采煤技术的实际应用及实例分析

【摘 要】在当今社会的发展的新形势下，煤矿开采技术不断得到进步，各种新型采煤工艺得以被开发出来，从而大大提高了煤矿采集效率，截止到目前为止，我国采煤技术已日趋成熟，对于研究现如今煤矿的采煤技术对于煤矿提高其管理效率和提高工作效率具有重要的现实意义，本文主要对几种采煤技术的实际应用了简要的介绍，并在最后就一具体案例进行说明。

【关键词】采煤技术；实际应用；分析

0.前言

煤炭资源作为我国主要的能源，对我国的经济发展起着十分重要的作用，全国每年对煤炭的需求量也在逐年攀升，从而导致煤炭资源开采速度的加快，同时也导致了大量煤矿的枯竭。同时还有许多煤矿因地质储煤条件不良也加剧了其开采难度，针对此种情况，通过研发和利用新的采煤技术，将其应用到实际的采煤工作当中，可以有效的提高煤矿企业的采煤效率，本文主要对几种新采煤技术进行介绍，同时结合具体案例，对其进行分析。

1.几种主流的采煤技术

1.1基于计算机平台的采煤技术

计算机技术的应用为采煤技术的信息化提供了强有力的技术支持。通过建立计算机平台，可以对煤矿周边岩层结构进行数字化监控和分析，从而根据采矿的实际信息，实现开采过程实现高效、安全、低成本的开采目标。通过运用计算机技术，对煤层的开采条件及地质条件进行分析，从而确定煤层的深度、厚度以及软硬程度，运用计算机模拟技术，分析采煤过程中的冲击显现发生机理，以便于从中找到问题，以便于优化支护质量和动态监测手段，使得开采工作更加安全可靠。

1.2水利采煤技术

利用高压水流直接重落煤层，既可以减少煤尘对采矿工人的健康威胁，又能够实现高效安全的施工，同时对周边环境的影响也较小，是一种发展前景较为广阔的环保采煤技术。利用钻孔机将孔打入到煤层内部，然后用水流切割碎煤层，使得工作层的煤与水混合形成流动的煤水混合物，借助于水的动力上升到地面，面对频发发生的煤矿矿难，该种技术减少了人员伤亡率，不失为一种高效安全的采煤技术，在实际中得到了广阔的应用。

1.3“三下采煤新技术

“三下“采煤技术是通过选取合理科学的采煤方法来控制地面沉降以保证地表建筑物安全的一种采煤方法。根据所保护对象的不同，有限厚开采、充填开采、条带开采、分层开采、协调开采等多种形式[1]。

1.3.1井柱开采技术

为了保护煤柱回收而开发出来的井柱开采技术，在实际应用当中具有自身的特点，由于开采地区的特殊性，该种技术涉及到井筒保护技术和井下开采技术，由于应用多种技术，使得其开采难度较大，在我国此种技术应用较少，但是由于我国煤矿多为立井开拓，故在将来此种技术必然会受到极大的推广和应用。

1.3.2条带开采技术

为了对采煤盆地地形得到充分的利用，同时对地面变形情况得到有效的控制，对此可以应用条带采煤技术来实现这一目标。其原理是将地面变形和沉降控制在可控范围之内，而允许地面出现一定的波浪沉降，在条件许可的情况下，可以适当的增加条带开采宽度。由于该种技术工作面较窄，采煤效率较低，近几年主要对提高开采率进行了很多研究，也取得了一定的进展。

2.实例分析

2.1矸石直接充填采煤技术

煤矿工作面采空区的存在增加了地质灾害的发生，而目前我国因“三下”（铁路下、建筑物下、水体下）压煤严重，严重影响了煤炭的开采效率，而为了解决此类问题，同时解决矸石堆放问题，从而开发出了矸石充填采煤技术，该技术由于绿色环保，正在部分地区得到推广，而本文以鑫发矿业有限公司为例，对其进行实例分析。该煤矿采用暗斜井和平峒方式进行开发井田，同时采用先进的采煤方法，而本文则主要分析矸石直接采煤技术在其的应用情况。

鑫发矿业矸石直接充填采煤工作试验面为23工作面，该工作面位于对应于地面位置鑫发矿业东北部，地表建筑物有地面注浆站、机修车间、矿机修厂等多种建筑。23工作面煤层倾角为6°～10°，煤层厚度为7.2米，煤层下部有约为0.7米后的矸石层，在实际操作中，23工作面所用的充填材料为地面选煤厂洗选的矸石和粉煤灰，通过运输机向工作面运输填充料，经过实际应用效果良好。

2.2综合填充采煤技术

长壁综采应用于较厚煤层开采，而实现该技术的关键之一就是要有相应的配套开采设备，其中在里面发挥主要填充设备的为自夯式充填液压支架、充填开采运输机等[2]。

综采充填采煤技术将充填技术与采煤工艺完美的结合起来，在将工作面煤层开采完成之后，启动矸石运输机将矸石运输到采空区从而实现对开采区的充填。充填顺序由机尾向机头进行，将材料卸到指定地点之后对其进行夯实，当工作面被全部填充完成之后即可进行下一个工作面。

2.3巷采充填采煤技术

为了处理矿井内大量的矸石，研制出巷采充填采煤技术，该技术在“三下”以及大巷保护煤柱进行挖掘时，先掘进出煤，随后用矸石进行填充。在充填采煤液压支架的支撑下，在工作面前面采煤，后面进行充填，二者互不干扰平行进行。充填工艺流程主要如下：将刮板运输机在工作面竖直固定之后，将后部充填运输机移植到支架后顶梁后面，随后填充作业开始进行，当卸料高度达到一定值之后，即可进行下一个孔道的卸料工作，如此反复，直到采空区被填满为止[3]。

3.效果评析

承德鑫发矿业有限公司积极采用新采煤技术，通过优化对开采区的划分，同时将废弃的矸石进行填充，使得对地面的影响降到最低，减少了地面的不均匀沉降。同时由于固体充填采煤工作面是一个由多系统、多设备组成的复杂系统，既要实现前部采煤又要进行后部矸石填充，对煤矿企业的管理和机械控制能力都提出了很高的要求。当然该企业很好的将这几点结合起来，在取得良好经济效益的同时，也加强了对当地自然环境的保护。

4.结语

我国是一个以煤炭为主要能源的国家，同时我国煤炭储量巨大，通过研发新采煤技术以实现采煤效果的提高，对我国来说将显得意义重大。固体填充采煤技术的出现，实现了绿色煤炭开采的目的，且该种方法已在多个地区得以实施，并取得了良好的实际效果。通过对开采区进行填充，既可以将矸石废物在利用，又能够达到控制地面沉降之效果，该种技术实现了“三下”的规模性采煤，解决了矸石排放对环境的污染问题，其将具有广阔的应用前景。 [科]

【参考文献】

[1]缪协兴，张吉雄，郭广礼.综合机械化固体废物充填采煤方法与技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2010.

[2]钱鸣高，许家林.煤炭工业发展面临几个问题的讨论[J].采矿与安全工程学报，2006，23（02）：127-132.

[3]戈海宾，张玉建，余同勇.煤矿开采沉陷有效控制新途径的探讨[J].矿业安全与环保，2006（01）：71-72.