架稳定性，但与缓倾斜煤层相比，急倾斜煤层的顶板不易垮落。急倾斜煤层在我国的储量占煤矿总储量的40%，南方地区中有80%的煤矿属于急倾斜煤层，黑龙江四大矿区里也分布有急倾斜煤层。因此了解急倾斜煤层的开采对于我国的采煤工业发展具有重大意义。

1.6 柔性掩护支架采煤法

采区每翼走向长度为150～200m，采区间留8～10m的隔离煤柱。采区内沿走向划分成若干个倾斜带条，每个采煤带的走向宽度一般为26～38m，倾斜长度为80～100m。在每个采煤带内从下到上掘进4～6条相距6m的溜煤眼，相邻溜煤眼的间距可为8m，以便回采时采煤带之间留有2m的煤柱。采煤带内沿走向掘联络巷贯通各煤眼，以便通风与行人。上部区段汇丰平巷扩巷后在其中安装支架，支架比煤层厚度小0.5m左右，在支架下采用风镐或者爆破法破煤。

2 煤矿开采新技术应用

煤炭工业是国民经济的基础工业，它为许多重要工业部门提供原料和能源。对传统主要采矿方法的不断改进是地下开采工艺的发展趋势。如大间距集中化无底柱参数的进一步扩展，充填采矿技术中新的充填材料和充填工艺的研究，自然崩落法技术的完善与应用范围的扩展等等；针对特定矿体改进的采矿技术将会不断出现。近年来，我国煤炭工业发展取得了显著的效果，综采、综放技术，普采、炮采工艺有了极大地改进。立井施工中，一些矿区装备使用了大型绞车、提升机、井架钻架，深孔光面爆破，大型抓岩机，锚喷和滑模筑壁等机械化作业线，岩巷施工方面，以钻装锚机为主体的作业线，以凿岩台车、侧卸装载机为主的作业线已广泛采用，全断面掘进机正在积极推进中，深孔光爆、锚喷支护、激光指向等特色机械化施工工艺已取得了很好的效果，此外，施工管理技术方面也得到了不断改进和提高。

3 结语

煤矿生产开采技术随着煤层赋存条件的不同而有很大的差异。我国煤层赋存条件多种多样，上世纪80年代采煤方法得到迅速发展，生产技术指标明显改善，普通机械化采煤工作面的装备发展较快，综合机械化采煤工作面向大功率、电牵引、程序化发展。在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。。随着国民经济的发展，煤矿安全条件将进一步得到改善，采煤生产技术必将达到国际先进水平。开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。

参考文献

[1] 张皓亮，张洋，刘战领。煤矿井下采矿生产技术及方法探讨[J].内蒙古煤炭经济3013.12；122.

[2] 房义彬；谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J]民营科技。2014.01；63.

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【关键词】煤矿开采；开采方法；开采技术

1 提高我国煤矿开采技术与水平的重要性

在我国社会经济发展与地方煤矿发展的时代背景下，为满足社会煤矿需求，应推动我国煤矿开采技术变革，以研究符合我国国情的煤矿开采技术及提高煤矿开采设备为核心，提高我国煤矿开采技术水平。从当前看来，我国煤矿开采技术与设备相对国际水平仍存在着一定差距，且设备运行功率较低、生产能力较小，设备运行的可靠性及稳定性不足，缺乏先进的自动化监测与控制功能的高科技设备。从总体来看，我国煤矿开采掘进设备在种类上较为单一，掘锚平行作业设备研制水平较为落后，严重影响着煤矿掘进速度。煤矿开采技术与水平不足，导致煤矿开采成本较高，安全事故频繁，提高我国煤矿开采技术与水平，是实现我国煤矿开采综合效益的重要措施。

2 煤矿开采方法与技术应用

在煤矿开采过程中，应根据煤矿实际情况，选择合适的煤矿开采方法与技术，从而保证煤矿开采活动的安全性与经济性。本文重点对煤矿开采方法与技术进行研究。

2.1 煤矿开采的具体方法

2.1.1 滑移支架放顶煤开采法

滑移顶梁主要是由支柱与顶梁构成，应用导向槽或弹簧钢将前梁与后梁连接，支架支柱采取液压单体柱形式，在前梁前端处设置有挑梁或探梁，设置尾梁于后梁尾端。滑移顶梁支架结构简单，制造成本较低，安全可靠，环境适用性较强，在中小煤矿开采活动中常会应用到这种采矿方法。一般情况下，应用滑移支架放顶煤开采法进行煤矿开采，其煤层厚度应控制在5m以上，工作面长度一般设计在60m-80m范围内，最大工作面长度可以超过105m，滑移支架高度一般设计在5m-10m范围内。在煤矿开采中应用滑移支架放顶煤开采法，其工作面支架撑力与工作阻力较低，支架稳定性较差。

2.1.2 二型钢梁放顶煤开采法

在煤矿开采中采取二型钢梁放顶煤开采法，其采煤放煤与采样分别进行。二型钢梁放顶煤开采法应用单体液压支柱与二型钢梁对煤棚进行支护，其最高控顶距离为3.4m，最低控顶距离为2.4m。采取放炮落煤方式时，应设置双排眼。在放炮后应及时进行主梁移动，发挥主梁支护作用。二型钢梁放顶煤开采法在煤层赋存条件变化较大的中型、小型煤矿中应用较为广泛，放顶煤采取分段作业形式。

2.1.3 伪倾斜柔性掩护支架采煤法

在煤矿开采中应用伪倾斜柔性掩护支架采煤法，可以通过掩护支架将采煤空间与采空区进行隔离，将顶板管理工作进行简化，从而为煤矿开采提供安全生产条件。伪倾斜柔性掩护支架采煤法在开采厚度为2m-6m之间的煤层、煤层厚度变化不大且埋深稳定的情况下较为适用，在工作面较长，从面煤层倾斜的情况下，其掘进效率较低。

2.1.4 阶段爆破落煤采煤法

阶段爆破落煤采煤法在倾角大于400，煤层厚度在3.5m-7.5m范围内煤层开采中十分适用，其安全性较好，回采工艺十分简单，且采矿工作效率较高。然而阶段爆破落煤采煤法的应用，要求煤层底板与顶板瓦斯含量较低，且通风系统设置较为复杂。

2.2 不同煤层的煤矿开采技术

2.2.1 急倾斜煤层开采技术

急倾斜煤层厚度变化较大，构造较为复杂，且存在着较多断层与褶曲，这种煤层开采较为困难，且采煤工作面生产能力较小。急倾斜煤层开采矿井多属于中型矿井与小型矿井。因急倾角煤层倾角一般较之岩石安息角要大，在工作面采下的煤可以自动进行下滑，从而方便了工作面装运工作，然而在矸石与煤下滑过程中容易对支架稳定性造成影响。此外，急倾斜煤层为节理发育，其周期来压并不明显，容易出现无征兆垮落，引起顶板事故。针对急倾斜煤层，其开采技术主要如下：第一，进行采区划分，尽量扩大采区尺寸。在采区划分时，通过扩大采区尺寸增加采区煤炭储量。采区划分应综合考虑其生产设备性能及回采工艺要求，尽量加大采区走向长度；第二，优化回采工艺。当前，在急倾斜煤层开采中多采取炮采工艺与风镐落煤工艺，这种生产工艺其人工劳动强度较大，安全隐患较多。进行回采工艺优化，应提高机械化程度，如提高局部机械化或全局机械化。局部机械化指的是从煤矿开采的支护方式、落煤方式与运输方式等多个方面采取改进措施，提高其机械化程度。通过完善急倾斜煤层开采系统，优化回采工艺，可以有效提高煤矿生产效率。

2.2.2 无保护层突出煤层开采技术

无保护层突出煤层开采属于我国煤炭资源开采的重要形式，因其煤矿开采过程中缺乏保护层，导致其煤矿开采难度及危险性大幅增加。在无保护层突出煤层开采中如开采技术不合理，则极为容易引起煤矿开采的安全事故。根据无保护层突出煤层赋存状况，合理选择瓦斯泄放是实现安全生产的关键。当前我国无保护层突出煤层开采主要采取的是长壁体系采煤技术，并获得较好效果，除此之外，柱式体系采煤技术在无保护层突出煤层开采中应用也较为广泛。柱式体系采煤技术一般分为房式采煤技术与房柱式采煤技术。

2.3 煤矿开采新技术

2.3.1 深矿井开采技术

在进行深矿井开采过程中，主要采取的技术包括煤层开采矿压控制、井巷布置、冲击地压防治、瓦斯治理、深井通风系统设置等。为提高深矿井开采效率，还应加强深矿井生产的的相关配套技术研究，研究深矿井围岩状态与应力场分布规律，研究深井作业工作环境变化状况等，建立深井冲击低压防治系统与监测监控技术，加强研制深井瓦斯治理与深井通风系统设备。

2.3.2 煤矿“三下”开采技术

煤矿“三下”开采技术的应用，主要研究煤矿开采覆岩层运动与地表沉陷规律等，提高数值模拟计算与相似材料模拟研究，通过加大研究力度，找出满足建筑物、地表、地下水资源保护需要的施工技术，提高沉降监控技术水平。具体来看，煤矿“三下”开采技术主要包括以下几项内容：采空区填充技术、村庄保护开采技术、矿井水资源处理技术等。

2.3.2 煤炭地下气化技术

煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤技术，应用煤炭地下气化技术，将处于地下的煤炭进行有效控制燃烧，能够通过对煤的热化学作用形成可燃气体。应用煤炭地下气化技术，其综合优势较为突出，具有着投资少、安全性高、工期短、见效快、效率高，成本低、效益优良等优势，在地质条件复杂、劣质煤比例高等矿区中十分适用。

我国矿区地形复杂，中小型煤矿较多，其开采技术及开采装备条件较差，综合生产效率较低，在煤矿开采中，应根据煤矿实际情况，合理选择煤矿开采方法与技术。推动煤矿开采大型化、集中化、自动化是当前煤矿开采的主要方向，提高煤矿开采方法与技术实际应用水平，是推动我国煤矿行业发展的必然途径。

3 结语

煤炭属于我国社会经济发展的重要基础性能源，随着社会经济的不断发展，对煤炭能源的需求量不断增加。为满足煤炭能源需求，提出对煤矿开采方法与技术应用分析。本文在分析提高煤矿开采方法与技术重要性的基础上，从煤矿开采的具体方法、不同煤层的煤矿开采技术、煤矿开采新技术三个方面，对煤矿开采方法与技术的应用进行了探讨。综合提高煤矿开采方法与技术水平，是实现我国煤矿行业快速发展的重要途径，在实现煤矿开采综合效益等方面有着重要现实意义。

【参考文献】

[1]李丹萍.我国多种复杂煤矿开采方法与技术[J].山东煤炭科技，2011（6）：118-120.

[2]周远生.试论煤矿开采方法与技术应用[J].价值工程，2012，31（23）：98-99.

[3]熊永球.煤矿开采方法与技术应用分析[J].中国高新技术企业，2013（14）：108-109.

