煤炭开采中的部分技术研究

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1、煤炭开采中的部分技术研究摘要：随着煤炭资源的大规模开采，深部采煤和蹬空采煤技术成了新的研究热点。本文首先阐述了煤矿开采方法，接着针对蹬空煤层的上行开采技术进行了分析，最后基于sqlserver2008+vb设计了包含数据库、模型库和方法库的采煤决策支持系统，对煤炭开采技术的更深入研究进行了有益探索。关键词：煤炭开采开采技术技术研究我国煤炭开采技术在经历了手镐采煤——风镐采煤——爆破采煤——普通机械化采煤（普采）——高档普通机械化采煤（高档普采）——综合机械化采煤（综采）——综合普通机械化放顶煤采煤（综放）七个阶段后，逐渐形成了综采、普采、炮采三种工艺方式并存的局面。而随着煤炭经济的快

2、速发展，煤炭开采技术获得了充足的发展动力，众多学者和技术人员针对煤炭开采中的各种问题进行了不同的研究与实践，取得了显著的效果。这些研究工作，为我国煤炭资源开发提供了良好的技术保障。但我们也看到，在经历了煤炭的高强度开采后，煤炭开采逐渐向深部转移，开采的难度随之提升，且有不少的遗弃资源需要蹬空回采，这些技术难题摆在了我们采矿人员的面前，亟待解决。本文从煤矿开采方法出发，主要针对上行开采技术和采煤方法决策支持系统设计进行了研究。1煤矿开采方法我国煤田地质条件的复杂性，决定了煤矿技术装备是多层次的，在一个相对长的时期内必将是综采、普采、炮采三种工艺方式并存。炮采工人劳动强度大、支护工作不安

3、全、日产量及劳动生产率低、材料消耗量大，适应性强；普采工艺采煤工作实现了机械化，产量提高，设备投资少。但支架的架设和回撤工作仍为繁重的人工劳动，在顶板管理方面还显得比较薄弱。就目前煤矿地下开采技术发展趋势看，综采是采煤工艺的重点发展方向，它具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度小的优点。但是综采设备价格昂贵，综采生产优势的发挥有懒于全矿井良好的生产系统、较好的煤层赋存条件以及较高的操作和管理水平。采煤工作面的工艺过程，包括破煤、装煤、运煤、支护、和采空区处理等工序。现对破煤和采空区处理详述如下：1.1破煤以mg160/390-wd型双滚筒采煤机为例，使用双向割煤，滚筒截深

4、0.6m，往返一次进两刀，采煤机司机应随时调整滚筒高度，保证采高2.1-2.3m，保证不超高、不割底。采用工作面端部斜切进刀割三角煤双向割煤方式，根据采煤机机械特征，采煤机进刀段长度应不小于30m。①当采煤机割至工作面端头时，其后的输送机槽已移近煤壁；②调换滚筒位置，前滚筒降下、后滚筒升起并沿输送机弯曲段返向割入煤壁，直至输送机直线段为止。然后将输送机移直；③再调换两个滚筒上下位置，重新返回割煤至输送机机头处；④将三角煤割掉、煤壁割直后，再次调换上下滚筒，返程正常割煤。1.2采空区处理采空区处理方法有全部垮落法、充填法、煤柱支撑法、缓慢下沉法等。其中全部垮落法应用最广。全部垮落法是通

5、过回柱放顶、移架使工作面控顶距范围以外的顶板岩层有计划地垮落下来，基本上填满采空区，同时维护好控顶距范围内的顶板，使其保持完整稳定。特殊条件下顶板支护，工作面顶板破碎或过地质构造时，采煤机司机必须与拉架工密切配合，减慢截割速度，割煤与拉架间距不得超过5m，拉架时采取带压擦顶前移支架的方法。工作面出现断层时，若其落差小于1.0m，采取调低支架留设顶底煤的方法通过，工作面支架形式不变。若落差大于1.0m，采取放震动炮配合机组截割的方法通过，并另编制专项安全技术措施。2煤矿上行开采技术矿山煤层开采时，一般开采顺序都是沿着自上而下的顺序进行，自下而上的开采方式在实际中应用不多。但在生产实践中

6、由于各种原因造成一些煤矿滞留有处于悬空状态的煤层，或受当时生产技术条件所限，上部煤层为难采煤层；或因上部煤层煤质、厚度、价格等因素在当时处于不宜开采状态。但随着生产技术水平的提高、煤炭价格的上涨、煤矿生产技术体系的完善，这些曾经处于不宜开采状态的煤层又会具备客观的开采价值，尤其是对于一些资源临近枯竭的老矿井，若能将处于悬空状态的煤层安全、合理地开采，将会在延长矿井的服务年限、提高资源回收率、提高矿井生产系统的利用效率等方面创造出巨大的经济和社会效益。所以国内外也有一些有益的尝试与探索，总体来说有以下两种情况：一是主动上行开采，即矿山开采设计时为消除或改善中组或上组煤层的不利条件而采取

7、的先下后上顺序的开采方式，其目的是使上部煤层降低其瓦斯含量或者卸压或者疏干；另一种是被动上行开采，即矿山开采时由于客观原因开采已采煤层水平的上覆煤层，其目的是节约资源，提高生产效率和经济效益。上行开采首先是开采下部煤层，其上覆岩层稳定后，再开始开采上部煤层，这样就必须确定上、下煤层之间的距离，只有在层间距适当的时候才能有条件采用上行开采，否则就无法进行上行开采。当下部煤层开采后，采空区上覆岩层必然产生移动变形，从而产生冒落带、裂隙带和弯曲下沉带三带。不同倾