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[摘 要]对于矿井煤炭资源越来越趋于紧张的实际状况，为最大限度回收煤炭资源，提升了煤炭资源回收率，提高了企业效果与利益。本文针对当前煤矿开采中开采技术的重要性，分析介绍了井下采煤的技术和方法，并进一步阐述了采场围岩的技术控制措施，供同行参考。
[关键词]煤矿开采；井下采煤；技术；方法
中图分类号：TD823文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
1.井下采煤技术分析
在当今科技经济发展的新形势下，煤炭开采技术的研究必须面向国内国外两个市场、面向经济建设主战场，立足于煤炭开采技术的前沿，立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备，立足于煤炭工业中长期发展战略所必须的关键技术的攻关，立足于煤炭工业工程实际问题的解决，重点从事中长期研究开发和技术储备，跟踪产业科技前沿，开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，占领技术制高点。
1.1 采煤方法和工艺
采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题和中心。采煤工艺的发展将带动煤矿开采各环节的变革，现代采煤工艺正在向高产、高效、高安全性和高可靠性方向发展，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合。研制和使用强力、高效、可靠、耐用及智能化的采煤设备及监控系统，改进和完善采煤工艺在发展现代采煤工艺的同时，继续发展，改进多层次、多样化的采煤工艺，通过科学总结实践经验，建立我国系统的采煤工艺理论。
1.2 深矿井开采技术
随着社会对煤炭需求量的日益增加，开采能力不断提高，开采深度不断增加是煤矿开采技术发展的必然趋势。我国采矿工作者一般把采深等于及大于800m的矿井称深井。深部矿井开采是我国煤矿开采面临的重大技术课题之一。深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击矿压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等。
1.3 优化巷道布里，减少矸石排放的开采技术
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，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化，简化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率；多开煤巷，减少出矸率；研究矸石在井下直接处理，作为充填材料的技术。
1.4 矿山压力控制
寻求矿山压力控制实际问题的完好解决与科学解答仍是采矿学科的基本任务。对于性质不同、类型繁多的矿山压力显现与控制问题，通过研制和改进测试仪器、完善监测手段、掌握不同条件下的矿山压力显现规律，并据此研究、改进控制的手段和方法，采取恰当的技术与安全措施，实现矿山压力的适时有效控制。因此我们需要继续研究的问题有：
（1）进一步完善来场围岩控制理论；
（2）研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层拉制技术；
（3）放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理；
（4）支护质量与顶板动态监测技术；
（5）冲击矿压的预测和防治；
（6）研究开发新型的支护设备。
1.5 煤炭地下气化技术
煤炭地下气化是实现高效安全开采的一项新工艺，属于一种特殊的采煤方法，它集建井、采煤、气化3种工艺为一体，取消了庞大笨重的井下采煤设备和地面气化设备，变传统的物理采煤为化学采煤，是多学科开发洁净能源和化工原料的高新技术。它克服了现有井工采煤的安全问题等弊端，也趁免了传统采煤和地面气化过程中的废气、废水、废渣等的污染，其关键技术是实现气化生产的连续、稳定（煤气量、煤气成份、煤气热值的稳定）和充分就地监测、控制。
2.井下采煤方法的选择
如若要得到高产量的煤矿，并经此得到较高的经济效益，那么就应该在适合的采放条件下选择适合的方法。对采煤方法进行深入的分析：
2.1 开采深度
经过很多的生产实践与理论分析、计算，煤矿的顶煤冒放性它与开采深度密切相关，其开采深度越深顶煤易于冒落。顶煤冒放性与开采深度的具体关系是可以通过实践与理论计算出来的，并可以找寻到规律。一般的采煤条件下，开采深度超过400m时就应高度注意，顶煤是很容易发生冒落的。
2.2 煤层强度
根据多数放顶煤综采的采煤工作面的实际得出的数据资料表明，煤层的强度是很关键的因素。煤层有一个硬度系数以f值表示，顶煤的冒放性好，其f值就要小于3且强度小于20MPa。作为一个整体的煤层，煤层强度是与煤层的抗压强度有关的，但也与煤层的节理、内外裂隙的发育程度密切相关的，煤层整体强是存在不同程度的构造裂隙与地质弱面。
2.3 煤层厚度
放顶煤采一次全高开采煤层厚度的以实践经验值5m～12m为宜。超出范围采煤质量不好，如果煤层的厚度过大，机械不能充分破坏，煤矿的采出率就较低；如果煤层的厚度太小，易超前冒顶而夹矸率过大。需知道顶煤冒放性是随煤层厚度的增大而逐渐减弱的，实践表明综放开采的最厚度为13m左右，最界厚度5m左右。
2.4 煤层结构
煤层中有的会存在坚硬的岩石即夹矸，夹矸在顶煤中类似一种坚硬的骨架，使顶煤的冒落发生困難，这就直接影响顶煤的冒放性。另外，即使使用各种方法是顶煤垮落，但夹矸形成得快也会影响顶煤的流动性。因此需要注意煤层夹矸薄厚，判断好是否得对放顶产生影响。
2.5 顶板条件
煤层顶板是影响煤层冒放性的另一因素，其包含直接顶与老顶。直接顶具有随采随冒并具有一定的厚度的特点，且直接顶的这种顶板条件对顶煤的压裂无影响，这也就是选择综采放顶煤开采工艺后，顶煤破碎冒落就能够顺利放出，不然的话不利于顶煤的回收。最终，从矿压的角度或是从顶煤的放出率出发，直接顶的最小厚度以能够达到充满采出煤厚的空间为最佳。对于那些顶板条件较恶劣的，如岩石过于坚硬，有不同程度的裂隙，煤层强度过大使得顶板不易冒落，可采用弱化顶煤与顶板措施强制放顶等措施。
3.采场围岩控制技术
3.1 进一步完善采场围岩控制理论
以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采掘活动的安全、高效、低成本为目标，深入总结我国几十年的矿山压力研究成果，以理论分析（解析法）、现代数学力学渤计分析预测、数值法 实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件
3.2 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，由于应用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。