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【关键词】进步；不完善；开拓方式

一、引言

我国紧跟世界步伐，大力引进高新技术，加强自主创新，在采煤技术上和产量上都取得了巨大的进步。例如：在最近几年自主研究开发了具有国际先进水平的大功率电牵引采煤机，具有电液控制功能的大采高强力液压支架，大运力重型刮板运输机及转载机，大倾角、大运力胶带输送机，可为开采煤层厚度5米左右、配套能力每小时2500吨、年生产能力600万吨的综采工作面提供成套装备及开采工艺，在比较复杂的开采条件下实现高产高效。2008年，神华集团万利一矿年产600万吨大采高综采成套装备在井下试验成功，低渗透性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术取得突破，全国建成安全高效矿井（露天）268处，原煤产量8.36亿吨，占全国产量的33%。平均生产规模312万吨、原煤工效17.86吨/工、百万吨死亡率0.045（4）。这仅仅是我国在某矿采煤领域取得一些成绩，但是大型事故屡屡发生，采煤方法仍有诸多不完善之处，煤矿采煤方法亟待提高，采煤的安全状况也多有隐患，需要进一步加强煤矿采煤安全措施保护。

由于开采条件和煤矿所有制的多样性以及地区资源赋存条件和经济发展的不平衡，我国长壁工作面的采煤工艺主要有爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺和综合机械化采煤工艺三种，其中综合机械化采煤工艺是目前采煤技术发展的方向。在我国煤矿中，国有重点煤矿以综采为主，地方国营煤矿以普采和炮采为主，而乡镇煤矿则以炮采为主。

高新技术方面，以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技术，结合其他的高精度、数字勘探技术的应用推广，极大地提高了井田的精细化勘探程度，为大型矿井设计提供了资源保障。深井、厚冲积层条件下的矿井建设水平不断提高，采用钻井法、冻结法两种凿井工艺，基本解决了近600米厚松散冲积层的矿井建设难题，达到国际领先水平；千米深凿井技术和工艺取得了突破性进展，立井井筒施工速度达到每月230米以上，创造了世界纪录。煤巷、半煤岩巷掘进技术装备得到长足发展，研制成功了一系列高可靠性的半煤岩巷掘进机，配合巷道锚杆锚索支护新技术，显著地提高了巷道掘进施工的机械化水平，为我国现代化矿井建设提供了有力的技术保障。

二、我国煤矿目前的采煤方法

我国当前常用的采煤方法主要有： （一）壁式体系采煤法。一般长工作面采煤为其主要特征，产量约 占我国国有重点煤矿的 95%以上。 随着煤层厚度及倾角的不同， 开采 技术和采煤方法会有区别。对于薄及中厚煤层，一般都是按煤层全厚 一次采出，即正层开采。对于厚煤层，可把它分为若干中等厚度（2 —3m）进行开采，即分层开采，也可采用放顶煤整层开采。无论整 层开采或分层开采，依据不同倾角、按采煤工作面推进方向，又可分 为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。 上述每一类型的采煤方法 在用于不同的矿山地质条件及技术条件时，又有很多变化。 开采厚煤层及特厚煤层时，煤层厚度超过 5m，采场空间支护技 术和装备目前尚无法合理解决。因此，为了克服整层开采的困难，可 把厚煤层分为若干中等厚度的分层来开采。 根据煤层赋存条件及开采 技术不同一般分为如下几种采煤法，分层采煤法又可分为倾斜分层、 水平分层、斜切分层三种。 壁式体系采煤法优点：1、巷道布置简单，巷道掘进和维护费用 低、投产快。2、运输系统简单，占用设备少，运输费用低。3、减少 了工作面长度的变化给生产带来的不利影响， 对综合机械化采煤非常 有利。4、通风线路短，风流方向转折变化少，同时使巷道交岔点和 枫桥等通风构筑物也相应减少。 缺点：长距离的倾斜巷道，使掘进及辅助运输、行人比较困难， 有时存在污风下行问题。 （二）倾斜分层采煤法。厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤法。 （三）长壁放顶煤采煤法。开采 6m 以上缓斜厚煤层时，先采出煤 层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤法。 优点：1、单产高 工作面内具有多个出煤点，而且在工作面内 可实现分段平行作业，即在不同地段采煤和放煤同时进行，因而易于 实现高产。2、效率高 由于放顶煤工作面的一次采出厚度大，生产 集中，放煤工艺劳动量小以及出煤点增多等原因，其生产效益和经济 效益大幅度提高。3、成本低 放顶煤开采比分层开采减少了分层数 目和铺网工序，由此节省了铺网费用，此外其他材料、电力消耗，工 资费用等也都相应减少。4、巷道掘进量小 减少，便于采掘接替。 缺点：1、煤损失多 在目前的技术水平条件下，放顶煤开采的 掘进量和巷道维护费用 工作面煤炭采出率一般比分层开采低 10%左右。2、易发火 由于煤 损较多，在回采期间采空区就有可能发生自燃。3、煤尘大 在放顶 煤工作面，采煤机割煤、支架操作时的架间漏煤及放煤均为煤粉的来 源。4、瓦斯易积聚 与分层开采相比，放顶煤开采的产量集中，瓦 斯散发面大，采空区高度大，易于积聚。 （四）掩护支架采煤法。在急斜煤层，沿走向布置采煤工作面，用 掩护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤法。（五）伪倾斜柔性掩护支架采煤法。在急倾斜煤层中，伪倾斜布置 采煤工作面， 用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的 采煤法。 （六）阶采煤法。在急倾斜煤层的阶段或区段内，布置下部超 前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。 （七）正台阶采煤法。在急倾斜煤层的阶段或区段内，沿伪斜方向 布置成上部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。 （八）水平分层采煤法。 急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。 （九）斜切分层采煤法。急斜厚煤层中沿与水平面成 25 度至 30 度 的斜面划分分层的采煤方法。 （十）房柱式采煤法 沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界， 再后退采出煤房之间煤 柱的采煤法。 优点：设备投资少，一套柱式机械化采煤设备的价格为长壁综采 的四分之一。采掘可实现合一，建设期短，出煤快，设备运转灵活， 搬迁快。巷道压力小，便于维护，支护简单，可用锚杆支护顶板。 缺点：采区采出率低，一般为 50%—60%；通风条件差、漏风大。

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[关键词]煤矿采矿 新技术 开采方法

[中图分类号] TD82 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-12-16-1

伴随着我国煤矿资源总量的不断减少，研究煤矿开采的新技术和新方法，已经成为一种必要的途径。只有保证煤矿开采的过程中，采用先进的技术和方法，才能有效的减少开采过程中煤炭资源的浪费，提高开采的效率，并且加快煤矿开采的速度，保证开采过程的安全性，实现煤矿资源的可持续开发利用，为我国工业企业和国民经济的发展提供有效的保障。

1我国煤矿资源概述

我国是一个煤矿资源蕴含量极大的国家，煤炭资源占一次性能源总量的百分之七十，可见，我国的煤炭资源是极其丰富的[1]。但是，改革开放以来，我国的煤炭资源总量却在日益减少，这主要是由于工业企业缺少可持续发展的意识，造成煤炭资源的浪费严重，加之当时的采矿技术和方法还不先进，在采矿的过程中也造成了很多资源的浪费。但是，伴随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，社会对煤炭资源的需求量也在日益扩大，这就促使国家和各工业企业都在不断寻求开采煤矿的新技术和新方法，以最大程度的减少资源的浪费，实现煤炭资源的可持续开发利用。

2我国煤矿开采的新技术

由于我国的煤矿资源具有分布不均的特点，并且不同地质条件下的煤层分布也是不同的，这就导致煤矿开采的难易程度不同，因此，在进行煤矿资源的开采中要根据煤矿资源的分布和地质条件的特点，综合考虑各方面的制约因素，来进行煤矿的开采，保证最合理的煤矿开采技术。以下，将介绍几种主要的煤矿开采技术。

2.1刨煤机采煤技术

刨煤机采煤是进行煤矿开采的一种新技术，这种技术采煤的效率相当高，能够为煤矿的开采节省很多的时间，并且节省人力物力的投入。

刨煤机采煤技术主要适用于开采浅层和中层的煤矿，每次刨煤的深度为0.25米，并且刨力相当之大。当前的刨煤机采煤技术同过去的刨煤机采煤相比较具有了新的功能和特点，变得更加智能化和人工化，不再需要采矿人员去寻找刨煤的平面，刨煤机自身就能够找出适合的刨煤平面，不仅为采煤工作节省了大量的人力和物力，还使刨煤工作变得更加可靠[2]。

目前，这种技术被广泛的应用于煤矿的开采中，并且刨煤机采煤技术还在朝着更加智能的方向发展，相信将来会成为煤矿开采中的主流技术。

2.2炮采放顶煤技术

在煤层的厚度高于五米时，通常采用这种炮采放顶煤技术。这种技术，通常由两部分组成，即顶梁和支柱。这种技术相较于其他的采煤技术具有更高的安全性和可靠性，支架不仅结构简单，相当牢固安稳，并且还可以进行移动，非常的方便。另外，制作顶梁和支柱只需要投入很小的成本，在中小型煤矿的开采中，炮采放顶煤技术被作为首选的采煤技术。

2.3小阶段爆破落煤技术

在煤层厚度在五米左右，煤层倾斜的角度大于40%时，通常会采用这种小阶段爆破落煤的技术。在使用这种技术进行采煤时，首先要将煤区划分为几个小段，之后再对这些小段进行爆破采煤。同以上两种技术相比，小阶段爆破落煤技术采煤的效率非常高，而且具有更高的技术要求，但是在完成爆破之后，煤矿的回采率是相当低的，也就是说可能造成资源的浪费，不利于煤矿资源的可持续开发。在使用这种技术进行采煤时，尤其要注意的是，在爆破时务必要保证爆破区没有工作人员、施工设备，严格确保施工的安全性，因此，这种技术主要被应用于煤矿分布比较偏远的中小型煤矿的采煤中[3]。

3煤矿开采方法

3.1露天采煤

在煤矿资源分布在地表的矿区，主要会选用这种方法。由于煤层直接分布在地表，进行开采时，可以使用大型的机械设备进行施工，不仅开采的空间大，而且工作面也相当之大，会很大程度的提高煤矿开采的效率，减少开采过程中的安全隐患，并且露天采煤这种方法，煤矿资源的回采率是极高的，对于实现煤矿资源的可持续开发利用具有重要的意义。但是这种方法耗费的人力物力较多，并且会对自然资源产生严重的破坏，不利于环境保护。

3.2井下采煤

井下采煤是煤矿开采中常用的一种方法，这种采煤方法对于施工的顺序具有很高的要求。在开采之前，首先要将煤区划分为若干个区域，之后按照每个煤区的远近进行开采，主要是依据由近及远的原则。另外，若遇到煤层较多的情况，要按照从上至下的原则来进行开采。所以说，这种采煤方法对顺序的要求很高。相比较于露天采煤，这种采煤方法存在更多的安全隐患，经常会产生煤矿的坍塌事件，给采矿人员造成严重的生命安全威胁。

4总结

通过上文的阐述，我们能够总结出煤炭资源在我国社会经济的发展中占据着重要的地位，可以说是工业发展的血脉。在我国资源危机日益严重的情势下，对采煤技术和方法进行改革和创新是一种势在必行的趋势。采矿部门在进行煤炭资源的开采时，要严格按照煤区的地质条件特点，制定出最佳的开采技术和方法，使开采的效率达到最高，为工业企业的发展提供有效的煤炭支持，保证国民经济的正常发展。另外，选择正确的煤炭开采技术和方法，还能够降低施工过程中的安全隐患。因此，应该不断加强采煤技术的改革和创新，为我国社会经济的发展提供更加有效的保证。

参考文献

[1]周鹤寿.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中国新技术新产品，2012，8（25）：103-104.

