煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用

煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用

薛海法 姜龙龙 雷卫锋

身份证号： 61263219641011**** 陕西省

身份证号：61213019680322**** 陕西省

身份证号：61052419921208****陕西省

摘要：在煤矿开采过程中，综采技术十分关键。厚煤层的开采不同于普通煤层的开采，其遇到的问题众多，必须要确保所运用煤矿综采技术的先进性，才能够保证实际煤矿开采效果。本文首先分析了厚煤层开采中存在的主要问题，其次介绍了煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用，最后提出了提高厚煤层开采效率和质量的措施，希望有助于促进我国煤矿综采技术的发展及厚煤层开采工作的进步。

关键词：煤矿；综采技术；厚煤层；应用

引言

作为一个多煤少油少气的国家，煤炭资源一直是我国能源生产领域的主要资源类型，其开采效果备受国内各行各业关注。随着开采工作陆续开展，厚煤层逐渐成为限制资源开采效率与综合利用率的主要限制因素，目前该领域许多煤矿综采技术还存在技术不完整等问题，严重影响了技术的实施与进步。为进一步探讨煤矿综采技术在厚煤层作业中的应用，现结合具体案例分析如下。

1.项目概况

本研究选择某位于山西省北部大同盆地的煤矿项目，该区域具有厚煤层多、开采难度大的特征。根据分析后选择一个有代表性的煤矿进行分析，该煤矿为集团首次采用暗斜井开采的煤矿类型，其主要为石炭二叠系煤矿，由于煤层开采具有弱冲击危险性，所以需要选择合适的煤矿综采技术才能够满足生产需要。该项目地面标高为1 300~1 500 m，地理位置上来看，综采工作面为河床、铁路、北部为实煤区，工作面厚度为10 m，夹石存在不连贯特征。

2.厚煤层开采中存在的主要问题

2.1准备工作不完善

煤矿开采本身就是一项系统性强、技术要求高、难度较大的工作，而厚煤层又不是普通的煤层，它比普通煤层所处的地理条件、地势环境等更加复杂多变，因此开采难度也比普通煤层更大^[1]。在厚煤层的实际开采过程中，其开采效率往往会受到内外部多种因素的影响而降低，而其中影响最大的一个因素就是准备工作不完善。在厚煤层开采前，先要做好一系列准备工作，才能够有效地保障开采质量。但在现实中，部分煤矿企业只关注煤矿开采效率，而在一定程度上忽视了开采质量问题，因而也未做好相关准备工作。例如，在厚煤层开采前没有对煤层周边自然条件进行充分调查和了解，没有充分掌握影响煤层开采的各相关要素，也没有科学分析岩体环境，从而加大了实际煤层开采风险，降低了煤层开采质量。煤层开采过程中存在着许多难以控制的变化风险，只有将准备工作做完善，才能够最大限度地降低这种风险；反之，若准备工作不完善，轻则影响到煤层开采效果，重则引起严重事故。

2.2开采管理不到位

任何工作都需要通过有效的管理来切实保障工作效率和质量，煤层开采工作也不例外。特别是在厚煤层开采工作中，如果开采管理不到位的话，则必然会大大影响到实际工作效果。对于厚煤层的开采而言，由于其历经的步骤繁琐、涉及的程序众多，所以更离不开有效的开采管理^[2]。与浅煤层相比，厚煤层开采工作往往需要花费双倍乃至更多倍的人力、物力及财力资源，而且对开采技术要求也非常高，必须要拥有先进技术的支持，否则无法顺利完成开采目标。在这种情况下，只有充分重视和不断加强开采管理，才能够确保将各项人力、物力及财力资源的作用最大程度发挥出来，将先进技术的价值最大程度发挥出来。然而就现实情况来看，部分煤矿企业的开采管理并不到位，缺乏实际管理力度，尤其缺乏技术管理力度，无法辅助煤矿开采工作流程的优化。再者，开采管理不到位还会影响到煤矿开采安全，例如在现实中一些煤矿开采人员不严格按照相关开采标准进行作业，而由于管理不到位又没有及时发现和制止，最终导致了安全事故的发生，引起了极其恶劣的后果。

