杜源與節(jié)社2014年第4期(總第103期)ENERGY AND ENERGY CONSERVATION2014年4月技術(shù)研究煤礦采煤技術(shù)優(yōu)化探析邰銀記(山西省霍州煤電集團(tuán)豐峪煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西霍州031400)摘要:隨著煤礦采煤生產(chǎn)質(zhì)量和效率要求的提高，對(duì)煤礦采煤技術(shù)的專業(yè)性水平要求越來越高。以西山煤田工程為例，在了解該工程基本概貌的基礎(chǔ)上，提出該煤礦采煤技術(shù)優(yōu)化的建議措施，為其它煤礦采煤工程提供借鑒與參考。關(guān)鍵詞:煤礦工程; 采煤技術(shù);技術(shù)優(yōu)化中圖分類號(hào): X752文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 2095-0802-(2014)04- 0182-03On the Optimization of Coal Mining Technology of Coal MineTAI Yin-ji(Fengyu Coal Industry Co.. Ltd. of Huozhou Coal Electricity Group of Shanxi Province, Huozhou 031400, Shanxi, China)Abstract: With the improvement of the requirements of quality and efficiency of coal mining production, requprolessional level of coal mining technology is increasing. W ith Xishan Coal Project as an example, on the basis of understandingthe basic overview of the project, proposes measures for optimizing the coal mining technology of the coal mine to providereference for other coal mining projects.Key words: coal mine project; coal mining technology; optimization of technology采層以中厚煤層為主，地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，含有不同0引言量的細(xì)砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等，并分為上煤組、煤礦工程開采中經(jīng)常遇到不同的技術(shù)問題，其中中煤組、下煤組三個(gè)含煤組，其中上煤組比較穩(wěn)定,地面技術(shù)、井下煤層開采技術(shù)、工作面保水開采技而且厚度均勻，有2層以上的可采煤層，中煤組以中術(shù)、沿空留巷作業(yè)安全技術(shù)等，直接關(guān)系到煤礦的有厚煤層和薄煤層為主，在層數(shù)、厚度等方面變化幅度效生產(chǎn)。為進(jìn)- -步提高煤礦工程的采煤水平，我們需比較大，并有明顯分叉、尖滅等病害特征，下煤組亦要盡快找出該煤礦工程中存在的技術(shù)問題，從不同的含有粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等，厚薄不一且不夠穩(wěn)技術(shù)層面上，提出采煤技術(shù)的優(yōu)化措施。定。礦區(qū)在瓦斯地質(zhì)方面，含有3.583 m2/t~20.218 m/t的瓦斯量，壓力現(xiàn)在0.31 MPa~3.56 MPa之間，且沒1案例煤礦工程概貌有明顯的規(guī)律跡象,在煤礦開采過程中，瓦斯的涌現(xiàn)西山煤田工程分為走向長度250 km的30個(gè)勘探.量越來越多，亟需采取措施減少瓦斯的危險(xiǎn)系數(shù)。井田，目前累計(jì)煤礦儲(chǔ)量約為97.3x10* 1,其中有各2案例煤礦工程 采煤技術(shù)的優(yōu)化建議種類型的優(yōu)質(zhì)煤礦。該煤礦在地形地貌特征方面，呈西高東低的特點(diǎn)，并在起伏的山巒凹地中，均有不同根據(jù)案例煤礦工程的基本概況，并結(jié)合煤礦工程儲(chǔ)量的煤礦資源。另外在礦區(qū)周圍，分布著不同大小.