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关键词：采煤方法；水力采煤；工作面参数

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2015）10-0188-02

1 矿井概况

苏杭河煤矿位于拜城县城西北50km，在众维煤矿东侧，行政区划属阿克苏地区拜城县铁列克镇管辖。杭河煤矿年设计生产能力初期为0.45Mt/a，主要环节为0.9Mt/a，建设性质为改扩建，属于中型煤矿。井田东西长4km，南北宽2.2km，井田面积8.76km2。该井田位于天山南麓低山带，地形走向北东―南西，地形复杂程度为三类，井田沟谷发育，最大河流台勒曲克河位于井田中部，为长年流水，一般流量为5～10m3/s，历史上最大流量达20.59m3/s。该矿井为年产0.45Mt/a的改扩建矿井，开拓方式为平硐―暗斜井，采煤方法为采用走向长壁伪倾斜柔性掩护支架爆破落煤采煤法，于2010年4月1日开工建设，基本建设已完成，2013年年初开始试生产，但是，实际采用该采煤方法后存在很多问题。

2 矿井采用的伪倾斜柔性掩护支架爆破落煤采煤法存在的问题

该矿井2013年年初开始试生产，使用的采煤方法为伪倾斜柔性掩护支架爆破落煤采煤法，已开采了五个工作面，投产时两个工作面生产，实际生产能力为0.25Mt/a。但是，实际采用该采煤方法后存在以下问题：

（1）经现场实践，该工艺推进速度慢，工人劳动强度大，工作面安全系数及作业环境较差。由于煤层厚度变化较大，工人往往在处理支架下放、支架扭斜矫正、支架悬空及钢丝绳断绳等过程中发生事故。

（2）该采煤工艺目前尚难实现机械化作业，工作面劳动人员多，炸药消耗量大，吨煤成本高，矿井工效低。

（3）工作面有效但面小，通风条件差，工作面工作环境差，难以保留工人。工作面爆破落煤，工作面粉尘大，工人得病率高。

（4）工作面单产低，目前一个工作面年产量才0.13Mt/a。

（5）该矿井试生产时间已到期，因为，目前采用的伪倾斜柔性掩护支架爆破落煤采煤法不符合国家行业政策（没有机械化开采），当地行业管理部门无法验收。

3 采煤方法的选择

3.1 采煤方法的选择

3.1.1 水力采煤的可行性

苏杭河煤矿拟采用水力采煤进行开采，下面根据水力采煤的特点对苏杭河煤矿进行可行性分析：

（1）地质构造：水力采煤巷道及工作面布置灵活，对地质构造适应性强，特别是断层多，倾角大及倾角变化大时更具有明显的优势，水力采煤适应煤层倾角为6°～90°，苏杭河煤矿煤层倾角平均在62°，适合利用水力开采。

（2）煤层厚度：水力采煤对煤层厚度适应性强，特别是煤层厚度变化大时具有较强的优势，苏杭河煤矿7层煤煤层厚度最大处为6.05m，最小处为0.53m，煤层厚度变化相对较大，适合水力采煤法。

（3）顶底板条件：煤层顶、底板条件较好，均为中砂岩或细砂岩，允许顶板暴露面积为80m2～100m2左右，这不但有利于提高回采率，还有利于巷道的掘进与支护。因此，该顶底条件均可满足水采回采落煤工艺的要求。

（4）瓦斯条件：《煤矿安全规程》规定，突出煤层中的突出危险区、突出威胁区，严禁采用放顶煤采煤法、水力采煤法、非正规采煤法采煤。苏杭河煤矿上部瓦斯低为瓦斯矿井，下部为高瓦斯矿井，煤层无突出，可采用水力采煤法。

（5）煤层硬度：通过对Ⅳ7和Ⅳ13层采样用捣碎法测定，普氏硬度系数f值为0.45～0.6，属于软煤层，从目前水力落煤技术水平分析，判定该煤层属高压水射流易破碎型，有利于水力落煤。

（6）煤泥处理：苏杭河矿地面建有选煤厂，煤泥可直接进入选煤厂进行洗选，降低生产成本。

（7）水源条件：水力采煤水系统为闭路循环，因煤炭会带走部分水分，需要进行补水，苏杭河煤矿紧临台勒曲克河，能够满足水采生产要求。

（8）矿井供电：矿井现有供电系统不能满足供电要求，需增加供电容量。苏杭河煤矿周边四个大型变电站，具备矿井增容空间。

通过以上分析，苏杭河煤矿利用水力采煤是可行的。

3.1.2 水力采煤的必要性

矿井煤层倾角平均62°，开采煤层为7层，煤层厚度最大处为6.05m，最小处为0.53m，由于煤层较薄，无法采用大倾角综采开采；矿井现采用柔性掩护支架采煤法，该采煤法单面产量较低，对煤层厚度变化适应性差，如煤层厚度变化，会造成回采率降低，生产能力下降；从安全方面，护架下放时容易发生事故。通过以上分析，矿井采用水力采煤方法是必要的。

3.1.3 水力采煤方法的选择

水力采煤方法按回采工作面推进方向的不同，主要分为倾斜漏斗式采煤法和走向小阶段式采煤法。倾斜漏斗式采煤法又分为单面漏斗式和双面漏斗式采煤法，它一般沿煤层倾向方向布置回采工作面，因此，它适用于对缓倾斜煤层的开采。走向小阶段式采煤法一般沿煤层走向方向布置回采工作面，因此，它适合于对倾斜和急倾斜煤层的开采。由于苏杭河煤矿煤层倾角大，属于倾斜煤层，综合考虑煤层地质条件、通风等情况，确定采用小阶段式采煤法。

3.2 水采工作面参数

3.2.1 采垛参数

（1）采垛的长度L：水射流冲采距离主要受水枪有效射程、顶板允许暴露面积和水采生产能力所决定。因此，结合该矿开拓实际情况，确定采垛的长度（沿煤层倾向，即两回采顺槽之间煤柱长度）L=15m为宜。

（2）采垛的移枪步距X：该矿煤层采垛的移枪步距不能过小，应大于采垛上侧采空区可能窜矸的距离，根据计算和实际生产经验，确定移枪步距X=8m。

（3）采垛的最终冲采角θ。

由于该矿煤层倾角较小，采用小阶段式采煤法。冲采角主要是以保证采垛内的煤水能够外运为前提来确定。因此，根据水采矿井采用小阶段式采煤法的经验，冲采角θ=50～60°。

3.2.2 回采顺序

（1）采垛落煤顺序：采用闭式落煤顺序。

（2）回采顺序：水采首采区为上山开采，煤分区段由上至下进行回采，每一区段按煤层上下顺序进行回采。每一层煤每区段划分为三个小阶段进行交替回采，工作面沿回采顺槽逐垛进行后退式回采，5层煤回采顺序也是按区段由上至下进行回采。

3.2.3 水采工作面推进度

为了便于管理，每班退枪2次，开枪时间为4～6小时，工作制度为3班生产，日采垛个数6个，日退尺为48m。

3.2.4 工作面生产能力

经计算，回采工作面年产量Q=52万t，各煤层交替回采，按煤层平均厚度计算，生产能力能够满足45万t/a的要求。

4 结论

该矿井目前能使用的采煤方法只要两种：水力采煤与目前使用的柔性掩护支架采煤法进行技术比较。水力采煤有以下突出优点：

（1）采用高压水射流落煤，在工作面无带电设备，不会发生电气设备引发的事故。

（2）人在有加强支护的巷道内距工作面30米外视屏控制作业，不进入无支护的采场落煤作业区域，能保证人员不受顶板冒落危害，保证人员安全。

（3）水采可有效抑制煤尘，在采运过程中不会产生煤尘，防止煤尘爆炸。水采煤尘小，可减少尘肺病的发生。

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关键词：煤矿生产；采煤方法；采煤技术；煤矿企业；煤炭资源

煤矿开采方法及技术的选择将直接关系着煤矿生产的安全性和经济性，因此说，相关技术人员应该加强有关煤矿采煤方法及技术的研究，总结煤矿采煤方法选择影响的相关因素及各采煤方法应用要点，从而逐步改善采煤方法与技术应用质量。而在煤矿生产中，采煤的方法与技术是影响产煤量的重要因素，一个良好的采煤技术可以起到事半功倍的效果，可以为企业节省大量资金，给企业带来很高的经济效益，对社会也会带来很好的正面影响。

1 煤炭采煤方法设计的要点

采煤方案的设计与煤矿所处的岩层、施工机械的能力水平及操作人员的素质密切相关，应在综合考虑多种因素下，制定严格而合理的开采方案。但是在设计时，应遵循三个大原则：第一，采煤队地层的影响规律和程度。采煤主要会引起掌子面及隧道拱顶产生下沉，而围岩的位移是判断巷道稳定性的重要因素，所以在巷道开采方案设计时，应预测或者判断掌子面或者拱顶及两帮的位移变化值，例如采用数值模拟方法定性分析巷道在该方案下的围岩位移趋势，并利用某一数值评判该方法的利弊；第二，保证支护材料充分发挥作用，并最大程度地实现资源的回收。煤矿开采设计原则应保证使用最低的能源或者资源实现高回报，这样才能保证煤矿的绿色生产。例如通过设计方案的对比，分析不同方案下的锚杆所用的数量及长度，通过选取典型断面，分析该断面的平均钢材用量，在起到同样效果的前提下选择钢材用量最小的方案；第三，始终坚持安全、经济、环保的原则。不仅如此，应根据煤矿的具体现场环境，制定有利于施工的方案，保证工人操作方便，并且尽可能降低工人的劳动强度。

2 煤矿采煤方案研究

煤矿采煤的方法有多种，根据采煤方式分类可以分为以下三类：

2.1 倾斜长壁采煤法

倾斜长壁采煤法是指在采煤工作面沿煤层倾斜方向上或者向下推进采煤工作，并且对于巷道的走向及回风巷道的走向，均选择沿煤层倾斜方向进行。这种方法可以分为仰斜开采和俯斜开采，并配合前进式、后退式和混合式回采方式。但是在实际运用过程中，倾斜长壁采煤方法也存在很多弊端，例如巷道开采的速度会比常规采煤方式降低很多，在支护难易程度上也比常规方式困难很多，在仰斜开采时采空区很容易因地层渗水而导致积水严重。但是该方法对于控制巷道顶板下沉及两帮收敛位移及底板鼓起的现象有较好的效果，而且这种方式可以全面提高巷道稳定性。