2.3缺少专业技术人员

厚煤层开采过程中需要开采人员具有相应的专业技术水平与开采能力，熟悉开采的节奏与规划，这些都是确保厚煤层开采效率的基本条件。但是在本项目当中，许多开采人员都来自于周边乡村，由于缺乏合理的培训管理，再加上准入门槛管理不到位，导致许多煤矿开采人员存在开采技术水平不高的问题，严重影响到煤矿综采技术的应用效果。除此之外，一些核心技术的应用不到位，也会一定程度制约厚煤层开采的效果，给企业带来损失。

3.综采技术相关应用路径分析

3.1减沉注浆技术

在开展煤层的过程中，因为发生变化的煤层结构，上覆层会随之产生运动从而导致下沉。开采完全部的地下煤层后，同样地下空间会发生相应的改变，从而改变岩层原有的平衡状态。面对这一现实情况，压实在岩石层还未产生位移的条件下有效填补下空间，在可以明显降低因煤矿开采而对地质造成的破坏与影响，进而在不影响正常开采的同时保护周围环境，而通过应用减沉注浆技术则能轻松到达此目的。在开采厚煤层时应用这一技术，能通过将注浆填充至地下采空区，对开采后形成的采空区起到一定支撑，防止由于地表下沉对破坏地质环境。

3.2放顶煤液压支架

相比以往我国的煤矿开采，现下取得进步的十分明显，可其中依旧存在部分不足。例如，机械化开采水平较低、采煤经济效益较低、开采工作安全缺少有力保障等。我国相关工作人员正进一步加大该方面的研究力度。放顶煤液压支架的应用，可以有效阶段现阶段我国矿产开采存在的部分问题，而且能提高煤矿开采带来的经济效益。在开采煤矿时提高放顶煤液压支架，可以获取有关厚煤层的数据信息，还可以发挥重要的支撑作用。

3.3综采设备的应用

从当前我国开采厚煤层的具体情况分析，其中使用相对广泛的技术为一次采全机械化综采技术，那么，所涉及的综采设备也应最大限度满足综采技术的有关要求。基于这一现实情况，在保证采煤高产、高效的基础上，一定要合理选择综采设备。采煤机是厚煤层开采中的核心基础设施，在一定程度上决定着煤炭开采质量与效率，也正是因为这一原因，应该提高对采煤机应用的重视。厚煤层在实际开采时，提高遥控技术可以有效控制采煤机，能满足25~30 m的采煤要求。同时，在使用采煤机时需要在45°的范围内安插挡煤板。需考虑怎样在液压支架上对互帮装置进行安装，互帮高度在通常情况下是800 mm左右，如果条件允许的话还能进行二级互帮安装^[3]。另外，出于让其截割深度和要求相符，需结合具体情况延伸支架顶梁，由此预防发生工作面板冒顶现象。在支架后方还应设置一定的抬高通道，高度应在2.5~3.5 m范围内。有关刮板输送机，其牵引方式、外形大小的选择应和采煤机配套，从而确保长度与工作面相一致，尤其是输送机的输送能力应符合采煤要求。

3.4顶煤弱化技术

放顶煤是厚煤层开采的主要技术之一，其可以切实提升煤矿开采过程中的回采率，煤矿资源可以进行全厚开采，在减少煤矿损耗的同时防止不必要的资源浪费。出于工作效率的提升，放顶煤时应该对其进行弱化处理，而此技术则被称为顶煤弱化。即在实际开采中，依据顶煤基本规律和特征，在未形成支撑压力前，通过有效的爆破技术改变顶煤原有的完整结构，达到力学性质改变、弱化结构强度的目的。结构强度减弱的顶煤层，在爆破时形成的应力会扩大在顶煤层的传播范围，进而在一定程度上提升放顶煤效率。

4.结束语

综上所述，厚煤层开采是煤矿开采的重难点工作之一，目前，在厚煤层开采中主要存在着准备工作不完善、开采管理不到位等问题，必须要引起重视。在厚煤层开采中常用的煤矿综采技术主要有放顶煤液压支架技术、顶煤弱化技术、减沉注浆技术等，合理运用这些技术是保障煤矿开采效果的关键。另外为提高厚煤层开采效率和质量，还需加强对厚煤层的了解和煤矿开采管理。

参考文献

[1]付欣睿.煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].矿业装备,2020(05):114-115.

[2]刘天亮.煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].石化技术,2020,27(07):216+222.

[3]卢新星.煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(12):246-247.