超深井开采技术的运用

【摘要】现已经探明的媒体资源中，有大概百分之50的煤炭是深埋在地下的，有的深度已经超过千米，这样伴随着能源需求的不断增加和开采技术的加大，我国的煤炭开采已经开始逐步的转向深部，煤炭在开采的深度方面也达到8-12m/年的速度进行增加，超深井开采技术的运用，可以有效的加强安全、高效、低能开采深部煤炭资源。

【关键词】超深井；开采技术；运用

一、煤炭资源开采的现状

在我国以及探明的媒体资源中，有大概百分之的煤炭都是深埋在地下千米的地方，在整个能够需求量在不断进行增加的过程总，我国在煤炭开采方面开始走向深部，随之而来煤炭开采的深度也会进行增加，那么怎么样能够安全、高效和低成本的进行煤炭开采是我们要研究的一个很重要课题，我们要把煤炭作为经济建设的有力资源保障，现在关于煤炭深层次的开展是我国煤炭行业发展要进行寻找的中重要技术难题[1]。

关于煤炭的深部开采是世界上大多数主要煤炭开采国家目前要面临的问题，在世界煤炭开采大国中，有美国、澳大利亚、德国等一些煤炭比较发达的国建，都开始进行煤炭的深层次开采，因为现在世界能源都是有需求的，能源的需求量是非常旺盛的，煤炭产量也在进行大幅度的增加，如果我们在进行煤炭的深层次开采，岩层的压力会不断的加大，涌水量也不断的加大，低温现象也在进行普遍的存在，我们为了进行矿井围岩的控制还有就是要进行突涌水的治理，灭火、热害治理等都要带来新的挑战，特别是在矿井开采的过程中生产规模不断的进行扩大，矿井生产所面临的技术难题就会变得更加严峻，这对于当前煤矿生产和今后的矿井建设都会带来影响。

二、跨采技术在深井开采技术中的应用

（一）跨采卸压机的应用

在进行深部矿井部署的时候，要了解巷道布置在决定开拓和进行准备的方法，在决定开拓和准备巷道的时候要进行掘前预采和掘后预采。在进行掘前预采的时候要先知道巷道在进行开采的时候在采空区域的下方，只能够承受原岩应力的作用，不能够承受支撑力的作用，如果在进行掘后跨采的情况下，开采的部署还要进一步的做好决定，是要进行先跨采还是后跨采，工作面的开切眼的位置是要和这些巷道进行远离的，掘后跨采的巷道除了要承受有关原岩力的作用以外，还要进一步的承受煤层地板的垂距，可以可以最大程度的移动支撑力的作用，在进行后方维护的时候，不会受到压力的长期作用，在进行采深和围岩性质的时候是有一定的条件，我们可以通过移动支撑力来对下方的井巷来进行影响，其影响程度也取决于开拓和准备巷道和煤炭地板的垂距[2]。

（二）跨采技术的作用

通过跨采技术来实现资源的回收率能够有效的减少巷道的维修量，在进行水平框住和采区煤柱跨采的时候，不仅要缓解接续紧张的现象，还要提供煤炭的回收率，这样可以有效的延长矿井的服务年限。如果-88m的水平井底部车在进行跨采的时候可以出四层煤有大概54万t；-800水平的大巷在进行二期跨采的时候在二层能够出煤45万t。如果能够按照设水平保护煤柱和进行采区保护煤柱回收率在百分之50计算，在其-800的水平来实施跨采后最多能够回收煤柱有大概112.5万t。-600水平车场中要位于保护煤柱内，巷道就会常年的不断进行修复，进行粗略计算，如果按照每年投入的维修费用是800元/m来进行计算，-800水平井底车场还有大巷能够在这个时候节约维修费用有200万元/年以上，在进行采区上下山的时候每个采区跨采巷道都要按照1500m，这样整个年维修费用能够达到54万元。在实施整体的跨采以后，在进行一次性的维修以外，巷道就能够保持长期的稳定。

三、HEMS系统降温技术在深井开采中的重要作用

（一）HEMS的系统工作原理

HESM就是我们所说的降温换热系统，重要是针对深井开采高温热害控制来进行研发的一套工艺系统，主要的工作原理就是要来利用矿井的各个地方的涌水，在整个的热量提取过程中来提取冷能量，我们要运用提取出来的冷量和工作面高温的空气来进行换热的作用，降低有关于工作面的环境温度，这样可以有很好的系统流程。

在整个系统中是由上面来进行的循环，下面的循环系统就是风循环的系统组成。这样在进行上、下循环系统来进行闭路循环系统，整个循环的介质是水体，但是关于风循环的系统是开路系统。HEMS是制冷工作站进行参数设计的主要考虑降温工作面的需求，这样的冷负荷和系统运行在整个过程中是要进行能量的损失。我们可以通过冷量载体和风流中的热交换，这样可以把掘头面的热量在进行置换后能够最大限度的达到降温的效果[3]。

（二）应用效果和建议

降温系统在进行运行以后，就会发现降温效果是非常明显，工作面的整体温度的控制就会在28-30度，这样就会降低了大概4-6度，相对降温在百分之8到百分之10，能够很大限度的改善了工作面出现的高温高湿的作业环境，功效也会提高在百分之25左右，这样整个年产值就会直接的对经济效益进行影响。整个系统循环是以矿井的涌水来作为冷源，进行置换的热量以循环水来作为载体来进行整体的带走，这样可以最大限度的达到降温换热的目的，我们可以在进行置换的时候进行绿色环保，高效能的节能设计来进行整体的理念管理。在深井开采不断进行增多的时候，地温热害的问题应该是日益进行突出，我们在运用这个降温系统来进行降温的时候要成功的应用这样将要产生的可观的社会效益以及经济效益。因为降温设备的体积比较大，不利于井下的安装，在进行设计的时候要充分考虑井下的空间状况。因为高温热水的长期在制冷系统中进行运行，这样就会造成管路结垢，能够对运行效率降低，这样整个系统要定期的进行除垢。

结语

现在深井开采的技术已经在日趋的完善，对于开采的制度也要有严格的规定，我国现在的煤矿资源储存来进行了解，知道我国的煤炭资源分布现状，在整个深部开采的过程中，对于深部岩体的基本特征组织结构特点进行了解，这样可以有效避免开采过程中容易发生的危险。对现代的开采技术进行了解，通过跨采技术在深井开采技术中的应用，在整个开采的过程中能够有效的对围岩的承重力来进行控制，防止一些事故的发生，还能够最大限度的进行深井技术的开采。我们在进行施工的时候要分析技术和设备之间的相互关系，这样可以有效的总结出来一套预测方法和有效的预防措施。巷道的稳定性是我们在进行施工的时候要注意的，在进行设计的时候要避开应力高峰吗，这样可以让整个开采程序进行优化。开采引起的围岩压力进行重新分布是我们现在面临的一个主要问题，围岩的变形和移动沪破坏煤炭动力，这样很容易引起一些自然灾害，所以深部煤炭资源的安全和高效开采是矿山压力理论方面的基础，这样可以最合理的对煤炭进行开采，更大限度提高资源的采出率，实现资源的高效和安全生产。

参考文献

[1]徐海胜.关于中小钻井队钻井技术的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2013（04）：13-14.

[2]雷磊.钻井工程技术浅谈[J].中国石油和化工标准与质量，2014（12）：11-12.

[3]何文渊，郝美英.油气勘探新技术与应用研究[J].地质学报，2011（11）：16-17.