2.2 走向长壁采煤法

走向长壁采煤法可以分为炮采、普采和综采三种工艺。对于炮采来说，是采用爆破采煤的方式，比如在开采的时候采用矿山法进行爆破并利用运输机械进行煤渣的运输等事项。炮采最重要的方式是采用爆破开采过程中的打眼、装药、引爆装置等过程，因为爆破的质量会直接影响巷道的成型质量。普采是指采用传统的方式进行巷道的开挖及煤渣的运输等。普采主要是利用机械开挖的方式对掌子面的煤层进行开挖，并且同样采用机械运输的方式进行运输煤炭。这种方式开挖速度较慢，虽然在运输能力上来说与炮采相差不大，但是对于掌子面的开挖来说，利用机械开挖相比放炮开挖来说慢很多。对于普采来说，可以分为单滚筒和双滚筒两种方式，单滚筒采煤机的滚筒是位于工作面的下端头，这样做可以相对降低工作面下方缺口的长度，并且可以避免煤渣不通过机体的下方，这样的开挖及运作效果比较好。而双滚筒采煤机避免了在掌子面两端存在缺口的问题，利用这种方式可以很好地解决技术上的缺陷。综采是指利用机械开挖方式，在开挖、运输、装运过程、支护过程中均充分采用机械的方式，并尽量实现现代化方式。这种方式机械化程度高、自动化程度也很大，是一种开挖及施工速度较快的方式。

2.3 放顶煤采煤法

放顶煤采煤法是指在厚煤层中，沿煤层最底部布置高度为2～3米的采煤长壁工作面，并利用传统的采煤方法进行回采，同时采用矿山压力的效果帮助施工人员进行松动围岩的效果，这样一来就可以降低支护上方顶煤破碎后，并将煤块从支架的后方泄露而出。放顶采煤可以实现采用最低的支护材料，达到最优的支护效果，但是这种方法具有一定的使用条件，就是适合于煤层厚度大于6米的煤层。如果煤层厚度过小，在开挖的过程中很容易发生超前冒顶现象。

相比三种方法来说，综采放顶煤采煤方法是生产速度最快的一种，并且效率也很高。由上文可知，综采放顶煤采煤法是利用拱率较高的滚筒采煤机、综采放顶煤液压支架、工作面大功率刮板输送机以及配套的机道转载机、可伸缩皮带运输机及其他附属设备的综合机械开挖方式。这种开挖方式生产效率高，可以实现连续的作业方式，并且相对来说经济成本低，可以大面积推广。

3 现代煤矿采煤技术的发展趋势

总结现阶段的煤矿采煤技术的发展现状来说，并考虑我国机械行业的发展程度，可以判断出近几十年，煤矿采煤技术的发展主要朝以下三个方面发展：

3.1 开发及应用高效集约化的煤矿生产技术

在煤矿生产过程中实现集约化生产，可以节省工程机械的需要数量，减少操作人员的数量。实现集约化生产，可以提高煤炭生产的效率，并且可以研发出施工方式灵活的机械，这样一来可以为煤矿企业节省大量资金。在施工过程中，尽可能地实现开采的信息化管理，将煤矿机械设备的状态输送到控制端上，实现远程监控机械设备的工作状态。

3.2 尽可能运用埋深浅、硬顶板、硬煤层的采煤技术

实现埋深浅、地层压力较小的硬厚度顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，是提高巷道围岩稳定性及提高巷道施工速度的重要方式。埋深浅可以降低矿井的深度，顶板硬，可以降低支护强度，这些特点均可以为煤矿巷道的生产效率提供有力条件。

3.3 降低矸石排放

矸石的排放对于煤矿后期的充填与控制回采区的稳定性具有重要意义。煤矿企业应致力于煤矿地质条件开采巷道布置与工艺技术评价体系，可以在最优化的方式上降低矸石的排放或者降低支护的强度。研究出一种沿巷道布置单一煤层开采，而这种方式会很大程度降低矸石的排放量，并有可能不需要将矸石进行排出地面，降低煤渣的运输强度，节省了煤矿生产的时间，从而节约了成本。

4 结语

综上所述，对于煤矿来说，采煤技术是提升煤矿生产效率的重要举措。本文通过总结煤炭采煤方法设计的要点，并介绍了煤矿采煤的几种方法，从而预测了煤矿开采技术的发展趋势，得出的结论对煤矿企业的高效率生产具有重要意义。

参考文献

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[2] 宋卷英.煤V井下采煤技术与采煤工艺分析[J].科技与生活，2013，（1）.

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代表参观了**市河西煤矿巷口井的地面和井下；刚才，**市河西煤矿巷口井就采煤方法改革作了经验介绍，并宣读了市安监局《关于推进全市煤矿采煤方法改革的实施意见》。这个《实施意见》是根据国家和省对煤炭工业的发展要求和我市的具体情况制定的，对提升我市煤矿生产力发展水平，促进全市煤炭经济可持续发展具有一定的现实意义，希望大家认真贯彻落实。

下面，我讲四点意见。

一、充分肯定我市近年来煤矿安全生产取得的成绩

1999年以来，按照全国、全省的统一部署，我市持续开展了关井压产、关闭整顿小煤矿、安全专项整治、安全程度评估、安全现状综合评价、实施安全许可制度和瓦斯集中整治等一系列活动，对全市煤矿进行了卓有成效的治理整顿，促进了全市煤矿安全生产状况持续稳定好转。这一系列活动是国家和省调整煤炭经济结构，促进煤矿安全生产的重大举措。

据统计，“十五”前四年全市煤矿年平均死亡25.75人，比“八五”期间减少20.25人，比“九五”期间减少40.25人，2001年、2002年、2003年、2004年的死亡人数分别比2000年下降了50.0、50.0、75.9、46.55。百万吨死亡率呈总体下降趋势，2000年为27.43，2001年为15.89，2002年为12.22，2003年为8.99，2004年为12.24。从1999年实施关井压产政策到2005年7月底，关闭取缔非法、布局不合理以及不符合安全生产基本条件的矿井714处，全市煤矿数量由1998年底的近900处减少到目前的175处，矿井生产规模得到明显提升。

今年以来，在各地、各有关部门的共同努力下，前7个月的煤矿安全生产工作取得了新的进展。国务院、省政府、市政府一系列会议召开和文件下发之后，在过去工作的基础上，各地、各有关部门加大工作力度，推动了煤矿瓦斯治理和各方面工作的落实。到7月底为止，全市煤矿发生事故4起、死亡7人，与去年同期相比,事故起数和死亡人数分别下降60、53.33。今年至今尚未发生一起瓦斯事故，而去年同期发生瓦斯事故2起、死亡4人。

二、清醒认识我市煤矿安全生产存在的突出问题

客观地讲，我市煤矿为国家经济建设作出了积极贡献。特别是经过近几年的整顿、规范、提高，全市煤矿在生产规模、安全基础等方面都有了明显改善，但我市煤炭经济增长的质量和效益总体上仍然粗放低下，多年来所积累的一些深层次矛盾和问题依然存在，与新型煤炭工业化的要求很不适应。采煤方法落后、资源回收率低、生产技术水平低下、安全生产无保障等问题，已成为制约我市煤炭工业可持续发展和安全生产的主要障碍。

自2000年以来，随着国家经济的逐年回暖，煤炭市场随之好转，煤炭价格大幅攀升，因而刺激煤矿企业不顾安全生产条件和生产能力大干快上。一些矿主甚至采取阳奉阴违的卑劣手段，或明或暗，强行生产。政府监管、矿主利益与安全生产之间的矛盾日益突出，主要表现在：

（一）煤矿数量多、井型小，生产技术水平低下。我市煤矿生产方式落后，安全生产条件先天不足，多数矿井是在特定的历史条件下上马的，在能源短缺时期，借助“先上马后备鞍”、“少投资快出煤”、“有水快流”的政策，大量矿井应运而生。国家没有对这些矿井进行任何投入，多数矿井的生产环节和安全设施均达不到《煤矿安全规程》的要求，造成整个矿井生产安全条件先天不足。这些矿井投入生产后，虽然对缓解当时我市及周边地区煤炭供应紧张的局面起到了积极作用，但落后的、粗放的、掠夺式的开采方式，不仅浪费了大量煤炭资源，而且造成了矿井安全状况的恶化。虽然经过连续几年的治理整顿，淘汰了一大批落后的生产能力，但矿井仍然偏多、规模偏小，产业集中度低，生产力水平落后。

（二）采煤方法落后，煤炭资源浪费严重。目前，全市仅有极少数矿井的个别采区实行壁式开采，而且做不到长期坚持，绝大多数矿井仍沿用非正规采煤方法。由于绝大多数矿井开采方式落后，资源回收率仅有20左右，全市每年煤炭产量在260万吨左右，而每年动用资源在1300万吨左右。随着煤炭需求增长，产量增加，如不改革采煤方法，提高煤矿资源回收率，煤炭资源浪费状况将进一步加剧，我市煤炭资源将加速枯竭。

（三）非法开采、违法违规生产难以禁绝。近年来，我市发生的各类事故，暴露出一些矿主在高额利润的诱惑下，无视法律法规、无视政府监管、无视职工生命，铤而走险，疯狂地、违反国家政策法规地开采煤炭资源的现象，这些现象在短期内难以禁绝。尽管近年来我市制定了一系列规定，采取了许多有力的措施，对煤矿安全生产提出了十分严格的要求，起到了积极的作用，但管理体制、煤炭市场以及经济发展等多方面的矛盾，客观上给煤矿安全监管增加了难度。

（四）煤矿安全基础仍然十分薄弱。经过多年的努力，我市煤矿安全状况总体上趋于逐年好转，但长期积淀的安全欠帐、生产

力的落后以及技术人员的缺乏，使得煤炭行业整体安全水平难以一蹴而就，安全生产仍存在大量隐患，各类事故时有发生。这些事故不仅给国家和人民生命财产造成了重大损失，而且也造成了恶劣的社会影响。

三、突出重点，强化措施，提高煤矿安全生产水平和资源回收率

针对以上突出问题，经过反复讨论研究，市安监局制定了《关于推进全市煤矿采煤方法改革的实施意见》，各地、各有关部门一定要结合本地实际，突出重点，明确责任，扎扎实实地抓好贯彻落实。在此，我强调几点：

（一）充分认识采煤方法改革的重要性和必要性。煤炭在我市经济发展和能源格局中的地位在今后相当长时期内不会改变，煤炭经济的可持续发展是全市经济实现可持续发展十分重要的一个方面，而实现我市煤炭经济可持续发展的关键是提高煤炭资源回收率。大家知道，煤炭是不可再生资源，合理有效地开发利用煤炭资源，是功在当代、惠及子孙的长远大计。从发展态势看，我市及周边地区煤炭需求迅速增长，相应煤炭产量也必然提高。对此，大家必须保持清醒的头脑，充分认识提高资源回收率的重要性，切实按照国家的要求，坚持资源开发与节约并重，以节约为主的方针，决不能让资源浪费的状况再继续下去，努力解决资源浪费、过度消耗、粗放经营等问题。逐步减少矿井数量，扩大井型规模，淘汰落后生产能力，提高经济效益和资源回收率，实现煤矿生产力发展水平和安全管理水平整体提高，走新型工业化道路是我市煤炭工业的必然选择。

