概述煤矿安全高效采煤方法

王冲

摘要：煤炭是我国的重要资源，在近些年来，我国能源消耗急剧增加，煤炭开采量越来越大，在这个过程中，生产效率低下，安全隐患增多成为了许多企业面临的又一个问题，只有安全高效地进行煤炭开采，才能从真正意义上为我国的经济发展做出贡献，本文结合实际，探讨了怎样安全高效的进行煤炭开采工作。

关键词：煤矿安全高效采煤方法

中图分类号： X752文献标识码： A

前言

实现安全高效的煤炭开采是一个漫长的过程，在这个过程中，新技术不断出现，经济不断发展，这就要求煤炭企业不断优化管理，加强安全意识，合理利用新技术，新方法，在保证安全的基础上尽可能的提高开采效率。下面主要对采煤方法、工艺选择等进行分析。

1、采煤工艺的选择

采煤工艺的选择受到煤层赋存条件、地质构造、人员素质等因素的影响。采煤工艺传统分类方法分为三类：综合机械化采煤工艺（综采）、普通机械化采煤工艺（普采）、爆破落煤采煤工艺（炮采）。

在矿井工作面回采中，目前应用最多的是具有高产、高效、安全、生产集中等特点的综合机械化采煤工艺，其次是普通机械化采煤工艺，爆破落煤采煤工艺由于工艺落后、安全性差、产量和效率较低等缺点，应用较少，炮采大多用于回收边角煤、煤柱及其他综采、普采工艺不能应用的煤层。

随着科技的发展进步，矿井开采技术和工作面配套设备有了很大的发展，大功率和高可靠性的综采设备的运用，工作面达到日产万吨的水平，工效大大提高，把这种装备大功率高可靠性综采设备、日产万吨的采煤工艺称为大功率综采。

大功率综采大多应用在陕西、宁夏、内蒙古、山西等煤层赋存条件较好、煤厚较大、地质构造简单不发育的矿区。主要因为大功率综采对地质条件的依赖性较大，只有在煤层稳定、煤厚较大、瓦斯含量较小、工作面尺寸较大的工作面才能发挥大功率和高可靠性综采设备的综合效能，达到日产万吨的目的。

大功率综采在中东部矿区应用较少，主要原因是：大部分矿井煤层赋存条件相对西部较差，工作面范围内褶曲、断层较多，影响采煤循环的连续性；受地质构造影响，矿井工作面长度及推进度较小，限制大功率综采开采能力的发挥；东部矿区矿井多为老矿井，运输系统运输能力相对较弱，可靠性相对较差，限制大功率综采的应用；东部矿区煤层瓦斯含量相对较大，大功率综采工作面瓦斯涌出量随原煤产量而增加，需加强工作面通风。

2、回采巷道部署

2.1合理的工作面尺寸

合理的工作面尺寸是实现安全高效生产的重要条件。在一定范围内加大工作面长度，有利于提高产量、效率和效益，并能降低巷道掘进率。①加长工作面，可以提高工作面运行速度；、加长工作面，有利于提高工作面产量；②加大工作面尺寸，可以提高采区的回采率，降低巷道的掘进率；③加大工作面尺寸，可以提高工作面效率和效益。

2.2工作面巷道尺寸及支护方式

随着矿井开采技术的进步，大功率和高可靠性综采设备、运输设备、支护设备的应用日益增多，工作面产量也在不断增大，工作面风量需求也在不断加大，回采巷道尺寸也随之加大。安全高效矿井工作面回采巷道截面积一般在15㎡左右，尺寸较大的回采巷道有利于设备运输、安装、回撤及通风，同时有利于回采巷道高效辅助运输设备的运行，提高辅助运输效率。

在回采巷道尺寸加大的同时，回采巷道支护难度也在加大。目前回采巷道支护方式为锚杆支护和棚式支护，如图：

在目前回采巷道支护中，大多使用锚杆支护技术，而棚式支护在回采巷道支护中不再单独使用，只在巷道围岩锚固性差，锚杆支护效果不理想时与锚杆支护配合使用。

2.3 无煤柱护巷技术

在传统的工作面回采巷道布置过程中，由于开采技术的落后或不成熟，区段煤柱的留设大多根据传统经验，留设15m左右大煤柱进行护巷，进行下区段巷道掘进。传统留设大煤柱护巷的工艺，一定程度上可以解决下区段巷道稳定性问题，但是由于工作面回采过后，煤柱处于采空区中，回收困难较大，一般不进行回采，造成了煤炭资源的浪费，采区回收率下降，不符合安全高效矿井的要求。随着采深的日益增加，采动后矿压显现越来越剧烈，护巷煤柱宽度越来越大，因此，造成煤炭采出率低、巷道支护困难。

