东海煤矿高应力巷道支护研究论文

煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。下面我给大家分享煤矿开采技术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。

浅议煤矿开采技术

[摘 要]我国煤炭资源储量丰富，据不完全统计，我国煤炭总储量在9000亿吨以上，含煤面积55万多平方千米，而且煤种齐全，我国一次性能量消费结构中，煤炭占75%以上。从煤中可以提取二百多种产品，因此煤炭工业发展的快慢，将直接关系到我国社会主义经济建设。煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。发展多层次、多样化的采煤工艺，具有重要的意义。

[关键词]煤矿 采煤工艺 控制技术 开采

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)30-0130-01

1 简述矿井开采

矿井开拓通常以井筒的形式分为竖井开拓，斜井开拓，平硐开拓和综合开拓。采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。

竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下，开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中，再装入竖井箕斗从井下提升上来;斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机，人员和材料用轨道车辆运输;平硐是一种水平或接近水平的隧道，开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处，常随着煤层开掘，它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。

煤层在形成时，一般都是水平或者近水平的，在一定范围内是连续完整的。但是，伴随着地壳的运动，煤层的空间形态发生了变化，形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。采煤需要注意煤层的走向、倾向和倾角。

矿井开拓的主井和运输巷道等都需要长期支护，可以采用砌碹支护，架拱支护，架蓬支护，锚杆支护，锚喷支护，锚网喷支护，锚索支护，金属拱形支架支护，料石支护，钢筋混凝土支护或者几种支护形式并存形成联合支护。采掘工作面需要临时支护，通常采用的方式有打点柱、液压支柱支护、木支柱支护等。采煤一般都采用后退式采煤，边采边加强支护。

2 采煤方法

开发煤矿高效集约化生产技术手段，建设高产高效矿井。研究开发各种环境条件下的高效、可靠的采煤装备和工艺;简单、高效、可靠的生产系统和开采布局;生产过程监控与有效管理等相互适应的成套开采技术，以提高开采技术水平和机械化程度。

开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层现代开采技术”

硬顶板控制技术。研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板处理技术，直接顶能随采随冒，提高顶煤回收利用率，基本顶能按照合理�距垮落，有利于顶煤破碎，保障工作面推进安全、顺利地进行。

硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支撑压力小的硬厚顶煤的迅速处理技术，包含高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，以提高顶煤回收利用率。顶煤冒放性差、块度大的综合开采成套设备技术，有利于顶煤破碎和顶板控制，同时有利于液压支架的放置，为布置输送机提供便利。

两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，采用合理的综放开采回采工艺、优化工序、缩减放煤时间，提高工作面的推进度，实现高效高产。

宽煤巷锚杆支护技术，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的使用，从而有效提高工作面产能。

缓倾斜薄煤层的长壁开采

主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。

缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采

应进一步加强完善支架结构及强度，加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提高可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m左右)产高效指标的差距。

各种综采高产高效综采设备保障体系

要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架―围岩”系统、采掘运设备进行监控。进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的 “油-磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

3 深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;主要任务：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

4 “三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数，发展沉降控制理论和关键技术;研究与应用各种充填技术和组合充填技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备等关键技术。

5 优化巷道布置，降低矸石排放

改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系，从而实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最佳匹配。

6 采场围岩控制技术

进一步完善采场围岩控制理论

用科学合理、优化高效的岩层控制技术来确保开采的安全、高效、低成本为目标，要通过总结经验，深入研究各种煤层地质及开采条件来实现。

研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术

目前，主要应用的是高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术， 由于这些技术工艺复杂、成本高，所以需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这一问题。

放顶煤开采岩层和支架――围岩相互作用机理

研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架――顶煤――直接顶――基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的路径。

支护质量与顶板动态监测技术

在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，需要进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜的放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

冲击地压的预测和防治

通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理，进一步完善冲击性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术。

研究开发新型的支护设备

研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统。

7 小煤矿技术改造和机械化开采技术

对小煤矿进行合并重组，淘汰落后生产技术和生产设备，提高平均单井规模和技术水平，开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备，改进小煤矿的采煤方法和开采工艺，提高采煤工作面的单产和工效。

总结，提高煤矿资源开采水平，充分利用资源，选择合理的采煤开拓方法，保障安全生产，提高企业效益。

参考文献

[1] 郭靖.煤矿开采技术[M].山西人民出版社.2010

[2] 戴绍诚.高产高效综合机械化采煤技术与装备[M].煤炭工业出版社 1998.