開采中經(jīng)常遇到的技術(shù)難題，有必要深入探討以下幾的溝谷小溪，在地表降雨的補(bǔ)充下，這些小溪常年儲(chǔ)方面的技術(shù)應(yīng)用方法，并在技術(shù)應(yīng)用過程中，提煉出水，使得一些位置地質(zhì)酥松,形成影響煤礦開采安全技術(shù)優(yōu)化的具體建議。的威脅性因素。至于煤層的基本特征，經(jīng)勘測單位詳2.1地面技術(shù)細(xì)調(diào)查，確定含煤層為23層-50層，其中有10層~所謂地面技術(shù)，指的是在煤礦開采過程中，通過20層為可開采層，平均厚度為29.3 m。煤礦的可開對(duì)建筑物、危巖地面的保護(hù)，控制地質(zhì)災(zāi)害的影響范圍?；诎咐程的地質(zhì)它寶特征該工程 的地面控制技術(shù)，應(yīng)中國煤化工巖地面保護(hù)兩個(gè)收稿日期: 2014-03-17作者簡介:邰銀記，1968年生， 男，山西臨汾人，2011 年畢業(yè)方面研討。YHCNMHG繁出現(xiàn)走向和傾于太原理工大學(xué)采礦工程專業(yè)，工程師。斜長壁冒落現(xiàn)象，使得村莊建筑物等受到不同程度的●182.2014年第4期邰銀記:煤礦采煤技術(shù)優(yōu)化探析2014年4月破壞，并伴隨出現(xiàn)危巖崩塌和滑坡等地質(zhì)問題，因此利用隔水層減少井巷和開采層的破壞。在應(yīng)用該技術(shù)需要根據(jù)村莊建筑物結(jié)構(gòu)特征，因地制宜采取合適的之前，有必要分析開采區(qū)域的煤礦充水條件和礦井涌保護(hù)措施，譬如磚混結(jié)構(gòu)的建筑物，可在頂?shù)准釉O(shè)圈水量,并構(gòu)造合理隔水層。至于工作面保水開采技術(shù)，.梁和構(gòu)造柱，而木結(jié)構(gòu)房屋可增加斜撐等。至于危巖目前常見的有以下幾種方式。地面，尤其針對(duì)長期裸露的危巖,在幾處出現(xiàn)嚴(yán)重風(fēng)2.3.1長壁 綜合機(jī)械采煤技術(shù)化裂縫的地方，在不影響正常采煤情況下，采用預(yù)應(yīng)作為現(xiàn)代化采煤的重要技術(shù)內(nèi)容，這種采煤方式力錨固方法，根據(jù)巖體重量和范圍的計(jì)算結(jié)果，灌漿的技術(shù)特征體現(xiàn)為高阻力、信息化、大功率，并可在處理這些裂縫，避免開采過程中出現(xiàn)碎石滾落和片巖超長工作面安全高效地生產(chǎn)。這種技術(shù)在工作面保水問題。川開采區(qū)域中的應(yīng)用，有必要將隔水層設(shè)置在開采彎曲2.2 井下煤層開采技術(shù)下沉的位置，以保持該位置的穩(wěn)定性，而案例工程應(yīng)井下煤層開采的地質(zhì)災(zāi)害集中程度更高，案例工用這種技術(shù)的開采區(qū)域，每層平均厚度為10.51 m,程的上覆巖層，單一地面處理措施已經(jīng)不能夠完全保工程 在該區(qū)域利用大采高液壓支架，提高該位置超長證采煤安全，需要綜合性采取以下幾方面的開采技工作面的穩(wěn)定性和安全性。術(shù)，方可提高開采效果和保證開采質(zhì)量。2.3.2限高開采技術(shù)2.2.1走 向長壁厚退式協(xié)調(diào)開采技術(shù)保水開采的煤層上方覆蓋層，其厚度不足以維持針對(duì)案例煤礦工程A村莊北面灰?guī)r陡崖位置，在隔水層的穩(wěn)定性，而且該位置存在明顯彎曲下沉現(xiàn)開采過程中，發(fā)現(xiàn)后方存在采空區(qū),并有明顯傾斜現(xiàn)象。 由于受到隔水層層位限制，此處需要采用限高開象，為了避免該位置發(fā)生坍塌事故，工程決定采用走采技術(shù)，在含水層地方，根據(jù)隔水層臨界高度，控制向長壁后退式協(xié)調(diào)開采方式，即在該位置修筑臺(tái)階形導(dǎo)水縫隙進(jìn)-一步擴(kuò)大,同時(shí)保證開采工作面能夠得以狀的工作面，并沿著開采方向往下布置工作面。另外在有效保水，但可能需要以部分煤礦資源的損失作為代存在高瓦斯的鄰區(qū)礦井內(nèi)，亦采用這種多工作面協(xié)調(diào)開價(jià)，因此開采效率問題有待進(jìn)一步解決。 田采方式，以便在- -定程度上克服瓦斯治理的困難。2.3.3分層間歇式開采技術(shù)2.2.2傾斜長壁協(xié)調(diào)開采技術(shù)在厚煤層分層開采過程中，為減緩地表移動(dòng)和變與前一種方式不同的是，這種方式主要針對(duì)開采形，在開采其中一個(gè)分層之后，停止繼續(xù)開采并觀測不規(guī)則，而且生產(chǎn)布局模式較為復(fù)雜的區(qū)域，案例煤地 表變化情況，在確定地表完全穩(wěn)定之后，再繼續(xù)開礦工程A村莊東面方向的200 m’ 區(qū)域內(nèi)，采用傾斜采下一個(gè)分層。