我们一定要站在合理利用煤炭资源、保护人民生命安全和实现煤炭工业可持续发展的高度，充分认识推进采煤方法改革的重要性和必要性。要不断加大安全投入，搞好采煤方法改革，全面提高资源回收率和安全生产水平。至2005年底，要基本实现全市所有具备采煤方法改革条件的矿井全部实施采煤方法改革，实现正规布置，壁式开采，工作面实行全负压通风，形成两个畅通的安全出口。资源回收率要明显提高，厚煤层不低于75，中厚煤层不低于80，薄煤层不低于85。矿井提升、运输、通风、排水、供电等生产系统及装备水平都有显著提高。各地、各有关部门要积极支持煤矿进行采煤方法改革，对因种种原因实行停产整顿的矿井，停产时间的长短应考虑工作面顶板管理等因素，以免造成新的安全隐患和不必要的经济损失。同时，对实现了采煤方法改革的矿井，应尽量缩短停产时间。

各县（市、区）煤炭行业管理部门要认真搞好调查摸底，制定采改方案，落实采改对象，把握采改进度，开展业务培训，跟踪检查指导，确保采改目标的如期实现。2005年9月底前，请各县（市、区）煤炭行业管理部门将具备采煤方法改革条件的矿井名单报市安监局煤冶科，市安监局将组织专门力量逐矿井进行核实。

（二）以推行采煤方法改革为着力点，促进煤矿井型生产能力提高。受资源条件的制约，我市煤矿点多面广，井型小，生产集中度低。全市260万吨产量，分布在170多处矿井中，既有年产近20万吨的大矿，也有年产几千吨的小矿，年平均单井产量不足1.5万吨。这种现状不仅与国家的产业政策不符，而且从根本上制约着我市煤矿安全生产状况的进一步改善。

因此，必须以推行采煤方法改革为着力点，大力推进高产高效矿井建设，提高生产集中度，走科技含量高、安全有保障、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型煤炭工业化道路。要充分发挥市场机制的作用，鼓励资源储量可靠的煤矿进行资产重组和联合改造，整合煤炭资源，淘汰落后的开采方式，实行集约化生产，提高安全保障能力。

一是淘汰一批煤矿。要通过今后几年的努力，全力把矿井总数压减和控制到与我市经济发展及安全生产要求相适应的水平，决不能瞻前顾后，因难而退。从2006年起，每年全市列入全省倒数30名之内的安全生产条件差、煤炭资源回收率低、抗灾能力弱的小煤矿将被依法淘汰；对具备采煤方法改革条件而拒不进行采煤方法改革及改革不彻底的矿井，不得批准其延伸开采下组煤，不得通过2006年煤炭生产许可证年检；至2007年，市有关部门在进行煤矿证照年检时，对低瓦斯矿井年生产能力低于3万吨、高瓦斯矿井年生产能力低于6万吨的矿井不得通过年检。未通过年检和淘汰矿井，由所在县（市、区）人民政府组织实施关闭。据统计，全市年生产能力3万吨以上的低瓦斯矿井有54处，年生产能力6万吨以上的高瓦斯矿井只有1处，绝大部分矿井井型生产能力与上述标准相差甚远。今后，淘汰矿井指标的下达，将首先针对未进行采煤方法改革的矿井。

二是整合提高一批煤矿。要以全面提高技术水平为目标，对合法矿井加强技术改造，推动煤矿上水平、上档次，走正规化、规模化生产道路，实施安全生产综合治理。从2006年1月1日起，凡是具备采煤方法改革条件而拒不进行采煤方法改革及改革不彻底的矿井，将依法责令停产整顿。支持现有合法矿井按低瓦斯矿井不低于3万吨/年、高瓦斯矿井不低于6万吨/年的规模就地扩大采矿范围，办接替建井或进行技术改造。资源整合要与采煤方法改革同步实施，资源整合不是简单地将分散的资源归并，也不只是将几个煤矿合并，资源整合要使资源条件能满足井型扩大和采煤方法改革的要求，最终使资源回收率达到规定。

三是新建一批煤矿。按照政府调控、市场运作的原则，按低瓦斯矿井不低于9万吨/年，高瓦斯矿井不低于15万吨/年的规模，由市国土局、市安监局负责每年推出若干处达到规定勘探程度的资源，按照我省煤炭行业相应的办矿条件和标准，向省有关部门申报，向社会公开以挂牌拍卖的方式，有偿出让采矿权，科学进行煤矿产业接替的矿井建设。但是，新建或改扩建矿井如仍采用非正规采煤方法的，以及只靠单纯增加掘进工作面或非正规回采工作面个数来扩大生产能力的，将不予批准其新建或改扩建。

（三）突出抓好采煤方法改革，认真落实瓦斯集中整治措施。“以掘代采”的巷采等非正规采煤方法的显著特征是，工作面只有一个安全出口，没有形成通风系统，工人在无支护的条件下作业。具体来讲，非正规采煤方法存在如下缺点：一是没有形成通风系统，采用扩散通风或局扇送风，不利于瓦斯排放，容易导致瓦斯爆炸；二是不利于顶板管理，容易发生冒顶事故；三是工作面没有两个安全出口，发生事故后人员无法逃生；四是人工运料，人工装煤，无法使用机械化，工人劳动强度大，作业环境差，生产效率低，产量上不去，生产成本高，仅局扇耗电就花费可观；五是资源回收率低，需要留设大量煤柱，煤炭资源浪费严重；六是由于巷道多，采完后又无法密闭到位，造成矿井漏风大，既降低了通风效率，又容易引起煤层自然发火。

因此，我们要摒弃非正规采煤方法，代之以正规采煤方法，从根本上促进煤矿安全生产的稳定好转，全面提高煤矿安全装备和管理水平。各地、各有关部门一定要按照这次会议的安排部署，认真抓好采煤方法改革，按计划、按要求、按标准、按时限完成。要把采煤方法改革作为瓦斯集中整治的重要内容，通过抓采改推动整治向纵深发展。当前，必须认真落实以下三项措施：

一是认真落实限产限人规定。切实做到不超产，严禁超通风能力生产；不超标，严禁瓦斯超限生产；不超人，严格控制下井作业人数。凡是超通风能力生产的矿井，必须依法取高限进行处罚，并对下达超通风能力生产指标的责任人作为未遂事故追究责任，严肃进行处理。严格管理下井作业人数，尽量减少下井人员，要按照市安监局核定的下井作业人数进行监管，一旦发现超出核定人数，必须从严处罚。

二是积极推进瓦斯监测监控系统建设。所有高瓦斯矿井和部分瓦斯涌出量较大的低瓦斯矿井都必须装备瓦斯监测监控系统，并加强维护，确保正常运行。要接入开关量，能够监测风电闭锁和瓦斯电闭锁的实现情况。瓦斯监测监控系统必须安设防雷电装置。高安市要在2005年底前建成远程安全监控系统示范县，有高瓦斯矿井的**市、袁州区也要力争在2005年底前实现县（市、区）范围内联网。

三是严格坚持瓦斯浓度0.9断电管理制度。今后，全市所有煤矿瓦斯报警断电仪的断电值下调至0.9。

四、进一步增强紧迫感、责任感和使命感，切实做好当前各项工作

今年时间已经过了一半多，要顺利完成全年煤矿安全生产工作任务，时间紧，压力大。为此，我们要切实按照市委、市政府的既定部署，再接再厉，集中精力，更加积极负责地做好下一步工作，确保年初确定的安全目标得以实现。

鉴于全年工作已在年初作了安排，这里再简要地提一提几项重点工作：

（一）积极组织开展瓦斯集中整治督导活动。要继续抓好瓦斯

集中整治这个重中之重，确保各项措施落实到位。市里2个督导组每月至少开展一次督导活动，督导情况将及时予以通报。对列为瓦斯集中整治重点监管的76处矿井，市督导组和各县（市、区）督导组要进行重点监管。各级督导组在督导过程中，要把防治水、“五整顿、四关闭”、一证两系统、安全投入和层层转包、非法买卖矿井等情况一并纳入督导内容。对各级督导组查出的问题，各矿井要严格落实整改措施和整改时限，认真进行整改。每月26日前，各县（市、区）煤矿瓦斯集中整治工作领导小组办公室，应定期向市煤矿瓦斯集中整治工作领导小组办公室书面报告一次本辖区瓦斯集中整治开展情况。

（二）加快实施安全许可制度。要在保证质量的前提下，加快安全许可证办证工作进度。对省发证办提出的问题，各煤矿要有针对性地抓紧整改。各地要继续采取切实可行的办法，力争在规定时间内，符合安全要求的矿井都能申报领证。对7月13日前没有申请发证的2处矿井（**市河西煤矿跃进分矿、**市尚庄镇云丰煤矿），江西煤监局已下达了停产整顿的紧急通知，要加强监管，确保停产整顿到位。在12月底前仍达不到发证条件的，要依法予以关闭。

（三）严厉打击非法开采和违法违规生产活动。各县（市、区）煤矿安全监管部门要认真按照省政府办公厅《转发国家安全生产监督管理总局等关于严厉打击煤矿违法生产活动的通知》的要求，联合国土、工商等有关部门，依法严厉打击非法开采和违法违规生产行为。各县（市、区）要对辖区内煤矿再次进行检查，进一步完善工作方案，确保不漏一个“五整顿、四关闭”矿井。各产煤县、乡要建立对煤矿违法生产活动的监控网络，发现“四关闭”的矿井非法生产，必须立即组织打击。市政府将组织有关部门，结合瓦斯集中整治督导工作的开展，每月至少进行一次对煤矿违法生产活动的明察暗访。8月上旬、10月中旬和12月中旬，省政府将组织有关部门对我市“五整顿、四关闭”联合执法情况进行反复督查。

（四）贯彻《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》，做好相关工作。国务院的这个《若干意见》，对煤炭工业经济增长方式、产业和产品结构调整及煤矿安全生产等，都提出了明确的要求，不仅指明了煤炭工业改革发展的方向，同时也为从根本上解决煤矿安全问题创造了有利条件。待省政府的贯彻意见出台后，市政府也将结合我市实际制定具体的实施措施，各地、各有关部门要把贯彻落实各级政府的实施意见，纳入下一步的工作内容。各县（市、区）煤炭行业管理部门要按照分工，配合有关部门，积极参与和做好相关工作。

（五）严格矿井生产能力核定。省煤炭行业办未对2005年度生产能力核定结果进行批复的4处矿井（**市秀市洲上二矿，尚庄镇云丰煤矿，曲江园岭煤矿，曲江镇鸿达煤矿），务必于8月10日前将核定资料上报市安监局复审。这4处矿井的核定工作应与2005年度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定工作同时进行，否则不予通过煤炭生产许可证年检。上述4处矿井之外的其它矿井务必于11月5日前将2006年度核定资料上报市安监局复审。要加强监督检查，防止核定工作走过场。

（六）严格矿井瓦斯等级鉴定。省煤炭行业办未对2004年度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果进行批复的4处矿井（**市秀市洲上二矿，尚庄镇云丰煤矿，曲江园岭煤矿，曲江镇鸿达煤矿），务必于8月10日前将鉴定资料上报市安监局复审。上述4处矿井之外的其它矿井应在7～10月间确定一个月，在正常生产的条件下进行鉴定，并于11月5日前将2005年度鉴定资料上报市安监局复审。