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中泰矿业掘进作业中存在的问题及对策论文

[摘 要]现阶段，人类对煤矿资源的需求量越来越大，在煤矿掘进过程中经常会用到支护技术，而且其中存在的问题也有待解决。鉴于此，笔者根据多年的工作经验，切实分析了中泰矿业掘进中支护存在的问题，并提出了相应的解决对策。

[关键词]掘进支护方式；问题；对策

引言

由于煤矿开采大多都在地下进行，安全事故时有发生，为了最大限度地避免安全事故的发生，就需要采用包括掘进支护技术在内的防护措施。但是我国掘进支护工作还存在一定缺陷与不足，这就需要在对煤矿掘进技术充分研究的基础上，更好地落实相关的措施。这样不仅能够有效提高煤矿开采的效率，而且也能提高煤矿开采的安全性。

1 煤矿掘进工作中存在的问题

巷道施工断面小

随着人们对煤矿的需求量越来越大，传统的拱形巷道难以支持煤矿的大量运输工作，这使采矿人员的工作受到阻碍，有的时候这些阻碍还能够引发严重的矿难，严重威胁了施工人员的生命安全，增加了社会的负担。而且中泰矿业传统设计的巷道断面较小，不足12㎡。很难使用大型的掘进设备，导致掘进单进水平无法显著提升，从而对矿井的经济效益造成了影响；另一方面，传统小断面巷道不能够有效地满足机轨合一的要求，也不利于矿井的通风，不能让巷道发挥它的最大作用。

煤矿支护技术落后

目前，我国很多煤矿企业的掘进支护技术都存在不同程度的`问题，这在很大程度上增加了煤矿掘进施工工作的危险性。因此，在进行煤矿掘进工作时，要根据矿井实际情况采取相应的掘进支护技术，特别是对于矿井矩形断面的支护工作来说，一定要采用合适的支护技术。然而，矿井在掘进过程中，为了一味追求进度，节省资金投入，以获取更大的经济效益，经常会采取简单的支护的技术，如工字钢棚支护，但采用简单的支护技术在遇到特殊地质构造，如断层、陷落柱等情况下，若不及时采取加固措施，改变支护技术，就会埋下一定的安全隐患。

机械化程度低

虽然我国煤矿行业规模非常大，但是很多企业的煤矿开采工作机械化水平较低，这不仅会无法满足生产需求，还会存在较大的安全隐患。现阶段，应用范围较广的煤矿掘进设备是悬臂式掘进机，但该设备仍需要工作人员在井下进行实地操作，且操作的过程比较复杂。所以，中泰矿业还需不断引进高机械化水平的掘进设备。

地质构造多施工条件复杂

矿井现掘进巷道地质条件变化较大，尤其向深部延伸掘进巷道均为穿层巷道，且受地应力作用影响较为明显，致使矿井岩巷掘进工作面存在后路浆皮开裂现象。同时巷道相过断层情况较多，巷道岩性多变，存在施工巷道迎头巷帮及顶板部位经常出现片帮、冒顶现象。

2 煤矿掘进工作问题的解决对策

增大巷道断面

随着煤矿开采技术的不断发展，不断出现的新技术为煤矿行业带来了很多便利，煤矿巷道的断面形式也从梯形逐渐演变为拱形，从而有效提升了开采和掘进的效率。断面形状的改变从使用价值角度来看，拱形相比其它形状，可以更大幅度的增大巷道断面利用率。现中泰矿业已全面增大巷道掘进断面，保证巷道的净断面在14㎡以上。矿井不断推广、应用大型断面，这更适合大型机械的施工条件，大型机械化取代手工劳动使得工作效率大大提高。