随着矿井开采技术的发展，以节约资源、提高采区回收率为目标，对传统矿井开采技术进行优化和改良，对无煤柱开采的矿压显现规律及围岩控制进行了系统的研究，无煤柱开采工艺得到了较大的发展和广泛的应用。无煤柱开采工艺是指在采煤过程中不留护巷煤柱而用其他方式维护巷道的开采技术。优点是可以减少冲击地压；减少巷道掘进量，缓解接续紧张；节约掘进费用，提高综合经济效益；煤炭全部回收，延长矿井寿命，提高社会效益。

工作面无煤柱开采主要有两种形式：沿空留巷、沿空掘巷。要根据煤层的赋存条件和采用的采煤方法等多种因素，作综合分析后选定。

2.3.1沿空留巷

沿空留巷在上区段工作面回采的同时构筑，受到采空区岩层剧烈运动的影响，在下区段回采期间，又受到下区段工作面超前支承压力的作用，巷道经历两次采动影响，滞后采动压力影响时间长，附加采动应力集中系数大，围岩破坏范围大，巷道难以稳定。回采过程中沿采空区边缘利用钢筋混凝土支座、充填带、密集支柱、木垛等方法，维护上区段的运输平巷，留作下区段回风平巷之用。

2.3.2沿空掘巷

沿空掘巷是指沿上区段采空区边界处开掘下区段回风平巷，完全沿采空区边缘或仅留很窄煤柱掘进巷道。具体说，就是把巷道布置在位于靠煤柱一侧的低应力场，便于巷道维护，减少变形量。其关键是严格控制煤柱宽度。沿空掘进应在采空区冒落稳定后进行，所掘的巷道与采空区间有时需留 2-4m的隔离煤墙，以防采空区矸石进入。

3、怎样提高采煤过程中的安全系数

煤炭实现安全生产关键是要做好安全质量标准化工作，这也是企业建立煤矿安全长效机制最主要的途径。安全质量标准化工作不能一蹴而就，也不能打游击战，它需要有条理、有步骤地进行，首先，企业要根据实际情况制定严格的检查标准与验收标準，其次企业的目标管理要具体，而且要符合公司生产的实际情况，不能照搬其它企业，但可以取长补短。最后还要有完善的考核办法，注重对各个环节的考核，从细节上抓起。企业要不断规范自身管理，定时对员工进行业务技能培训，让每个员工及时发现自己在工作中的不足，规范员工现场作业行为，增强员工质量标准化意识与责任意识，让安全生产在潜移默化中贯彻到企业的各个方面。

加强安全技能培训，在具体培训的过程中，企业不能简单的给职工讲授理论知识，而应该把课堂教育与现场教育结合起来，把公司培训与职工实际工作结合起来，使其充分掌握安全基础知识、精通安全技术、正确合理的判别和预测现场可能存在的安全隐患，提高职工的自我防护与互保能力，真正把安全质量问题消灭在萌芽状态。企业可以合理优化、量化施工工艺流程，每一道工序都有具体的规定说明，真正做到细化、量化、安全生产的全过程。

结束语

通过分析研究安全高效开采模式的内涵，得到安全高效开采模式的结构应该包括开采系统组合、采煤方法。开采系统组合是有工作面配置方式与生产线类型组合而成，确定工作面尺寸，两巷尺寸、支护方式等重要参数，达到提高采区的回采率，降低巷道的掘进率，提高经济效益的目的。

参考文献：

[1]杜同礼.坚持正规采煤方法，实现安全高效生产[J].中州煤炭.2006,04:50-51.

[2]康淑云.安全、高效、先进的井下采煤解决方案[J].中国煤炭.2006,11:74-75.

[3]富强,刘建华.鄂尔多斯地区安全高效采煤方法的适应性研究[J].煤炭科学技术.2007,04:09-10.

[4]李剑锋.大倾角综放面安全高效采煤实践[J].煤矿机械.2011,02:129.

[5]吴志羲.煤矿矿井采矿设计手册[M].北京:煤炭工业出版社,1984.

[6]崔永红.优化矿井设计,加快矿井建设[J].晋煤科技, 1997,(2):38 -41.