矿井采煤技术与应用

张继涛 丛磊

摘 要：对于国家煤矿采矿技术的运用与安全管理存在的问题展开分析，发现其中存在的问题亟待解决，国家煤矿的开采在当下面对很多困境，因此需要采取针对性较强的措施做好应对。因此，本文就针对山东唐口煤业有限公司矿井采煤技术进行了应用分析。把现代化的技术、设施与创新思维进行有效结合，才可以创造出更多的经济利益，保障人们的生命财产安全。

关键词：煤矿采煤技术;应用;安全

1煤矿采煤工艺的基本原则

1.1安全原则

矿井在开采煤矿的过程中，最重要的是确保采矿工人的人身安全。生命是非常宝贵的，在施工过程中一旦发生安全事故，肯定会使施工人员的人身安全遭受巨大威胁，企业有很大的经济损失，同时严重破坏社会的可持续发展。所以，企业在开采煤矿的过程中，始终要重视安全生产，安全是最重要的，要全面管理煤矿生产，及时消除存在的安全隐患，第一时间采取安全措施。此外，要重视矿井开采过程中安全隐患的影响因素，全面分析和解决，尽可能的减少发生安全事故，保证煤矿企业经济利益的最大化。

1.2成本原则

在矿井开采的施工过程中，要严格控制采矿成本，其不仅可以影响企业的经济效益，而且影响企业的持续稳定发展，不能确保能够充分开采煤矿。所以，必须控制开采成本，可以大大提高企业的经济效益。如，在保证安全开采的情况下，利用最低的煤矿开采成本来开采出最大量的煤矿资源，这样企业可以实现最高的经济效益。

1.3煤炭出采率原则

煤炭出采率，可以表示出企业的经济收益。所以，企业想要提高自己企业的经济，必须高度重视煤炭出采率，大大提高煤炭出采率，不过有很多的不良因素影响出采率的提高，如，矿井开采的技术水平低、采煤行为规范性差。因此，企业如果真想提高自己的经济效益，需要提高煤炭采出率，不断优化开采煤矿的技术，严格制定可行的安全防范方法，这样才能提高出采率，企业也可以实现高的经济效益。

2 矿井采煤技术与应用措施

山东唐口煤业有限公司730采区为矿井下一步的主采区，7304工作面为730采区首采面，且紧邻落差为0-143m的F3断层，导致地质条件极其复杂，根据最初采区方案设计中7304工作面布置方式施工后先后揭露多条落差大于7m断层，严重制约工作面可采储量及掘进速度。现根据掘进期间断层揭露及相邻工作面布置情况，调整工作面方位及面宽，优化首采面布置方式，有效避开落差较大断层的同时，增加工作面可采储量。

掘进期间采取边掘边探，根据揭露断层落差情况及时优化首采面布置方式，当断层落差大于10m或因落差较大不宜探明时，将首采面向7303工作面方向偏摆，并调整工作面宽度为170m，最大限度回收煤炭资源，保证矿井顺利接续。其安全措施主要有以下几个方面：

2.1完善煤矿开采方案

依据有关的资料与案例，制定和其有关的矿井采集技术与安全管理的改善措施，对开采方案更好的优化设计是非常重要的运用现代化的技术、设施与工艺流程，尽可能的把矿井开采方案有效的落实。

山东唐口煤业有限公司矿井受7304面揭露断层影响，矿井整体接续收到严重影响，为保证矿井接续稳定，计划将1030采区首采面由10304工作面调整为10307工作面，同时为加快出面时间，将原设计自6312开门口的工作面设计调整为自1030联络巷开门口，项目综合分析了三种面宽和推采长度的设计方案，结合地面村庄沉降及拉伸、压缩变形量，合理选定了施工方案，保證了接续稳定的同时，有效减少了巷道掘进长度，其中减少岩巷施工98m，减少煤巷施工92m，累计创效124.7万元。

