煤矿井下采煤技术存在的问题及对策研究

煤矿井下采煤技术存在的问题及对策研究

杨伟

川南煤业有限公司鲁班山北矿   四川宜宾    644000

摘要：煤矿井下采煤是一项具有较高风险和难度的工作，煤矿企业以及社会各界格外关注井下采煤的效率和安全。随着经济社的快速发展和科学技术的进步，井下采煤技术也得到了发展和应用，科学选择并应用采煤技术对于煤矿开采工作具有重要意义。本文分析了井下采煤技术的特点和常见的井下采煤技术，深入研究了井下采煤技术存在的问题和对策，希望能够为煤矿相关从业人员提供帮助。

关键词：煤矿、井下采煤技术、问题与对策

在经济社会发展中煤炭资源发挥着非常重要的作用，需要采取措施解决煤矿地下开采的难点，需要不断完善采煤工艺、提升采煤技术，从而实现高效安全的煤矿开采作业。经过多年的发展，煤矿开采工艺种类不断增多，也对开采设备进行了不断的完善和优化，但是采煤技术的应用过程中还存在着瓦斯治理、巷道支护以及快速掘进等方面的问题，对煤矿安全生产产生了较大的影响。因此，充分了解煤矿井下开采技术的特点和存在的主要问题，并结合实际提出切实可行的解决对策，能够有助于提升煤矿企业的竞争能力，获取更高的综合效益。

一、简述煤矿井下采煤技术

（一）井下采煤技术的特点分析

通过实践研究得知，井下采煤技术的特点主要体现在以下几个方面：一是井下开采具有较高的危险性和较大的技术难度，开采过程受到地势构造的影响较大，相对更加复杂，需要在开采之前进行非常详细的勘探调查，详细了解没鞥的具体分布和走势；二是井下采煤技术的不同或产生较大差异的效益，当前，应用较为广泛的是放顶煤开采和长壁开采技术，在煤矿实际开采工作中，企业要依据技术的改进和更新编制具有多元化的开采方案，综合处理好煤矿开采的影响因素，应用定向钻探技术对采矿位置进行明确，从而能够提升煤矿的开采效率。

（二）常见的井下采煤技术分析

煤矿开采中常见的井下采煤技术主要有以下几种：一是炮采，该技术具有相对比较简单的操作设备和具体流程，还具有很强的操控性和适用性，主要包括了爆破式落煤、机械化的运输和装卸、单体支柱型顶板支护等具体工作内容，在开采机械化程度较低的煤层主要采用炮采技术；二是连采技术，该技术具体是通过应用采煤机、可伸缩输送机、梭车和铲车等设备进行清理和装载等工作，还要使用锚杆进行顶板支护，该技术相对投入较少且具有较快的出煤速度，还具有较高的安全性和机械化程度等特征，但是，连采技术的回收率相对较低，具有较差的通风条件，适宜在地质构造简单和较浅的煤层中应用；三是普采技术，该技术即为普通机械化采煤，在一些地质构造较为复杂的工作面应用，具有设备价格不高和能够适应环境变化等特点，使用错梁直线柱和齐梁直线柱两种支护方式，具有很高的安全性，是中小型矿区机械化开采的重点技术工艺；四是综采技术，具有明显的技术优势，机械化程度和连续化较高，具有较高的采煤效率，能够较好的保障工作人员的安全，但是需要投入的资金较大，以便能够购置先进的设备，由于很多中小型企业成本投入不足，该技术的实际推广应用受到了较大的阻碍。

二、煤矿井下采煤技术存在的主要问题

（一）瓦斯治理方面的问题

矿区的健康稳定发展受到瓦斯涌出和爆炸等事故的重要影响，为了能够确保井下采煤工作的顺利进行，需要在瓦斯治理方面加大力度，做好防治瓦斯超限和煤与瓦斯突出等工作。在防治瓦斯超限方面，由于煤层具有很差的透气性、抽采时间较长且效率不高，抽采效果不理想。防治煤与瓦斯突出方面的机理研究欠缺，防治工作难度相对更大。另外，随着开采深度的不断增加，开采难度越来越大，容易发生煤炭破碎和瞬间瓦斯浓度增加的情况，从而瓦斯爆炸事故发生的几率增加。