（七）切实抓好安全质量标准化。年初确定的列入2005年度安全质量标准化考核评级范围的33处矿井，必须达到三级以上标准；此外，各县（市、区）还要选择部分基础条件较好的矿井开展达标活动，达标矿井总数必须达到25以上，并争取多出现达到二级标准的矿井；所有高瓦斯矿井都要达到三级以上通风质量标准。10月20日前，各县（市、区）行业管理部门要将2005年度预计达标矿井名单、预计达标级别等情况汇总报市安监局煤冶科，以便安排今年的考核评级工作。

篇12

关键词：煤矿；采空区火灾；综合防灭火；探析

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.16723198.2017.02.100

0 前言

煤矿火灾事故给矿工的生命财产造成了巨大的损失，而且在矿井火灾中最为严重的是回采工作面的采空区遗煤自燃的情况，由于采空区遗煤自燃是一个缓慢发展的过程，在这个过程中人们通常在早期很难发现明显的征兆，这就会给矿井的防灭火工作带来许多不利条件和环节，如何克服上述困难是困扰矿井防灭火工作的一个技术难题，国内许多煤炭院所针对这种情况展开了技术研究取得可喜成绩，本论文重点对防灭火常用技术进行了详细阐述，已达到抛砖引玉的作用。

我们先认识下煤的燃烧，煤的自燃过程一般分为3个阶段：（1）准备期；（2）自热期；（3）燃烧期。煤的自燃准备期是指空气与有自燃倾向性的煤炭相互接触时不稳定的羧基（-COOH）与羟基（-OH）氧化物就会形成，初始阶段人们既不能够观测到周围环境的温度变化情况，也观测不到煤炭自身温度的明显变化，在煤炭的着火点降低、煤炭重量略有提高，化学特性变得活泼的前提下煤炭经过缓慢地氧化过程。煤的自燃期是指煤炭自燃在经历了第一阶段的潜伏期后其氧化速度迅速提高，二氧化碳（CO2）、水（H2O）、一氧化碳（CO）等化学物质由不稳定的氧化物分解而成。煤炭的温度随着煤氧化生成的热量的增加而迅速提高，煤炭的温度超过其自热临界温度时就会有迅速上升的趋势。煤的干馏现象随着氧化过程的加快而迅速上升，氢气、碳氢化合物、一氧化碳等芳香族类可燃性气体就会大量生成。煤的氧化进程发展到一定程度集聚的热量不能得到及时扩散，导致温度上升到煤的着火点而使煤层自燃。不同的煤层自燃程度也不相同，通常用煤层自燃倾向性来度量煤的自燃难易程度。所谓煤层自燃倾向性是指煤在常温下的氧化能力，是煤的一种自然属性。

煤的自燃倾向性与煤的变质程度（变质程度越高自燃倾向性越小）、煤的水分（水分越大自燃倾向性越低）、煤岩成分（煤岩硬度越大自燃倾向性越小）、煤的含硫量（含硫量越大自燃倾向性越高）、煤的粒度（粒度越小自燃倾向性越大）等有关。然而在实际工作中并不是煤层自燃倾向性越高的煤矿越容易发火，因为除了煤炭本身的自燃倾向性以外，煤层的开采条件、煤层地质构造、通风方式、开拓方式都对煤层的自然发火危险程度具有重要的影响。

1 对煤层自然发火产生影响的因素分析

1.1 煤的自燃倾向性

作为煤炭产生自燃的基本条件煤的自燃倾向性是由煤炭处于日常温度条件下的氧化能力所决定的，它是煤炭的一种自然属性。并且它的强弱程度直接影响着煤层自然发火的危险程度。

1.2 煤层地质赋存条件

厚煤层、急倾斜煤层、地质构造破坏带自然发火危险度高，主要因为厚煤层很难全部回采、余留大量浮煤和煤柱、回采时间长远远超过煤层的自然发火期（暴露的煤炭从接触空气到发生自燃的时间段）；急倾斜煤层、地质构造破坏带容易煤炭自燃，煤层在挤压、张拉的条件下产生了大量的裂隙为破碎的煤体吸收氧气、发生氧化创造了有利的条件。

1.3 开拓开采条件

自然发火危险性较小的情况多发生在煤柱留设少、切割煤层较少的石门、岩巷开拓的环节。方便打钻注浆灭火的情况发生在岩巷进入采区的厚煤层开采时。回采时间的长短、煤炭回收率高低是采煤方法对煤炭自燃影响的外在表现。遗留煤炭越多的采煤方法越容易引起自然发火，在长壁式采煤方法中的留刀柱支撑顶板，留煤皮假顶，以及利用水力进行采煤的时候，均不利于防止自燃火灾的发生。一个回采工作面回采速度慢，拖延的时间越长，煤层自燃的危险性就越大，控制灾情的难度就越大。

1.4 通风方式

煤壁和煤柱裂隙以及采空区漏风是矿井通风影响煤炭自燃的外在表现，即使在漏风量非常小的情况下，长期的漏风将导致两巷和工作面断层、变薄带跳面的地方极易发生自燃。

2 防止矿井采空区自燃的技术

2.1 开采技术

在长期的煤矿开采实践中人们得出了一个重要结论，即在对于如何预防煤炭自燃火灾发生中起决定作用的是科学合理的开采方法与开拓系统。以最大的回采率、最小的煤层暴露面、容易隔离的采空区、最快的回采速度来要求开采和开拓方式是煤炭自燃严重的矿井预防煤炭自燃发火的基本要求。预防采煤工作面采空区遗留煤炭自燃的开采开拓方法主要有采用岩石集中巷和岩石上山、区段巷道采用重叠布置、区段巷道分采分掘布置、高效快速无煤柱的采煤方法。

（1）为了尽一切力量预防煤层自燃，通常我可以采用加快工作面回采速度、以后退式开采方式进行回采，同时为了使煤柱的损失降到最低回采工作面可以采用条带布置方式。

（2）我们在开拓机电硐室时首先应该选用现浇混凝土、锚网喷支护，普通岩石巷道开拓时首先选用锚索、锚网喷联合支护的方式，同时尽量在煤层中布置轨道下山、运输下山、回风下山。

（3）为了保证有较高的防火安全性我们可以加快回采速度与使用机械化装备，同时为了简单地布置巷道、提高回采率我们可以使用壁式采煤法。

2.2 有效的通风和监测

一定要保证工作面的合理配风，同时要减少向采空区漏风，保证工作面运顺采空区的顶板垮落，不能形成空顶。易发火地点安设一氧化碳监测报警仪，矿井要建立火灾束管监测系统，作为早期预测矿井发火的主要手段。

监测方面的措施：

（1）班长、瓦斯检查员必须配备便携式CO检测报警仪，掘进工作面、回采工作面上隅角等地点必须吊挂CO传感器。

（2）定期用火灾束管监测系统结合人工取样对井下易发火地点进行监测化验，分析可能出现的早期火情。

通风方面的措施：

（1）为了预防煤炭自燃我们在工作面回采时优先选用“U”型通风方式，采用后退式开采方式。

（2）为了预防煤炭自燃我们要将已经回采完毕的工作面及时构筑密闭墙，并加强密闭管理。

2.3 预防性注浆

预防煤炭自燃适用效果最好的一种手段就是预防性灌浆。通常情况下我们把粉煤灰或黄土等不燃性材料和水按照一定的配比进行搅拌混合在一起形成浆液，同时依靠井上下敷设的输送浆液的管路把浆液输送到很有可能发生煤炭自然发火的采空区，用来预防采空区煤炭自然发火的方法称为预防性灌浆。降低采空区遗留煤炭的温度并且将氧气和煤炭隔离开来是预防性灌浆的重要作用。把地面制好的浆液通过输送管路送到工作面采空区，浆液缓慢地向采空区流动填实采空区的裂隙，同时遗留在采空区的煤炭被浆液包裹起来将阻止氧气与遗留煤炭的进一步氧化，由于浆液的存在加大了采空区遗留煤炭的含水量从而进一步抑制了遗留煤炭的氧化发热的过程。一般选择粒径不大于2mm，细小颗粒（粒径小于1mm）占75%；9～14的塑性指数，2.4～2.8的相对密度，25%～30%的含砂量，25%～30%的胶体混合物等不助和不可燃性材料做浆材。

预防性灌浆方法有多种，我们通常根据灌浆与采煤顺序将灌浆方法分为采前预灌、随采随灌和采后灌浆三种类型。

在煤炭没有被回采前就将浆液输送到煤层进行灌浆称为采前预灌，它通常适用于煤炭自燃严重、老空区过多的矿井；紧跟着采煤工作面的回采及时向采空区灌浆的方法称为随采随灌法，一般情况下可分为埋管灌浆、钻孔灌浆和洒浆，能增加采空区的气密性并及时形成再生胶结顶板；通常将工作面回采结束后等到工作面封闭完毕后再向封闭得采空区进行灌浆的方法称为采后灌浆。

泥浆浓度越大，其粘度、稳定性和致密性也越大，包裹遗煤隔离氧气的效果也越好，但同时流散范围也越小，输浆管路容易堵塞；水固比大，则输送相同体积的土所用的水量大，包裹和隔绝效果不好，矿井涌水量增加，在工作面后方采空区灌浆时容易流出而恶化工作面环境。浆液的水固比一般情况下为4∶1，冬季为5∶1。

2.4 均压防火

均压防火技术既适用于火区的防灭火工作，又可用于采空区防止遗煤自燃。开区均压防灭火技术通常用于指导灭火、调风、正确地选择通风构筑物的位置和通风系统等通风防火工作，又适用于抑制采空区遗留煤炭的自燃和自热的发展。均压技术如果掌握得好还能用之控制采掘工作面瓦斯涌出。

2.4.1 开区均压防火

通常在回采工作面设立均压系统来阻止采空区遗留煤炭的自然发火，减少采空区的漏风，预防CO等有毒有害气体超限，确保生产正常进行。开区均压系统种类很多，根据工作面不同的漏风形式构成。主要原理是想方设法改变端点压差或者改变漏风方向；减少漏风可以抑制自燃进程的发展，改变风向能够调整一氧化碳等有毒有害气体的涌出。均压措施主要有调节风门均压、改变工作面通风系统均压、风门与通风机联合均压、角联支路风向随相邻支路风阻比而改变的原理均压。

2.4.2 闭区均压防火

在有煤炭自然发火可能性又立即封闭的区域，采取均压防灭火技术预防发生火灾事故的方法称为闭区均压防火。闭区均压防灭火技术的具体方法有：调节风门与主要通风机联合均压、并联风门与调节风门联合均压、改造通风系统均压和联通管均压、调压通风机与调节风门联合均压等。

2.5 阻化剂防火

通常情况下在容易氧化的煤体表面上存在大量的吸水性很强的阻化剂时就能够在其外表形成含水液膜从而隔离了氧气与煤炭的接触，起到阻止氧化的作用，同时水在蒸发时吸收热量，使煤体降温，从而抑制煤的自热和自燃，延长自然发火期的作用。

