彭齊中

(河南神火集團(tuán)有限公司，河南 永城 476600)

0 引言

某煤礦礦井地處構(gòu)造剝蝕低山區(qū)，煤質(zhì)類型主要為亮煤和半亮煤，底板為層狀砂巖的厚度大約在1.5 m的中厚煤層，并且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。地表大部被第四系地層覆蓋，受到長時間剝蝕，形成侵蝕深溝地貌，地形復(fù)雜，作業(yè)難度較大，礦井田面積大概為42 km2，8、9以及11煤層是可采的。8、9煤層很大一部分是厚煤層，9煤層的儲量為14 306.02萬t，可供開采的儲量為6 875.59萬t。煤層松軟破碎，頂板是砂巖復(fù)合式的，極容易受到破損，穩(wěn)定性不高，構(gòu)造復(fù)雜繁瑣，工作面冒頂頻繁。

1 煤礦開采技術(shù)條件

1.1 水文地質(zhì)特征

河流從煤礦井田南側(cè)從西向北東流過，河床標(biāo)高1 093 m，也是侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高。礦區(qū)地勢東南部高，北部低，呈反向坡，利于排水。地層富水性受氣候、地貌等因素影響，巖性與富水性兩者之間有著密切的聯(lián)系。比如鉆孔在鉆進(jìn)時，漏水等情況經(jīng)常發(fā)生在灰?guī)r、碎屑巖中，但在軟弱的巖石中通常不會發(fā)生漏水等情況。

1.2 煤塵爆炸性

將幾個鉆孔進(jìn)行取樣試驗(yàn)，測試其煤塵爆炸性。通過測試結(jié)果可知礦區(qū)煤塵無爆炸性，但造成爆炸的因素還是大量存在。礦區(qū)一部分為富甲烷煤層，以至于煤礦在進(jìn)行開采階段將會出現(xiàn)大量的煤塵，所以在開采時，必須要使用合適的措施，避免爆炸等安全問題的出現(xiàn)。

2 煤礦采掘工藝分析與探究

2.1 工程具體的開采技術(shù)

1)對于煤礦開采方法的選用，首先就要選用分層開采。如果開采工程所處的地理環(huán)境無法滿足分層開采方法使用條件時，可以采用臺階式開采或凹陷式開采進(jìn)行替代。需要注意的是，硐采方法需要謹(jǐn)慎使用。

2)煤質(zhì)類型主要為亮煤和半亮煤，底板為層狀砂巖的厚度大約在1.5 m的中厚煤層，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，作業(yè)難度較大。推薦使用綜合設(shè)計(jì)采掘工藝，煤層回采支護(hù)選用走向長壁式，設(shè)置大致110 m，傾斜長度保持在50～70 m。在落煤工藝選擇上，可以使用放炮落煤法，并選用單排炮眼以及三花炮眼，正向爆破的方式。運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)該使用刮板運(yùn)輸機(jī)。采空區(qū)處理技術(shù)使用單體液壓支護(hù)，這樣一來可以使得煤礦開采工作獲得良好的效果。

3)使用爆破震動較小的開采設(shè)備，或者使用一些智能化的自動開采設(shè)備。并且還需要全方面的分析所用工藝的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及對周圍環(huán)境與居民生產(chǎn)生活所帶來的影響，加工時所用的設(shè)備也最好使用自動化、智能化的設(shè)備，在一定程度上減少人工環(huán)節(jié)。相關(guān)的工作人員需要采取一些合理的、完善的改進(jìn)措施，挑選適合的開采方式與工藝，最大程度的保護(hù)周圍的環(huán)境，在一定程度上推動我國煤礦行業(yè)的發(fā)展壯大。

2.2 采掘工藝單項(xiàng)研究分析

2.2.1 填充法

在進(jìn)行井下煤層采掘工作的過程中，如果遇到地表沉降的狀況時，可以使用填充法。在開展工作時，常會遇到材料設(shè)備缺乏的情況，使用填充法可以進(jìn)行就地取材，有效節(jié)約材料成本，并且可以提升采掘回收率。在使用填充法時，必須要充分掌握周圍的具體情況，檢測所需要的參數(shù)。在采空區(qū)域極為容易出現(xiàn)一些錯誤操作以及安全事故，所以相關(guān)工作人員應(yīng)該將采掘出的砂石回填到采空區(qū)，保障采掘工作的安全性。詳細(xì)如圖1所示。

圖1 填充采掘法工序示意圖

2.2.2 爆破采煤工藝技術(shù)

使用爆破方式落煤，對定向準(zhǔn)確性要求較高，爆破采煤的煤塊均勻、煤壁平直，對后期支護(hù)影響小。所以，使用毫秒延期定向爆破技術(shù)，可以在一定程度上減少爆破的時間，提升出塊效率。因?yàn)楸坡涿褐笥幸徊糠謺M(jìn)入輸送機(jī)，所以只需要工作人員進(jìn)行很短時間的裝煤工作。此外，有許多機(jī)械設(shè)備能夠高效地輔助工作人員進(jìn)行裝煤。生產(chǎn)中可使用爆破震動較小的開采設(shè)備，或者使用一些智能化的自動開采設(shè)備。并且還需要全方面的分析所用工藝的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及對周圍環(huán)境與居民生產(chǎn)生活所帶來的影響，加工時所用的設(shè)備也最好使用自動化、智能化的設(shè)備，在一定程度上減少人工環(huán)節(jié)。相關(guān)技術(shù)人員必須制定完善的、科學(xué)化的爆破設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)鉆孔、炮孔驗(yàn)收、裝藥、充埴堵塞等環(huán)節(jié)。測量臺階高度、最小抗線，并結(jié)合地形、地質(zhì)確定各個炮孔。需要注意的是，孔深度的誤差范圍必須要維持在30 cm以內(nèi)，傾角維持在2以內(nèi)，孔距、排距也必須維持在30 cm以內(nèi)。

2.2.3 條帶法采掘技術(shù)

由于煤礦存在覆巖危害，可以使用條帶法采掘技術(shù)。在使用條帶法進(jìn)行工作的階段，可以回收礦區(qū)周圍的壓煤。如果遇到地表沉降的狀況時，也可以使用此方式進(jìn)行充分的控制。使用條帶法時，需要將部分條帶煤柱區(qū)域預(yù)留在礦區(qū)，回收礦區(qū)覆巖層，推動采掘工作精簡化。

3 結(jié)語

煤礦開采行業(yè)是我國的基礎(chǔ)行業(yè)，須得到社會各界更多的關(guān)注。相關(guān)的工作人員需要采取一些合理的、完善的改進(jìn)措施，挑選適合的開采方式與工藝，最大程度地保護(hù)周圍的環(huán)境，在一定程度上推動我國采礦行業(yè)的發(fā)展壯大，保障礦產(chǎn)資源的合理利用。同時還能在一定程度上改善工作人員的工作環(huán)境，從而有效的保障我國煤礦開采的安全性以及環(huán)保性。