2.2增强技术设施的更好利用

为实时监测工作面综采支架工作阻力，掌握顶板活动规律，预测工作面初次来压、周期来压步距，保证安全生产。我公司所有综采工作面均安装了顶板动态监测系统，目前在用的多套顶板动态监测系统购置时间长，存在设备老化、监测精度低、故障率高的问题，不能满足稳定监控的需求。6308 工作面为淄矿集团公司首个智能综放工作面，工作面支架采用电液控制系统，可实时采集每个支架工作阻力并上传地面工业环网。两种监测手段采集的数据具有共同性，存在数据共享的可能性。

2.2.1.电液控系统安装

6308 工作面是集团公司首个智能综放工作面，综采支架均配置了天地马珂公司的电液控制系统，通过安装调试，可将综采支架工作阻力数据上传至地面监控软件。

2.2.2.数据共享

通过多次与天地马珂、山东爱拓软件公司协商，天地马珂公司免费提供数据接口，由爱拓公司对共享数据进行解析，开发采集串口，自动将监测数据导入数据库，并以柱状图的形式直观显示。

2.2.3.数据分析

通过数据库可随时提取每个工作面支架循环工作阻力数据，分析工 作面（上、中、下部）顶板运动规律，支架液压系统故障诊断，工作面周期来压步距、强度等;同时软件还具有历史数据查询及报表输出功能，可实现历史数据时间区间查询，历史数据曲线查询和输出，统计分析，输出标准综合分析报表。

2.3 矿井沿空巷道抗变形综合支护技术措施

5308轨道顺槽为沿空掘进巷道，净煤柱6.5m，根据前期530采区回采情况，沿空巷道存在地压高、变形大、回采难等问题，针对这一情况，项目组结合早期矿压观测数据，综合分析预判巷道围岩情况，计划采用高强锚杆、注浆锚索等高强度支护材料，配合合理的支护参数设计主动支护体系，同时结合回采期间的超前支护方式设计，有效控制巷道采掘期间的围岩变形，确保巷道满足使用要求，杜绝了开帮作业。

2.4 矿井采煤技术的完善措施

在6309工作面过渡支架顶板支护进行优化，唐口煤业公司矿井放顶煤开采面比较多，放顶煤工作面两端头6个过渡支架均采用挂设双网进行支护，防止6个过渡支架顶煤漏到后部运输机前后电机，如果埋住后部前后电机将无法在对后部电机进行维修，在6309工作面采用链接式钢板进行代替挂双网，采用多块钢板采用镶嵌式卡扣在一起，可以来回滑动，当移动一个支架时，支架上部钢板跟着移动，其他钢板不动，通过滑动链接在一起，在移动另一个支架，该支架钢板也随着移动，该项目实施后不在进行挂双网，经改造后省去人工在两端头进行挂网，保证了安全，节约了大量菱形网及铁丝。

结束语

1.7304工作面优化后有效面长170m，净煤厚为4.5m，一次采全高回采率按照0.95;找煤扩量5元/吨。增加可采煤量20.89万t。

2.利用智能综放工作面电液控制系统数据，进行二次开发、

转化，减少了现场硬件设备的投入和系统维护的工作量，节约了生产成本。

3.通过系统开发，将电液控数据导入防冲数据库，解决了该系统无法查询历史数据的问题，为工作面顶板运动规律分析提供数据支持。

4.通过6309工作面过渡支架支护优化设计后，现每截割一刀炭，溜头3个过渡支架处可节约4片菱形网（0.5*5米），溜尾处同样节约4片菱形网，推采一刀共计节约8片网，6309工作面走向长725米，每截割一刀为0.8米，共推采906刀，节约费用75万余元。

通过在采煤工作面试验后，节约了大量的人工及设备投入，根据智能化工作面建设情况，将进一步推广至所有采煤工作面，具有十分可观的经济效益。

参考文献

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