常用作阻化剂的氯化物有氯化钙、氯化镁、氯化铵、氯化钠三氯化铝以及水玻璃（xNa2O・ySiO2）等。一般选用氯化钙、氯化镁等原材料丰富、运输方便、价格便宜、阻化效果好的阻化剂。一些工厂废液如铝厂炼镁槽渣，化工厂的氯化镁和硼酸废液，造纸厂的黑液、酿酒厂的废液等都有一定的阻化效果，既保护环境部受污染又节省资源。对于高硫煤层的阻化水玻璃的阻化效果最好，氢氧化钙其次。

提高阻化效果、降低成本是合理选择阻化剂浓度的重要方面。在生产实践中我们发现溶液阻化率选定为20%时阻化效果较好，溶液阻化率选定为10%时阻化率有所下降。目前我国煤矿常用移动式、永久式、半永久式三种喷洒压注系统。

2.6 凝胶防灭火

作为近几年新发展起来的凝胶防灭火技术是集降温、堵漏、固结水、阻化等性能为一体，较好地解决了灌浆、注水的泄漏流失问题的新型防灭火技术。目前已经成为煤矿不可或缺的防灭火技术之一，该技术具有如下特点：

（1）安全性好：由于在煤体中胶体能够堵塞漏风通道、z凝固化，故有害气体消失快；在高温下，胶体不会产生大量水蒸气，不存在水蒸气水伤人和煤气爆炸危险。

（2）火区复燃性低：高温区内只要有胶体渗透到的地点都不会复燃。

（3）灭火速度快：由于胶体具有特殊的灭火性能，其灭火速度比较快。

（4）火区启封时间短：注胶灭火工程实施完，不需等待（《煤矿安全规程》规定各项指标达到启封条件后还需观察稳定一个月才能启封），即可启封火区。

2.7 氮气防灭火技术

氮气的化学性质稳定是一种无毒、无味、无色、无嗅的气体，在正常温度和正常压力下氮气不容易与其它物质发生化学反应，正是利用它的这种特性来进行矿井的防灭火工作，其效果非常显著。

2.7.1 氮气防灭火的作用和特点

氮气填充到采空区可以将采空区裂缝中的氧气排挤出去，使得采空区内及其冒落处的氧气含量大幅度地下降从而惰化采空区，使采空区遗留的煤炭不发生氧化自燃。

注氮夤程中回采工作面的采空区经常处于正压状态从而导致新鲜风流不容易进入采空区，对阻止采空区遗留煤炭的自然发火非常有利。当采空区充满大量氮气后采空区周围介质和采空区的温度会迅速下降，从而收到冷却降温的效果。

将氮气注入到火和瓦斯共存的爆炸危险区就能够有效地遏制火区内的可燃性气体的爆炸，从而保证工作面的安全生产。

注氮气防灭火技术不仅对保护环境非常有利，而且操作工艺还十分简单。

如果采空区漏风非常严重的话在负压作用下注入采空区的氮气就非常不利于保存，并且会随着风流向采煤工作面或者邻近采空区，另外虽然氮气本身不具有毒性但容易使人窒息死亡，所以就需要与均压防灭火技术和其他堵漏风措施相互配合使用，使氮气泄露量控制在最低限度。

2.7.2 注氮的要求

要向采空区注入的浓度不小于97%的氮气；

要有可靠稳定的氮气来源；

至少有一套监测系统能够连续不断地监测采空区气体成分变化情况；

至少有一套专用的氮气输送管路及其附属安全设施；

定期进行监测、分析和整理有关记录必须安排专人进行，发现问题及时报告处理等规章制度；

有固定或移动的温度观测站（点）和监测手段。

2.7.3 氮气的制取

目前有变压吸附、深冷空分和膜分离三种工艺技术来进行基本氮气制取。

3 结语

随着采空区防火技术不断进步和科学技术的发展。抑制煤的氧化过程，使采空区遗留煤炭缓慢氧化无是各种防灭火技术的本质所在。合理地选择防灭火方法并掌握煤层的自燃倾向性和自燃发火期，对采空区防火工作有极大的帮助。树立采空区遗煤的自燃是可以防止和控制的思想。积极主动的采取防火措施、充分发挥人的主观能动性是成功防止采空区遗煤自燃的关键。

参考文献

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篇13

[关键词]：罐笼，改绞，箕斗

[abstract] : coal mine shaft phase of the project construction of the mine shaft after construction, want to undertake to ground to mine coal mine of the second phase of the project construction, the mine to wring the stand or fall of temporary work, directly influence the construction of coal mines, a temporary change process method proper ground speed can shorten the construction period, be helpful for coal mine construction, increasing safety, save manpower and material resources, improve the production efficiency. Coal mine general use of the temporary cage to ground, for the second phase of construction of the mine to ascend the personnel and the coal gangue, etc. This paper briefly introduce the temporary change ground coal mine skip method and process.

[key words] : the cage, changing the ground, skip

中图分类号： TU272.1文献标识码：A文章编号：

0 前言

乌审旗蒙大矿业有限责任公司纳林河二号矿井井田位于鄂尔多斯市境内，行政划属鄂尔多斯市乌审旗无定河镇管辖。纳林河二号矿井一号主井井筒设计净直径为6.0m，深度为607.28m。本文以内蒙古乌审旗蒙大矿业有限责任公司纳林河二号矿井一号主井改绞工程为例，浅谈煤矿立井改绞施工工艺和方法。

一、施工方案：

上部套架及改绞天轮平台安装完毕后，进行缠绳挂箕斗工作。先用稳车敷设8根罐道绳，然后将箕斗用25t吊车吊入井口套架内，在套架底框梁上棚4根I45a工字钢，将箕斗放在钢梁上。绞车上绳并将提升绳与箕斗相连，先下放东侧箕斗（绞车东侧为固定滚筒，西侧为活动滚筒），将箕斗下放到卸载位置后停车，将活滚筒侧提升绳在井口与西侧箕斗相连，西侧箕斗提升到卸载口位置，然后在西侧箕斗上方的套架加固梁上挂两台10t手拉葫芦将箕斗留住，然后绞车房通过离合器将西侧滚筒脱离，开动绞车将东侧箕斗调整到井底装载位置，再将西侧活滚筒与东侧固定滚筒固定锁住，拆除西侧箕斗上的手拉葫芦，即完成调绳对箕斗工作。

二、施工准备：

1、场地平整

将井口改绞封口盘盘面上及井口周围清理干净，将井架天轮平台上杂物清理干净。

2、测量放线

根据矿方提供的基准点、桩位、标高,利用全站仪将井筒十字中心线投放在井架天轮平台上，以确保罐道绳安装的准确性。

3、技术交底

施工前应组织施工班组认真学习有关图纸，交待施工工艺，统一施工方法，认真学习《施工技术措施》的内容，以确保施工质量和安全,确保施工质量和工期。

4、安全准备

4.1清理井口周围10米距离，并在井口周围设立警戒线，由专人负责看护，非工作人员不得进入现场。

4.2安检人员检查施工所用的安全带有无损伤，如有损伤，将其及时报废。

4.3起重作业人员检查吊具、锁具、卸扣等工器具是否完好。手拉葫芦有无滑链、卡链及损坏的现象。检查钢丝绳的疲劳程度，如有断丝等损伤情况，作报废处理。检查滑车的转动情况，是否需要加油；轴两头紧固，卡板的螺栓是否有松动现象。

4.4电工检查电焊机的电源线有无破损，电压是否稳定。防止漏电伤人。

三、施工方法：

1、下放罐道绳。利用改绞后的天轮平台敷设罐道绳，用4台16t稳车下放钢丝绳罐道。一次下放2根钢丝绳，放完2根罐道绳后，将罐道绳锁在井架翻矸平台加固梁上，然后将罐道绳拉紧装置吊装到井架天轮平台的安装位置。

1.1先将4根罐道钢丝绳缠到4台16t稳车上，稳车布置详见附图。稳车缠绳时每缠一层钢丝绳后，在滚筒上放一层δ6mm钢板做绳皮，再在上面缠钢丝绳，防止钢丝绳受力后钢丝绳之间挤压伤绳。

1.2稳车缠完绳后，将钢丝绳头穿过天轮平台的天轮进入套架。在上部套架底框梁上棚2根[28a槽钢组合梁（详见附图），槽钢梁上放置好8台钢丝绳拉紧装置并电焊固定，对每台拉紧装置进行编号，确定需要敷设的钢丝绳的捻向，保持每个提升容器的四根罐道绳斜对角捻向一致，严禁在同一提升容器的相邻两根罐道绳捻向相同。将拉紧装置的楔形块拉起，使绳孔敞开，将罐道绳的绳头穿过拉紧装置后，在钢丝绳端部挂一个重锤，在每根钢丝绳端部向上20米处用红漆做标记，便于钢丝绳下放到井底锁绳梁后确定每根钢丝绳的长度。对四台稳车进行全面检查无误后，开动两台稳车下放罐道绳。井口及井底装载硐室各配备一台对讲机及通讯电话。当钢丝绳下放到装载硐室附近时，人员及时监控罐道绳下放情况，保持各根钢丝绳下放长度一致，钢丝绳下放到锁绳梁上平面后停止钢丝绳下落，施工人员将钢丝绳头部的重锤拆下放在锁绳梁平台上，然后将钢丝绳头穿入锁绳梁的下绳孔，将绳头从一侧取出拉上来与上方的钢丝绳用钢丝绳卡卡固，每根钢丝绳卡5个绳卡。卡固罐道绳后，地面将罐道绳用6×19S+FC-Φ34-1770钢丝绳索锁在井架翻矸平台加固梁上，用36#钢丝绳卡卡设，绳卡7个，间距150mm，绳索在井架翻矸平台加固梁上缠绕两周后用10t卸扣锁住，另一端的钢丝绳与罐道绳用绳卡卡固。在井架加固梁的锁绳处的梁的四个棱角用钢管做绳皮，防止钢丝绳套局部受力过大损伤钢丝绳。然后放出稳车上多余的钢丝绳，将井口处的罐道绳拉紧装置用20t吊车吊放到井架天轮平台上方，将拉紧装置安装在设计位置，然后将液压站用20t吊车提升到井架天轮平台上，连接拉紧装置的油管到液压站上，利用液压站拉紧钢丝绳，先将钢丝绳稍带上劲，然后进行其他钢丝绳的敷设工作。

2、箕斗进入套架。

在套架底框梁上棚四根I32a工字钢，用一台16t稳车和一台25t吊车将两套箕斗分别吊入套架内，并棚放在I32a工字钢上。在套架上挂两台10t手拉葫芦，用于配合吊车将箕斗吊装的套架内。

3、缠绳挂箕斗

绞车缠绳前，确保绞车安装安全可靠。绞车为双滚筒，电机侧为固定滚筒，另一侧为活动滚筒，通过离合器实现活滚筒脱离。缠绳时，主提升钢丝绳一根从固定滚筒上方缠绕，另一根从活动滚筒下方缠绕。钢丝绳头穿入滚筒后，绳头与滚筒用钢板卡卡固牢靠后进行缠绳工作。缠绳时绞车开动速度不宜超过0.5m/s，确保钢丝绳在绳槽内排列整齐，发现钢丝绳排列不紧密时，及时用大锤敲击钢丝绳，使钢丝绳排列整齐紧密。绞车缠绳后，留出约100m钢丝绳用将钢丝绳通过天轮披下，连接箕斗。

