煤矿开采技术与掘锚支护技术的探讨孙学啟

煤矿开采技术与掘锚支护技术的探讨孙学啟

孙学啟韩国青

山东亨达煤业有限公司山东省泰安市271405

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，煤矿安全是煤矿生产过程中需要解决的重要问题之一。为了保证矿井的高产高效，在煤矿开采过程中一定要遵循有关行业标准。鉴于煤矿井下恶劣的生产条件，在施工过程中要使用专用的设备作业，避免安全事故的发生。但是，在实际生产过程中，事故是不可避免的。有关数据统计，顶板事故占有相当大的比例，而这类事故大多是支护不当引起的。为此，本文对掘进和支护方式进行了分析，以期为日后相关工作提供参考。

关键词：开采技术；掘锚支护技术；综采工艺；掘锚机

引言

随着科学技术的发展，各种高效、安全的采矿技术得到重视，受到传统理念、人才因素等影响，新技术没有得到推广和使用，煤矿采矿效率也一直没有太大的提高。文章研究分析中先简单介绍了煤矿采矿新技术应用的价值，进而总结现在较为常见的采矿新技术，并提出实践要点，希望为煤矿采矿生产提供参考。

1煤矿开采技术的特征

1.1煤矿开采技术和工艺水平不够完善

在现代工业发展下的煤矿开采技术和工艺发展都还在初期发展，技术和水平都不够成熟，存在这些缺陷，但是在科学技术的迅速发展下，煤矿开采技术和工业水平还有很大的提升空间。煤矿开采技术和工业水平的提高不仅依赖本国的科学技术的成果，另外还需要向强大的工业大国和具有先进科学技术的外国学习和借鉴，保持谦卑的态度，不断学习和引入先进的煤矿开采技术和工艺发展设备，实现开采技术的多元性和实用性，创新开采技术的方式，提高煤矿开采的质量。

1.2煤矿开采技术类型多样

煤矿开采技术的开采方法多样，实际开采的项目也多种多样。不同地质情况和煤矿质量的差异都需要运用不同的煤矿开采技术方法。煤矿开采技术多运用到的开采方式主要是主井和副井，但是又因为开采技术受各种方面的制约和影响，所以必须根据所开采的地域的煤矿开采层的倾斜方向和表层土的特征来科学合理的采用不同的煤矿开采技术。

2煤采新技术应用价值

煤矿采矿新技术的应用有助于提高经济价值。国际范围内对煤炭需求量的增加为煤矿企业发展带来很多机遇，传统采矿技术无法满足需求，实现技术创新、降低生产成本成为必然。采矿新技术的使用能够提高生产效率，提高开采量的同时，保证作业安全。而且随着新技术的应用，人工逐渐被取代，采矿对劳动力的需求逐渐下降，人力成本大大降低，能够实现企业效益最大化。采矿新技术的使用能够保证作业安全性。煤矿开采中大多是地下作业，危险性较高。传统作业中，人是主要劳动力，设备较为简陋，环境恶劣，煤矿开采存在多种安全隐患，时常出现矿难。这些事故的发生往往都起源于采矿技术的落后。采矿新技术的使用能够高机械化程度，提高效率，减少人为操作，能够有效提高采矿安全性。采矿新技术的使用能够降低空气污染程度。之前煤矿业的发展对当地生态环境造成恶劣影响，尤其是深层煤矿的开采，引起了水源污染，矿渣引起固体污染，还有有害气体污染，当前很多煤矿区域都出现了地表下沉、泥石流等。新技术的使用能够合理处理煤矿开采剥离物，避免剥离物对环境的影响，降低污染程度，减少各类灾害的发生。煤矿开采新技术的应用有助于实现管理规格化。企业在应用采矿新技术中，能够推进管理标准化和规范化，抢占市场先机。采矿新技术使用后，企业需要统一对设备进行检修，因此机械设备管理效率能够提高。

