2021-4-9 | 矿业研究论文
某矿井采矿地质条件
某矿井工作面每煤层在178~328m，整个煤层呈单斜构造，走向为279°~348°，斜角为7°~9°，煤层厚6.38~6.97m。经过一系列开采后发现，该煤层厚度稳定，可采性好。厚煤层开采过程中经常出现资源浪费等问题，为了提高生产效益，确保生产活动安全，必须采用合适的开采技术和工艺。
开采方法分析与确定
经过几十年的发展，我国出现了多种煤炭开采技术，但采用何种开采技术才能减少资源浪费、提高生产效益并确保生产活动安全成了一个重要问题，综合分析了国内常用的几种开采技术的优劣势，以期达到预期效果。目前，国内一些大中型煤坑一般采用斜角分层、放顶煤开采工艺，很少采用成套设备进行大采高工艺技术，为此，应重点分析大采高、放顶煤和分层开采等三种采煤工艺技术，以期找到最适合该矿井采矿地质条件的开采技术。分层开采工艺是当前国内大中型矿井常用的采煤技术，并在长期工作过程中积累了丰富的经验，工艺水平已经发展到了一定的水平。尽管如此，由于这种采煤工艺采准巷道系统复杂，巷道掘进效率低，导致巷道维护与掘进的费用高，加上特厚煤层单产低、效率低，该矿井的开矿条件并不适合采用这种方法。放顶煤开采工艺起源于二十世纪六七十年代，由于受到某些因素限制，该开采工艺目前已经很少使用，如适合应用此种开采工艺的煤层少、回采效率低、易自然发火等，因而此种开采工艺也不适合。根据该矿井的开矿条件，采用大采高技术能够取得好的经济效益，但要在项目初期投入大量的进口设备，投入较高。正是因为庞大的投资限制，大采高厚煤层开采工艺在我国并没有得到广泛应用和发展，但只要解决好大采高配套和回采工艺方面的技术难点，就可以有效提高我国厚煤层开采的安全生产水平和资源回收率。
大采高综合工艺方式的确定
确定大采高综合工艺方式并不是一个简单的过程。首先，要要确定采煤机、支架移架和刮板输送机推移等速度是否处于正常工作状态，然后根据相关情况分析工作面主要事故可能分布的位置。之后，需要确定开采工艺的各种开采参数，并结合参数确定设备的日工作量，即工作面采用双向割煤，日进6刀，日产量6498t。
大采高厚煤层在我国的应用与发展研究
大采高厚煤层开采技术的应用，虽有效提高了安全生产工艺技术的水平和资源回收的效率，但是由于工作系统大多采用进口的设备，需要较高的资本投入。也正是由于这个原因，国内一些矿井生产企业并不中意这种开采技术，制约了大采高厚煤层开采技术在我国的广泛应用与发展。为了使大采高厚煤层开采工艺在我国得到持续推广，应积极研究并探索应用国产设备进行大采高综采面生产的可行性。为了研究这种可行性，对一般覆岩活动规律进行了模拟分析。根据模拟结果得到了煤层工作面初次、周期来压时的矿压显现的基本规律，即初次来压时步距在50m左右，周期来压时步距大于15m。工作面推进过程中，煤层上方的土层能够基本形成具有一定承载力的岩层结构，一定程度对上覆岩层起到了控制的效果，由此证明国产设备对上覆岩层的运动有着良好的适应性。为了进一步确定这一结果的正确性，进行了工业性实验。实验过程中，初期来压时步距在50m，周期来压时步距在16m。初次来压时，采场顶板下沉部分越来越大，为了保证其稳定性，需要结合现有支护技术控制定顶板下沉对采场的影响，避免出现冒顶、突水等事故。由于周期来压时顶板所承受的强度会越来越大，支护所承载的荷载也会越来越大，因此应适当减少支架的工作阻力，以确保支护装置的良好性。由此可见，分析总结到采用国产设备进行厚煤层大采高工艺施工，可以节约投资成本，简化生产环节，为其在我国的广泛应用奠定了坚实基础。
结论
大采高厚煤层采煤工艺技术有着生产安全性高、资源回收率高等优势，为了克服其投资成本高的缺陷，应切实研究如何应用国产设备达到采用进口设备的生产效果，只有这样，才能使其在我国得到广泛应用，为我国煤矿开采产业所服务。
本文作者：李伟山 单位：龙煤集团 鹤岗分公司 兴安煤矿安装区