（二）巷道支护方面的问题

综采作业中不合理的巷道支护能够引起非常多的安全事故，采煤巷道要承受着静压和动压作用，其中动压的预估是非常困难的，要依据矿井地质条件科学合理的选择支护方式，以便能够将冲击地压对采煤巷道的破坏减少，避免出现损坏大面积巷道的情况，切实提升采煤巷道的安全性，也促进巷道更加稳定，因为还不能够明确冲击地压机理，所以支护设计非常困难且需要投入较高支护成本。

（三）巷道掘进方面的问题

巷道掘进工作中主要存在两个方面的问题：一是在当前条件下巷道掘进的效率不高，容易出现采煤机速度太快而工作面准备不到位和采掘交替较为紧张等情况；二是当前采掘工艺技术不能够有效衔接破岩、转岩和支护作业，不具有较强的协同操作性，另外，由于煤矿地质条件的限制，很难确保危险地带的掘进速度。

综上分析，煤矿井下采煤技术面临着机械化程度不高、容易发生安全问题等情况，要对井下采煤技术进行不断的调整和优化，促进应急事故处理机制更加完善，有效解决存在的难点和问题，促进煤矿企业能够健康稳定的发展。

三、煤矿井下采煤技术的优化对策研究

（一）强化地质勘探调查工作

地质勘测调查是煤矿开采工作的重要部分，能够为后期开采工作提供坚实的基础。前期深入详细的地质勘探调查能够有效的避免后期开采过程中存在的难点和问题，能够将地质条件造成的影响降到最低。因此，煤矿开采企业应该详细的勘探断层、陷落柱和褶皱等具有较高危险的地带地质情况，通过物探和钻探等方式得到全面的地质构造数据信息，结合实际完善防治措施，要让监督控制人员关注存在的异常情况，及时发现问题并有效规避。地质勘探工作需要相关管理人员具有较强的安全意识，组建队伍开展前期时间调查，形成有关的勘探分析报告，完善应急管理机制，以便能够减少安全事故的发生。

（二）进一步重视瓦斯抽采工作

采煤企业安全发展的重点工作就是瓦斯治理，进一步重视瓦斯抽采并提升地下煤层的透气性能够确保生产作业安全有序进行，还能够有力的保护一线工作人员的生命健康。煤矿开采企业要对瓦斯抽采工作进行深入研究分析，将效率低下且抽采时间较长的钻孔抽采方式进行改变优化，对煤层实际硬度和瓦斯解吸等情况进行分析，不断加强其他措施的配套。可通过水利压裂、液氮压裂以及水力冲孔等措施提升硬煤层的渗透率。

（三）进一步提升巷道快速掘进技术

煤矿矿井的生产效率和巷道掘进速度有着较大的关系，因此，在采煤掘进工作中需要制定并采取措施提升巷道掘进速度，主要核心就是要能够在掘进中提升破岩速度和巷道支护的速度。与此同时，要充分考虑巷道掘进速度受到煤层地质条件的影响，还要防治冲击地压和煤与瓦斯突出等煤矿地质灾害的发生。因此，为了能够达到巷道快速掘进的目的，需要做好以下三点：一是要深入详细的了解煤矿地质条件；二是能够采取有效措施降低瓦斯浓度，将浓度能够降低到安全范围之内；三是采用的掘进工艺要具有先进性，不仅仅是采用的掘进设备要先进，还要确保各个工序之间达到非常好的衔接。由于岩巷具有非常低下的掘进效率，因此，要尽可能的将煤巷掘进量增加，且要将岩巷掘进量减少到最低。在煤巷掘进工作中应用连续采煤机和锚杆机能够在较大程度上提升掘进速度。

四、总结语

随着技术发展和产业升级，煤矿井下采煤技术已有了较大的发展，井下采煤技术主要包括炮采、连采、普采、综采等四种，各具有优缺点，在实际工作中要合理选择和应用。井下采煤技术在瓦斯治理、巷道支护和巷道掘进等方面存在着问题，针对以上问题提出了强化地质勘探调查工作、进一步重视瓦斯抽采和巷道快速掘进技术等优化对策，为煤矿企业的健康持续发展提供帮助。

参考文献：

［1］李云.煤矿井下采煤技术存在的问题及对策［J］.石化技术，2020，27(4)：151-152.

［2］张猛，刘国光，张计周.煤矿井下采煤技术中存在的问题及对策分析［J］.科技与企业，2015(3)：151.

［3］杨晓峰.煤矿井下采煤技术中存在的问题及对策分析［J］.河南科技，2014(18)：50-51.

［4］温千峰.浅议井下采煤技术的合理选择［J］.中国新技术新产品，2012(16)：172.