3掘锚工艺和开采技术

3.1掘锚工艺的优缺点

掘锚机可以完成煤炭的破、落、运、支工作，因为掘锚机采用的是可伸缩式截割滚筒，人们可以远程操控，实现掘进的智能化，装煤工序完全是自动完成的。自从掘锚机出现以后，工程师们不断对其进行改进和优化，从最初的连采机和锚杆机发展成如今的掘锚一体化生产系统。掘锚机的出现大大提升了煤巷的掘进速度，解决了采掘接替紧张的问题，有助于煤矿管理。掘锚机的掘进速度同时受到多方面因素的制约。在掘锚生产的各个工序中，通过统计分析后发现，割煤和支护所占的时间比例分别为38%和51%。由此可以发现，整个循环主要是受到割煤效率和支护效率的影响。如果能缩短割煤的时间和支护的时间，那么，掘锚的整个循环时间必将缩短，这样就可以提高掘锚机的单进水平。另外，应对掘锚单进水平进行分析，改善其局限性。研究掘锚机的相关统计资料后发现，主要有以下因素影响掘锚机的效率，即工人的个人意识差，采掘布局不完善，非正常停机率过高导致设备利用率低，组织的协调程度比较差。

3.2缓倾斜厚煤层开采技术

缓倾斜厚煤层开采技术能够加强支护强度，提高支架稳定性，也能够防止煤柱滑倒，降低连杆变形情况，能够大大提高采矿效率。缓倾斜厚煤层开采技术在应用中，需要合理确定开采厚度，工作面煤层厚度应限制在开采的4倍以内，同时需要处理好直接顶帽高度不足的问题。

3.3硬顶板技术

硬顶板技术是当前主流技术，通过岩层定向水压开采，能够保证采矿安全性，也能够提高资源回采率，提高煤矿生产效率。如九里山矿14141工作面开采中，存在灰岩含水层，采用了硬顶版技术。硬顶版技术在实践中，应注意充填开采，控制硬顶版的变形，避免硬顶版弯曲出现破裂。也可以采用高强度液压支架，承受顶板破裂形成的动载荷。对硬顶版进行弱化处理，避免动力断裂。

3.4综采放顶煤技术

综采放顶煤技术应用中，顶部安装设备后，再进行采矿作业。这种技术优势在于性价比高，对采矿环境要求不高，能够延伸开采深度。这项技术出现时间较早，80年代已经有少数应用，到目前这项技术成为了推广新技术，已经开始应用到极厚煤层、地质构造复杂难采煤层。如东峡煤矿利用综采放顶煤技术，回采率达到了77%，成本在每吨64元。这项技术也存在一定的局限性，支架设备支撑力较差，稳定性不强，对于工作人员要求较高。综采放顶煤技术应用中应注意回采率，支架错开开切眼，支架优化设计，合理设置放煤步距。注意防治瓦斯灾害，加强通风问题，利用局部送风措施，加强瓦斯抽放。同时注意防火，可以利用氮气封堵，强化灭火管理。工作面粉尘防治中，向煤层注入一定量的水，重点位置设置喷雾降尘，合理控制风速。

结语

目前，提高掘进速度是缓解采掘接替紧张的重要手段之一。在掘进过程中，影响掘进速度的是煤矿的地质条件。在煤矿井下掘进所面对的地质条件具有很大的不确定性，所以，在掘进过程中要进行支护。掘进支护技术在施工过程中发挥着非常重要的作用。煤矿掘进支护技术在施工过程中的应用不仅能够有效解决施工安全问题，也在一定程度上提高了开采效率，而且它能够很好地适应复杂的地质条件和环境。在掘进过程中，要严格控制空顶距，尽可能地保障掘进的安全性。就目前情况来看，在地质条件恶劣的情况下，掘锚机的应用前景十分广阔，它会慢慢替代连采机和综掘机。

参考文献：

[1]王浩.采煤方法选择之我见[J].科技信息，2015（3）：44-47.

[2]付崇禹，高海涛.生产矿井采煤方法选择及影响因素分析[J].知识经济，2014（1）：31-33.

[3]齐俊德.采煤方法的合理选择及实践[J].矿冶，2015（3）：71-73.

[4]郝忠军.井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].内蒙古科技与经济，2016（3）：54-58.

[5]静玉涛.浅议对新世纪煤矿采煤工艺的选择[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2014（4）：21-23.