剖析煤矿采矿的新技术与开采方法

周鹤寿

(神华宁煤集团金凤煤矿筹建处生产技术科，宁夏回族自治区 吴忠市盐池县 751504）

煤矿开采技术和改革随着当今科技经济发展新形势以及地方煤矿的发展需求影响而必须面向经济建设主战场，使其能够在煤炭开采技术的前沿有立足之地，并且能够对解决煤炭工业工程的实际问题起到一定的作用。因此，如今越来越多煤矿采矿技术和开采方法被广泛应用，它们也会起到越来越重要的作用。

一、我国的煤矿

我国虽然说从油和气贮藏而言方面是一个相对贫乏的国家，但是我国的煤炭含量却是

相当的富有，在一次性能源中煤炭就占了70%左右。可以说，长期以来煤炭一直是我国一次性能源结构中的主要能源。越来越多的生态问题也随着煤矿越来越大的开采规模而被凸显出来，比如说像是建筑物和农田的大量被破坏、堆积成山的矸石、径流量逐渐减少的河川、严重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趋恶化、地下水中矿物内的有害物质越来越多等现象都是由于煤矿的开采而引起的。由此，采取合理的开采技术以及有效的开采方法和防止措施，这对于煤矿开采实施可持续发展战略也就显得尤为重要。

煤矿开采的中长期研究开发和技术储备是需要重点从事的工作内容，这样才能够保障采矿新技术能够紧随产业科技前沿步伐。将主导的核心技术定位于煤矿开采技术及配套装备，这不仅能使技术占领制高点，还能够保障煤矿产业的生存和发展。

二、适用于我国煤矿采矿中的新技术

生产能力较小的煤矿、复杂的地质构造引起的煤层赋存变化大、急倾斜煤层和薄煤层占了一定数量，这几点给许多地区的开采都带来了较大困难，因此，为了使矿井的高产高效得到提升，对于采矿技术的分析和开发就变得至关重要了。单一长壁采煤方法对于煤矿而言已经日趋成熟，像是放顶采煤技术、采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法应对急倾斜煤层、小阶段爆破落煤等采煤方法就是现今主要发展的几种方法。

（1）采煤技术中的炮采放顶煤。首先就是主要针对煤层厚度为5m以上的倾斜和急倾斜煤层的滑移支架放顶煤采煤法。是由顶梁和支柱两个部分组成滑移顶梁，顶梁和前梁弹簧钢上必须有前梁和后梁经过，或者说是与导向槽连接，且有2-5个数量不等的液压单体柱为其支架的支柱。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。这样的滑移顶梁支架不仅具有比例安全可靠的优势，而且还具有可以自移、较轻的质量、简单的结构、拆卸安置便利、较低本钱、较强适应性等优点。因此，这是适合广泛推广运用于中小型煤矿中的开采技术。但是，就工作面而言，其偏低且较差稳定性的支架初撑力和工作阻力，这是滑移支架开采所面临的主要难题。第二个就是二型钢梁放顶煤开采，它是将二型钢梁、单体液压支柱对棚架设的方式采用至二型钢梁放顶煤上作面支护，将放炮落以及人工破网放煤采用至工作面，并对其进行分别采放。这类应用比较适合于乡镇煤矿、煤层变化较大赋存条件或者是较低水平技术的地区。

（2）采煤技术中的伪倾斜柔性掩护支架采煤法。煤层倾角的大小决定了这种采煤法的工作面区段高度，其工作面的倾角会随着伪倾斜柔性掩护支架采煤法而变缓，加上其较长的工作面，从而其长壁采煤法巷道部署、生产系统简单以及掘进率低的相关系列特征都是由于具有缓斜、倾斜煤层导致的。为了达到隔开工作空间和采空区的目的，将这种采煤方法应用于掩护支架是极为合适的，它不仅能将复杂顶板的办理工作大大简化，还能够创建一个良好的条件保障生产安全，将工作面煤炭自溜，使得劳动强度减弱。对于开采倾角大于印而言这种伪倾角柔性掩护支架采煤法是最合适不过的了。

（3）采煤技术中的小阶段爆破落煤采煤法。将区段内煤体分成多个小区段而进行的无人员、无设备、无支护这样“三无”的工作面开采采煤方法被称之为是小阶段爆破落煤采煤法。对于开采倾角大于400的范围、厚度为3.5-7.5m且顶底板不易滑落的不规则煤层，最适用的采煤技术就是小阶段爆破落煤采煤法，比如说是低瓦斯矿井。较好的安全性、简单的回采工艺、较高的工效是它的优点特征，而相对的缺点就是较低的回采率、复杂的通风系统以及较困难的风流分配。

（4）采煤技术中的刨煤机采煤方法。刨煤机开采技术不仅对于煤炭生产效率的提升有着很大贡献，同时它也是中等及薄煤层开采初次进行成功的技术典范。其每刀截深根据煤的硬度可达到250mm，智能驱动系统是现今工作面输送机和刨煤机所广泛采用的系统，加上有支架控制系统的可靠配合，使得工作面采煤的全部自动化得以顺利实现。刨煤机相较于滚筒采煤机而言是比较简单的，滚筒采煤机是需要有专人根据可弯曲铠装输送机的平面进行“找平”，而刨煤机仅需要由一根无极绳对机体进行牵引，在可弯曲铠装工作面输送机上焊接导轨，使其割煤由工作面端头开始沿导轨滑行。

三、对采矿方法的简单分析

采矿方法发展到今天已经有超过100种，像空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法是目前最流行的以采矿过程中的地压管理方式为依据的三种方式。但是，当采矿方法运用不当时是会导致危险和危害出现的，以下将对其进行简单分析：

（1）为矿体开采带来不便与难度且使开采作业的危险性增加了一定幅度，这可能是由于矿体勘探的程度较低没有对埋藏情况和规模有清楚的了解、错误的对采场采准工程进行布置、对采准工程有欠缺或滞后等原因所引起的。

（2）冒顶、片帮、地压增大的隐患与危险等情况出现在开采作业中，这可能就是由于采矿方法或顺序不当所引起的。这不仅会使得不合适的开采工艺、复杂的安全生产条件以及顶板管理不方便等情况出现，严重的还会直接导致各种事故发生。

（3）地压在开采时增大、采场的顶板出现冒落、片帮、变形甚至被破坏的回采巷道等情况则是由于不合理的采场结构参数和回采顺序所导致的。

（4）人员由于回采工作面的人行通风天井与联络道没有贯通，使得他们进入回采工作面只能选择从出矿口进入，这样就无法保障他们的作业安全性。

（5）人员的通行会受间距过大的采场人行联络道影响而变得困难。

（6）由于不贯通的天井与上部中段平巷以及不畅通的通风条件，从而导致没有新鲜的风流进入采场，这样极易导致人员炮烟中毒事故的发生。

（7）人员由于采场作业在出矿口出矿或出矿中出现矿石悬空后进入而导致自身陷入矿石流中，从而引起伤亡事故的发生。

结语

采矿科学发展的主题永远都会围绕着采煤方法的完善和技术的进步，因为它不仅对煤炭开采的各环节变革有一定的促进带动作用，而且能够促使现代采煤的高产、高效、高安全性和高可靠性得以实现，将采煤技术和方法与现代的高新技术相结合就是其基本途径。

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