衛(wèi)國兵

（太原理工大學(xué)研究生院，山西 太原 030024）

作為我國能源消耗結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，煤炭能源的開采與工業(yè)的快速發(fā)展密切相關(guān)。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，每天能源的消耗需求也日益擴(kuò)大，一些煤礦企業(yè)為了提高收益，開采毫無節(jié)制，浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。隨著開采工具及開采技術(shù)的革新，上述問題更加嚴(yán)重。如何合理利用開采技術(shù)提高開采有效率，值得進(jìn)行深入研究。

1 分析國內(nèi)井下開采技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 我國國內(nèi)井下開采技術(shù)的特點(diǎn)

國內(nèi)目前的煤礦開采主要包含了井下與露天兩種開采方式，同露天方式比較，井下開采技術(shù)具有獨(dú)特優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個部分。

1.1.1 開采深度更大

井下煤礦開采工作同普通露天煤礦的開采工作存在較大差別。井下煤礦的埋藏深度更大，且煤礦的儲備情況較露天礦物相比也存在較大差異，因而井下煤礦的開采深度要比露天煤礦大很多。

1.1.2 開采技術(shù)存在根本差異

同一般式露天煤礦相比，井下煤礦的開采技術(shù)存在根本性差異。通常情況下，井下開采的技術(shù)方案主要是針對井下深層區(qū)域的煤礦開采工作，以長壁式開采、放頂煤開采等手段為代表。而一般露天煤礦的開采，則只需要挖渣這一主要技術(shù)。兩類開采技術(shù)在煤礦的開采率以及綜合效益上也存在差異。

井下開采技術(shù)較多的應(yīng)用了定向開采技術(shù)，通過在鉆探其中配裝斜向器，同時進(jìn)行反復(fù)的核算，最終確保井下鉆探過程中，斜向器和孔底兩者位置保持一致，避免與預(yù)定方案內(nèi)線路不符情況，發(fā)現(xiàn)誤差則及時修正。鉆探器正式到達(dá)孔底內(nèi)后，使用斜測儀將其向下有序推送。另外，鉆桿定向接頭和鉆探器相互連接，確保管理人員能夠隨時監(jiān)測鉆孔情況進(jìn)行糾正。上述步驟完成后，即可開始開泵及傾斜開采等后續(xù)工作。

1.2 國內(nèi)井下開采中常用技術(shù)手段

1.2.1 長壁式開采技術(shù)

該方法優(yōu)于傳統(tǒng)式開采方法，且具有更高效率，在實(shí)際工作中應(yīng)用較普遍。一方面，該技術(shù)適用于大面積型的區(qū)域煤礦開采，避免了反復(fù)、連續(xù)式開采的工作強(qiáng)度，節(jié)省了因反復(fù)準(zhǔn)備盤區(qū)所浪費(fèi)的時間。另一方面，該方法取代了原有的軌道式煤礦運(yùn)輸法，提高了煤礦開采效益。

1.2.2 房柱式開采技術(shù)

該技術(shù)又分為巷柱式與柱式兩種開采方式。具有工作面相對較小，能夠同時進(jìn)行多個工作面的煤礦開采工作，且實(shí)際開采時能夠用串聯(lián)法保證井下通風(fēng)良好。但與此同時，這一技術(shù)相對傳統(tǒng)，利用井下煤柱作為支撐，固定采空區(qū)上部頂板，后續(xù)開采會面臨部分問題。

2 分析探索井下傾斜開采技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)

2.1 結(jié)合某礦區(qū)進(jìn)行具體分析

以我國西北地區(qū)某丘陵地帶為例，該區(qū)域礦區(qū)存在50-70°傾角，共5組礦井同時進(jìn)行煤礦開采工作。按其每層劃分，該區(qū)域的開采主要屬于小井群式。部分淺礦區(qū)還存在較多粘土巖與細(xì)砂巖，且?guī)r層分布緊密，內(nèi)部含水量高。

該礦區(qū)部分煤層為單斜式，平均厚度在15.7m左右，傾斜長度則在48m，故需要使用到井下傾斜開采技術(shù)以提高開采質(zhì)量。

2.2 井下傾斜技術(shù)的應(yīng)用及主要難點(diǎn)