案例工程以《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》為長壁協(xié)調(diào)開采方式，同時(shí)克服仰采時(shí)治理瓦斯和俯采依據(jù)，對(duì)工程其中一個(gè)抗壓強(qiáng)度為53 MPa-87 MPa時(shí)排水的困難及避免地表地質(zhì)災(zāi)害的擴(kuò)散。的上覆堅(jiān)硬巖層的工作面，根據(jù)該位置導(dǎo)水裂隙帶最2.2.3條帶法開采技術(shù)大高度、累計(jì)開采厚度、礦積開采厚度、煤層開采層針對(duì)案例煤礦工程存在覆巖危害的開采區(qū)域,采數(shù)，確定導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育的最大高度。通過計(jì)算，進(jìn)用條帶法開采技術(shù)，-方面能夠控制地表的沉陷，另- 步控制了導(dǎo)水裂隙帶高度的增加，對(duì)于保水采煤采-方面可以回收村莊建筑物下方的部分壓煤。該技術(shù)出率的提升,也具有明顯效果。的應(yīng)用，是在覆巖層留設(shè)條帶煤柱支撐，以便協(xié)同開2.3.4長壁綜合機(jī)械法放頂煤開采技術(shù)采和生產(chǎn)，并在高瓦斯的礦井區(qū)域，提高煤礦資源的案例工程中特厚煤層的開采，需要利用這種開采回收率和掘進(jìn)率，有助于實(shí)現(xiàn)煤礦的規(guī)?；_采。2技術(shù)，解決采出率低的問題，并針對(duì)采空區(qū)域上方位2.2.4充填法開采技術(shù) .置聚集的瓦斯氣體和地面沉陷地質(zhì)災(zāi)害。該方法的利這種煤礦開采技術(shù)的應(yīng)用，不僅有利于控制地表用，要求同時(shí)兼顧圍巖破裂問題，以便造成隔水層破沉降，而且還能夠以“ 就地取材”的優(yōu)勢，提高煤礦壞，從而影響保水采煤效果。資源的回收率，是條帶法開采技術(shù)的良好輔助補(bǔ)充方2.3.5短壁 綜合機(jī)械開采技術(shù)式。在本工程中應(yīng)用充填法開采技術(shù)，是根據(jù)工程本該技術(shù)又分為房式、房柱式、巷柱式幾種方式，身的客觀條件，結(jié)合實(shí)際勘測的參數(shù)，利用開采出來重點(diǎn)應(yīng)用于開采規(guī)模比較小，而且不會(huì)明顯影響隔水的砂石，重新回填到采空的位置，大大提高了煤礦生層穩(wěn)定性的礦區(qū)，但由于這種方法不具備提高采出率產(chǎn)的安全系數(shù)。的功能，而且需要耗費(fèi)- -定資源， 僅可適用于局部區(qū)2.3工作面保水開采技術(shù)域的煤礦開采中國煤化工針對(duì)工程存在的礦井涌水現(xiàn)象，在工作面應(yīng)該采2.3.6條帶開MHCNMHG用保水開采技術(shù)，即在做好補(bǔ)給和排泄水源的同時(shí),除了在井下保層升來時(shí)需要應(yīng)用到這種技術(shù)，在●183.2014年第4期能源與節(jié)能2014年4月工作面保水開采時(shí)，也有必要借助這種技術(shù)控制上覆定，將瓦斯?jié)舛冉档偷揭?guī)定值以內(nèi);巖層和地表沉陷，尤其針對(duì)案例工程這種巷道多、工c)在灌漿區(qū)域設(shè)置警戒柵欄,并保持沿空巷內(nèi)潔作面復(fù)雜的實(shí)際情況，更需要采用條帶采煤技術(shù)保護(hù)凈和控制支柱架設(shè)的偏差。H建筑物、道路和水體，但在接近礦井位置區(qū)域,不建2.4.3礦壓控制安全技術(shù)議采用這種技術(shù)。在超前工作面100 m范圍內(nèi)，以20 m作為基本2.3.7充填開采技術(shù)單位設(shè)置頂板離層儀，每天讀取一次，根據(jù)讀取數(shù)值即利用工程現(xiàn)場的固體廢棄物，按照合適比例摻的變化情況，確定是否加強(qiáng)支護(hù)沿空留巷，其中需要人粘結(jié)劑，填充于采空區(qū)域，以便將剩余的煤礦資源礦壓控制的區(qū)域，需要通過測定該區(qū)域的表面位移、置換出來，同步控制上覆巖冒落、裂隙、彎曲下沉等深部位移 和充填物荷載等，針對(duì)性地加設(shè)加強(qiáng)錨桿和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，但由于這種技術(shù)的應(yīng)用成本高，同時(shí)補(bǔ)充 支架漿液。