4、箕斗挂设。

先挂设固定滚筒侧箕斗（东侧箕斗）。将固定滚筒的提升钢丝绳通过井架天轮平台的提升天轮，进入上部套架并与东侧箕斗相连，箕斗与提升钢丝绳之间通过首绳楔形连接装置连接，将钢丝绳穿过楔形连接装置后，拉出1.5m钢丝绳，然后紧固楔形连接装置绳头端的板卡，将钢丝绳端部与提升绳之间用一副钢丝绳卡紧固，然后将箕斗四角的四根罐道绳与箕斗相连，罐道绳通过尼龙滑套及压板固定（此工作完成后进行罐道绳的张紧工作，罐道绳的张紧见后），然后开动绞车，使提升绳带劲，将东侧箕斗拉起约0.3m后，停留约10min，检查提升绳及箕斗悬挂情况，确保安全后，抽出箕斗下方的工字钢，开动绞车下放箕斗，井底装置硐室施工人员通过通讯电话联系地面信号室，当箕斗下落到装载硐室+580m平台位置时，立即向井口信号室发出停车信号，井口信号工及时向绞车房发出停车信号，停车，绞车速度控制在0.5m/s以内。井口将活滚筒上的提升绳经过井架提升天轮进入套架，用25t吊车将西侧箕斗吊入套架内并棚放在井口的2根I45a工字钢上，将西侧提升绳与西侧箕斗相连（通过箕斗上方的楔形连接装置固定提升绳），开动提升机将西侧箕斗提升到卸载位置停车，在上部套架加固梁上挂设两台10t手拉葫芦，用两台手拉葫芦将西侧箕斗留住，提升机房将西侧活滚筒通过离合器脱离，然后开动提升机将东侧箕斗下落到装载位置停车，然后提升机房将西侧活滚筒通过离合器与固定滚筒相连，拆除井口套架上留西侧箕斗用的手拉葫芦，完成调绳对箕斗工作。

5、罐道绳的张紧。

箕斗挂设完毕后，进行罐道绳的张紧工作。立井提升容器采用钢丝绳作为导向罐道时，由于钢丝绳有一定的弹性，因而提升容器的摆动幅度大，严重影响提升系统的安全。为了降低提升容器的摆动量，必须提高罐道钢丝绳的张力，保证其具有足够的刚度。《煤矿安全规程》第388条规定“每个提升容器设有4根罐道绳时，每根罐道绳的最小刚度系数不得小于500N/m，各罐道绳张紧力之差不得小于平均张紧力的5%，内侧张紧力大，外侧张紧力小”。本工程采用LGS型罐道绳拉紧装置，该装置通过液压站的半自动化操作完成罐道绳的拉紧及张紧力的调节。

LGS型罐道绳拉紧装置安装定位后，先拆除下卡绳器上的弹簧压紧部分，把上、下卡绳器的楔块都提高固定住，使罐道绳从下卡绳器、上卡绳器中间穿过。上、下卡绳器预夹紧罐道绳，安装下卡绳器上的弹簧压紧部分。两油缸通过液压胶管与液压站连接，启动液压站，准备拉紧罐道绳。操作液压站使油缸伸出，上卡绳器卡住罐道绳向上拉动，此时下卡绳器始终在预夹紧的状态下松绳；当油缸伸出最大时（上卡绳器运动到最高位置），再操作液压站使油缸收回，此时下卡绳器固定卡紧罐道绳，上卡绳器自动松开并随油缸退回到最低位置。如此反复操作，观察液压站的压力表读数，达到指定压力后即可。压力值由设备厂家技术人员设定并现场指导安装。

四、结语

篇14

【关键词】采空区；瞬变电磁法；三维地震；活性炭测氡

1.采空区形成机理

地下矿层采空后形成的空间称为采空区。当采空区出现后，打破了原有的应力平衡，上覆岩层失去支撑，产生移动变形，直到破坏塌落。采空区塌陷后，形成采空塌陷区。以煤层采空塌陷区为例，可将它分为3个带：①垮落带：煤层采空上部岩层出现坍落；②断裂带：冒落带上方岩体因弯曲变形过大，在采空区上方产生较大的拉应力，两侧受到较大的剪应力，因而岩体出现大量裂隙，岩石的整体性受到破坏；③弯曲带：裂隙带以上直到地面，在自重应力作用下产生弯曲变形而未破裂。

2.采空区地球物理特征

2.1地震勘探的波组特征

煤层采空区塌陷垂直“三带”示意由于煤层与其顶底板岩层存在着较大的波速和密度差异，为一个非常明显的波阻抗界面，能够形成可检测的反射波。采空区的存在，致使地层原有物性条件遭到破坏，在煤层反射波组中表现为反射波同相轴的弯曲、减弱，直到消失，同时煤层顶部结构的不规则破坏，也将产生各种低频干扰，因此用地震方法可以探测地下煤层采空区的分布。

（1）采空区地震时间剖面判识。在沉积稳定煤层中掘进的工作面，人为地造成煤层局部的不连续性，使得地层局部物性条件发生突变（煤岩—空腔），表现在地震时间剖面上，势必造成在叠加剖面上的煤层反射波出现绕射波，在偏移时间剖面上则会出现“空白段”或“低能量”反射。

（2）采空区三维地震水平切片判识。三维地震水平切片是圈定采空区范围的另一种简单有效的方法。但其前提条件为：煤田三维地震资料在野外采集过程中无较大的“变观”；资料处理中严格按照“高信噪比、高分辨率、高保真度”原则进行。当煤层沉积相对稳定、煤层底板起伏形态局部变化相对平缓时，煤层反射波在水平切片中色彩稳定，无颜色突变现象出现；反之，当遇到采空区等地质异常体时，煤层反射波在水平切片中色彩将会出现颜色突变现象。

（3）采空区地震属性判识标志。地震属性是对地震数据的几何学、运动学、动力学和统计学特征的量度，地震属性分析技术是贯穿于应用研究、算法研究和综合软件系统的一种用来提取、存储、显示、分析、证实和评价地震属性的技术。地震属性的应用包括： 由时间得到的属性能提供构造的信息；振幅属性能提供地层和储层的信息；频率属性能提供薄互层的信息等。因为属性分析能够从空间上全局性地反映断层、采空区及陷落柱等构造的空间实际展布形态，被誉为地震解释的“放大镜”。在煤层沉积稳定，无采空区等地质异常分布，同时确保野外采集过程中无较大的“变观”存在，资料处理中严格按照" 高信噪比、高分辨率、高保真度"原则进行的前提下，属性分析图片中，煤层的属性特征分布连续，当遇到构造、地质异常、采空区的分布在水平切片上表现为规律性的、有一定展布规律的色彩变化。

2.2电性特征

瞬变电磁法是一种时间域的电磁勘探方法。在地表敷设不接地线框或接地电极，利用阶跃波或其它脉冲电流场源激励，在大地产生过渡过程场，断电瞬间在大地中形成涡旋交变电磁场，此涡流场随时间以等效涡流环的形式向下传播、向外扩展，利用不接地线圈、接地电极或地面中心探头测量。这种由地下介质产生的二次感应电磁场与地下介质的导电性有关，根据它的衰减特征，可以分析计算地下介质的电性，从而可以判断它们的规模、产状等信息。当地层完整，没有采空区时，电阻率断面电性特征明显。当地下的煤层被采出后，在岩层内形成一个有一定规模的空间，与围岩相比，采空区的电阻率为无穷大。但是随着时间的推移，上覆岩层就会在地球重力的作用下逐渐断裂、塌陷，地下水就会侵入，采空区的电阻率随着发生变化，会出现相对高阻或低阻异常区。对于未充水采空区将呈现相对高阻特征，通过对比区内地层的电性差异，可以寻找这种煤层采空区。对于充水采空区，由于地下水的流动性及电离作用，电阻率将呈现相对低阻的特征。分析对比电阻率参数，及区内地层的电性差异，寻找低阻异常区可以寻找含水采空区的分布和划分含水范围。

2.3放射性特征

当地下煤层被采出后其上覆岩层会破碎、断裂，形成一定规模的裂隙带，破坏了岩体中原有的天然应力状态，引起应力重新分布，在裂隙周边易形成一个应力松动圈（即应力降低了的区域） 。这种情况往往会促使岩体内部的水分、气体由高应力区向低应力区转移。岩石破碎带、断裂形成之后，改变了地下地质体的应力分布状态，促使地质体发生变形，从而改变了地下气体的运移与集聚环境，对氡气的运移与富集具有一定的控制作用。主要表现为三个方面： 储气作用、集气作用和通道作用，通过上述种种作用，氡射气元素向岩石断裂破碎带运移，在裂隙集聚，在地表形成一个与采空（破坏） 区形态相应的氡异常区。在地表将活性炭测杯埋入地下40cm深的坑中，由于活性炭的强吸附作用，经过一定采集时间（一般5～7d）的静态累积吸附后，使得采集点附近的氡气被吸附在活性碳中，通过探测氡的衰变子体释放的特定能量γ谱线的计数，获取该点的氡值信息，这样能够最大限度的消除气象因素、钍射气因素等造成的干扰。因此，通过这种静态累积的能谱测量方式可以获得氡浓度的信息（实际是测量氡衰变所释放的γ射线的强度），达到圈定采空（破坏）区位置和范围的目的。

3.结论

根据不同目的层埋深，结合三维地震、瞬变电磁、活性炭测氡勘探方法特点，选择不同方法组合进行勘探，能够较好地解决了煤层采空破坏问题。经过长时间生产实践发现目前瞬变电磁处理软件对规模较小的采空区处理出来的结果并不理想，对电磁环境较差、高压线和人文设施等电磁噪声较大的区域勘探效果不佳。由于我国现代化进程比较快、矿业开采比较发达，使得瞬变电磁勘探区往往存在强的电磁干扰，而强噪声背景下的弱信号往往蕴含着重要信息。因此很有必要对以往勘探成果进行深度研究，对后期数据进行精细处理，力争解决瞬变电磁勘探资料去噪及弱信号提取技术问题。采用相关分析、小波分析等新方法研究 TEM 弱信号的提取问题，建立实用、有效的 TEM 探测弱信号处理方法技术是瞬变电磁法的一个发展方向。利用三维地震勘探技术探测煤田采空区位置和范围已取得了很好的效果，但是对于采空区下组煤的探测还处于探索研究阶段，这也将是三维地震勘探技术发展的一个方向。活性炭测氡探采空区存在一定的局限性，氡气运移受裂隙控制，随裂隙的变化而变化，因此其异常不能准确反映采空区平面位置，属定性测量方法，仅能控制采空区范围，难以确定采空区深度。另外活性炭测氡易受降水影响。多种勘探方法组合，解决采空区平面位置及埋藏深度势必为采空区勘探的发展趋势之一。

【参考文献】