井下傾斜開采常面臨過渡區(qū)這一問題區(qū)域，若處理措施不完善可能會導(dǎo)致嚴(yán)重安全事故。本次選取的煤礦區(qū)在開采過程中，針對設(shè)備頭尾部分進(jìn)行了改良，從而提高了過渡區(qū)頂板的運(yùn)行效果，確保運(yùn)輸設(shè)備同配套及其的良好連接。

主要在支架防護(hù)設(shè)備端頭的合理選擇、工作面上直接采用圓弧式銜接法等方面進(jìn)行了優(yōu)化，在避免出現(xiàn)接頭臺階的同時，還是提高了設(shè)備的相互銜接性能。

井下傾斜開采的主要難題在于端頭部位的支護(hù)。在本次案例中，工作人員使用銜接式構(gòu)造對端頭進(jìn)行了改進(jìn)，主要措施有：在底板處設(shè)置通風(fēng)口、圓弧通道和工作面的連接使用圓弧式過度、保持頂板和運(yùn)輸管道的方向一致等等。上述措施在提高運(yùn)輸效率的同時，還避免了設(shè)備的井下下滑等問題，避免塔接承受過大沖擊力，有效提高了井下傾斜開采的效益。

2.3 井下傾斜開采技術(shù)的核心內(nèi)容

主要包含了頂煤采放和支架防護(hù)兩部分內(nèi)容。

頂煤采放，主要應(yīng)用于傾斜角偏大的礦井，屬于實(shí)際開采過程中需要格外注意的關(guān)鍵性工作，通過最大程度上規(guī)避頂煤開采時的坍塌，減少了設(shè)備的下滑。但此技術(shù)需要良好的支護(hù)提供支持以確?；夭晒ぷ黜樌M(jìn)行。因而在實(shí)際開采過程中，需要對頂煤情況進(jìn)行跟蹤記錄，并綜合分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化開采技術(shù)，根據(jù)傾斜角度的差異，調(diào)整放煤的順序。

支架防護(hù)，主要針對井下傾斜開采時受重力因素影響較大這一問題，在實(shí)際開采過程中，開采的各項(xiàng)分量會因傾斜角差異而有所不同，進(jìn)一步要求支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。若法向分量較大，則切向分量會變小，導(dǎo)致支架防護(hù)設(shè)備會因過高的重力負(fù)荷出現(xiàn)傾斜及下滑問題。另外，支架在接頂時，會面臨穩(wěn)定性較差、傾斜位移等問題。在實(shí)際開采工作中，需要監(jiān)測人員對礦壓進(jìn)行有效預(yù)報(bào)，應(yīng)當(dāng)控制放頂煤的數(shù)量，從而在確保支架穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，提高支架防護(hù)的阻力作用，使得支架正常發(fā)揮作用。支架的移動不應(yīng)該過于頻繁，以避免出現(xiàn)支架分布過于零散導(dǎo)致其防護(hù)作用減弱等問題。

3 結(jié)束語

結(jié)合本文內(nèi)容，現(xiàn)有的井下傾斜開采技術(shù)還面臨著一系列問題需要逐步完善。這就需要在開采實(shí)踐過程中，相關(guān)人員針對礦區(qū)既有條件進(jìn)行綜合全面化考察及分析，按照礦區(qū)存在問題的差異對技術(shù)手段進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。尤其針對支架下滑這一問題，需要在實(shí)際開采時隨時保障支架的穩(wěn)定性，提高開采效率。如果目標(biāo)礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境較復(fù)雜，也需要相應(yīng)調(diào)整回采技術(shù)。

［1］王瑞霞.井下傾斜開采技術(shù)應(yīng)用難點(diǎn)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(17).

［2］邵元洪.井下傾斜開采技術(shù)應(yīng)用難點(diǎn)分析[J].中國化工貿(mào)易,2014(9).

［3］高宏.井下采煤技術(shù)合理應(yīng)用的探討[J].中國科技縱橫,2013(18).