提高煤矿掘进支护技术

煤矿掘进支护技术关系着煤矿开采工作，在一定程度上影响着煤矿行业的发展。目前我国煤矿企业在煤矿掘进支护工作上采取的掘进支护技术较为落后，不能根据矿井具体情况实施相应的技术。因此，煤矿企业应当提高煤矿掘进支护技术，中泰矿业针对不同地质条件去选择形态不同的掘进支护技术。如矩形断面支护一般情况下需要使用锚杆索联合的方式来进行支护，这种支护方式是将锚杆插入钻好的孔口内，然后将锚杆固定到岩层中，用锚索使岩层结构向上移动，这样就能够提升岩层整体的稳定性以及安全性。如复合支护一般在多次返修、不稳定的巷道中应用，这种支护技术具有成本较小、材料简单、组装容易、技术简单的特点，不仅可以提高了巷道承载能力，还保证了周围岩石的稳定性，延长了巷道的使用年限，保证煤矿开采安全进行。对服务年限较短的巷道，可在保证巷道支护强度的情况下，采用锚网支护，喷覆盖浆，减少巷道施工成本，加快巷道施工进度，提高单进水平。

提高机械化程度

现下各行各业都在提倡智能化，先进的技术和设备的机械化有着密不可分的关系，这也对提升我国煤矿开采业的机械化水平提出了更高的要求。只有通过进一步提高开采的机械化程度才能够很好地提高企业的经济效益，让其在市场竞争中占有一席之地。这就需要从矿井环境的考察、机械类型的选择和使用方法等环节上进行改进。所以矿井要积极推广新工艺、新技术，大力开展技术创新和科研攻关，抓好科技创新增效益的亮点。要继续实施《岩巷中深孔爆破技术的推广与应用》、《机械化快速掘进技术研究》等科研项目，尽力掌握影响当前安全生产的关键技术，鼓励各类小改小革和发明创造。积极在岩巷掘进工作面推广实施ZWY-120-55L型挖掘式装载机+DSJ100/63/2×75（SSJ1000/2×75）型皮带输送机+卧仓的机械化作业线，避免在运输环节中出现的各种影响情况出现。

加强相过地质构造期间的施工管理

在施工头面相过地质构造期间，为保证现场施工安全，我们对该巷道掘进期间采取了积极有效措施，一是降低小班循环进度，将两掘一成施工工艺改为一掘一成施工工艺，避免大面积的顶板岩石冒落；二是在巷道爆破后，及时对巷道进行找顶并喷临时支护浆，采用锚喷支护外，在巷道掘进下一炮前必须将锚索梁支护紧跟窝头，确保施工安全；三是根据岩性变化情况及时修改爆破参数，对岩性较差的顶板或巷帮部位的周边眼进行多打眼并控制装药量，通过采取有效措施确保了现场施工安全，防止了巷道随掘随冒现象的发生。同时积极采用壁厚注浆的方法与锚索梁加固的方式对巷道进行联合加固，巷道通过注浆和锚索梁联合加固后，支护效果明显改善，巷道没有以往明显的破坏现象，此加固举措有效的控制了巷道的变形，延长巷道的服务年限，降低巷道的维修次数及维修资金费用。

总结语

总而言之，掘进支护工作是煤矿开采中的重要环节，其能为井下的安全和施工效率提供保障。但是我国当前掘进支护技术仍然存在很多问题，因此，相关煤矿开采企业要针对这些问题对掘进支护技术进行完善，不断研发新技术，并且要尽快实现掘进工作机械化，维护煤矿周围岩层的稳定，进而使煤矿掘进工作安全有序地进行。

参考文献

[1] 陈锦平.煤矿掘进支护问题分析及改进策略[J].技术与市场，2017，24（02）：66+68.

[2] 曹建波，李金祥.刍议煤矿掘进支护中的问题与对策[J].山东工业技术，2017，（05）：70.

[3] 陈黎明.煤矿掘进支护问题及应对[J].科技创新导报，2017，14（07）：43-44.