可能影響環(huán)境效益，因此也只能在局部采空區(qū)域使用。3結(jié)語2.4沿空留巷作業(yè)安全技術(shù)沿空留巷作業(yè)安全技術(shù)，屬于超前維護(hù)運(yùn)輸巷的煤礦在開采過程中，對(duì)技術(shù)要求越來越高，而出技術(shù)模式，分為支護(hù)作業(yè)安全技術(shù)、灌漿作業(yè)安全技于開采效率和開采質(zhì)量需求的考慮，地面技術(shù)、井下術(shù)、礦壓控制安全技術(shù)三種。煤層開采技術(shù)、工作面保水開采技術(shù)、沿空留巷作業(yè)2.4.1支護(hù) 作業(yè)安全技術(shù)安全技術(shù)等被廣泛應(yīng)用于煤礦開采。以西山煤田工程在案例工程運(yùn)輸巷工作面20 m范圍內(nèi),利用超為例，根據(jù)該工程實(shí)際情況，綜合應(yīng)用了地面技術(shù)、前支護(hù)技術(shù)規(guī)范要求，支設(shè)加強(qiáng)錨索，并按照相關(guān)質(zhì)井下煤層開采技術(shù)、工作面保水開采技術(shù)、沿空留巷量標(biāo)準(zhǔn)，合理布置金屬網(wǎng)和鋼筋梁,其中在出口臺(tái)階作業(yè)安全技術(shù)，在理論層面上取得了一定成效,建議面位置，以大于0.9 m的距離打設(shè)低錨桿，并用金屬這些技術(shù)在相關(guān)的煤礦采煤工程中接受檢驗(yàn)，并對(duì)于網(wǎng)和鋼絲繩連接底板錨桿，但要安排專人監(jiān)管,以免不周之處予以完善。支護(hù)位置上方出現(xiàn)矸石流滾落傷人。此外，支護(hù)作業(yè)參考文獻(xiàn):還需要重點(diǎn)兼顧工作面后方沿空留巷段的支護(hù)強(qiáng)度，「1] 袁偉吳,袁樹來，薄煤層綜合機(jī)械化矸石克填開采技術(shù)研究[].煤炭工程,2013(6):53-54.根據(jù)頂板的活動(dòng)特征，在鑒定的基礎(chǔ)上采用必要加固[2] 黃劍.關(guān)于煤礦采煤技術(shù)及安全管理的幾點(diǎn)思考[J].能源措施。與節(jié)能,2013(10):35 -36.2.4.2灌漿作業(yè)安全技術(shù)3] 陳龍針對(duì)煤礦采煤技術(shù)的新工藝及方法的分析[J].中國.a)在檢查矸石墻壓力穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，利用水.科技博覽,2013(16):235.民、粉煤灰、固水劑、速凝劑等進(jìn)行灌漿，直至漿液[4] 唐成仕.關(guān)于煤礦采煤技術(shù)的合理優(yōu)化的研究[J].科技與企從矸石墻上方位置溢出為止;業(yè),2012(19):178.b)在灌漿過程中，要按照局扇，按照相關(guān)通風(fēng)規(guī)(責(zé)任編輯:趙春梅)(.上接170頁)況，將層間距安全臨界值適當(dāng)降低到2.0 m~2.5 m漿液固結(jié)強(qiáng)化頂板的措施， 防治機(jī)道漏頂。以上;如層間距(頂板厚度)低于2 m,在0.5 m~5結(jié)語1.0 m之間，則不能滿足頂板穩(wěn)定條件，容易發(fā)生機(jī)道漏頂。此時(shí)，解決該問題的措施有兩種:a)通過分析認(rèn)為:沙坪礦8* 煤層分叉區(qū)，在泥a) 8*上煤層工作面開采鋪底網(wǎng)，8*下煤層工作面巖頂板條件下，確保下層安全開采的頂板臨界厚度為鋪頂網(wǎng)，按照破碎頂板管理采場圍巖，可基本保證8#3.0 m,采取措施后，2.0 m~ 3.0 m的層間距也能基下煤層的正常開采，最大限度地回收8"煤層資源;本保證下煤層的正常生產(chǎn); .b)視分叉區(qū)煤層間距的變化情況，可以分段按照b)層間距小于臨界安全頂板厚度時(shí)，提出了兩種不同的方式開采，如層間距大于或接近于1.5 m~2.0技術(shù)措施: (a)8*. 上煤工作面鋪底網(wǎng)，8* 下煤工作面鋪m區(qū)域，分別按上、下工作面開采，可輔之以鋪頂網(wǎng)頂網(wǎng); (b)視分中國煤化呈況，按照不同的的技術(shù)措施，若層間距小于0.5 m以下，可以按大采方式分段開采高支架一次整層開采或綜放開采。此外，層間距過小YHCNMH G時(shí)，對(duì)采場頂板破碎不易維護(hù)情形，可以采取注化學(xué)(責(zé)任編輯:高志鳳)●184. .