3.3 放顶煤开采岩层和支架一掏岩相互作用机理
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架一顶煤一直接顶—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途径。
3.4 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，应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、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。
3.5 冲击地压的预测和防治
通过计算机模拟研究冲击眭矿压显现发生的机理I进—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，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。
3.6 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，完善液压支架陛能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。
4 结语
总之，在保障煤矿安全条件的同时，选择适合的开采方法与采煤生产技术是很必要的。从开采技术上、从装备技术上提高水平，达到提高产能、高安全、高能效的目的，才能真正地走出一条集约化生产和发展的道路，为经济社会的发展活力作出应有的贡献。
[关键词]煤矿开采；井下采煤；技术；方法
中图分类号：TD823文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
1.井下采煤技术分析
在当今科技经济发展的新形势下，煤炭开采技术的研究必须面向国内国外两个市场、面向经济建设主战场，立足于煤炭开采技术的前沿，立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备，立足于煤炭工业中长期发展战略所必须的关键技术的攻关，立足于煤炭工业工程实际问题的解决，重点从事中长期研究开发和技术储备，跟踪产业科技前沿，开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，占领技术制高点。
1.1 采煤方法和工艺
采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题和中心。采煤工艺的发展将带动煤矿开采各环节的变革，现代采煤工艺正在向高产、高效、高安全性和高可靠性方向发展，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合。研制和使用强力、高效、可靠、耐用及智能化的采煤设备及监控系统，改进和完善采煤工艺在发展现代采煤工艺的同时，继续发展，改进多层次、多样化的采煤工艺，通过科学总结实践经验，建立我国系统的采煤工艺理论。
1.2 深矿井开采技术
随着社会对煤炭需求量的日益增加，开采能力不断提高，开采深度不断增加是煤矿开采技术发展的必然趋势。我国采矿工作者一般把采深等于及大于800m的矿井称深井。深部矿井开采是我国煤矿开采面临的重大技术课题之一。深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击矿压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等。
1.3 优化巷道布里，减少矸石排放的开采技术
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，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化，简化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率；多开煤巷，减少出矸率；研究矸石在井下直接处理，作为充填材料的技术。
1.4 矿山压力控制
寻求矿山压力控制实际问题的完好解决与科学解答仍是采矿学科的基本任务。对于性质不同、类型繁多的矿山压力显现与控制问题，通过研制和改进测试仪器、完善监测手段、掌握不同条件下的矿山压力显现规律，并据此研究、改进控制的手段和方法，采取恰当的技术与安全措施，实现矿山压力的适时有效控制。因此我们需要继续研究的问题有：
（1）进一步完善来场围岩控制理论；
（2）研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层拉制技术；
（3）放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理；
（4）支护质量与顶板动态监测技术；
（5）冲击矿压的预测和防治；
（6）研究开发新型的支护设备。
1.5 煤炭地下气化技术
煤炭地下气化是实现高效安全开采的一项新工艺，属于一种特殊的采煤方法，它集建井、采煤、气化3种工艺为一体，取消了庞大笨重的井下采煤设备和地面气化设备，变传统的物理采煤为化学采煤，是多学科开发洁净能源和化工原料的高新技术。它克服了现有井工采煤的安全问题等弊端，也趁免了传统采煤和地面气化过程中的废气、废水、废渣等的污染，其关键技术是实现气化生产的连续、稳定（煤气量、煤气成份、煤气热值的稳定）和充分就地监测、控制。
2.井下采煤方法的选择
如若要得到高产量的煤矿，并经此得到较高的经济效益，那么就应该在适合的采放条件下选择适合的方法。对采煤方法进行深入的分析：
2.1 开采深度
经过很多的生产实践与理论分析、计算，煤矿的顶煤冒放性它与开采深度密切相关，其开采深度越深顶煤易于冒落。顶煤冒放性与开采深度的具体关系是可以通过实践与理论计算出来的，并可以找寻到规律。一般的采煤条件下，开采深度超过400m时就应高度注意，顶煤是很容易发生冒落的。
2.2 煤层强度
根据多数放顶煤综采的采煤工作面的实际得出的数据资料表明，煤层的强度是很关键的因素。煤层有一个硬度系数以f值表示，顶煤的冒放性好，其f值就要小于3且强度小于20MPa。作为一个整体的煤层，煤层强度是与煤层的抗压强度有关的，但也与煤层的节理、内外裂隙的发育程度密切相关的，煤层整体强是存在不同程度的构造裂隙与地质弱面。
2.3 煤层厚度
放顶煤采一次全高开采煤层厚度的以实践经验值5m～12m为宜。超出范围采煤质量不好，如果煤层的厚度过大，机械不能充分破坏，煤矿的采出率就较低；如果煤层的厚度太小，易超前冒顶而夹矸率过大。需知道顶煤冒放性是随煤层厚度的增大而逐渐减弱的，实践表明综放开采的最厚度为13m左右，最界厚度5m左右。
2.4 煤层结构
煤层中有的会存在坚硬的岩石即夹矸，夹矸在顶煤中类似一种坚硬的骨架，使顶煤的冒落发生困難，这就直接影响顶煤的冒放性。另外，即使使用各种方法是顶煤垮落，但夹矸形成得快也会影响顶煤的流动性。因此需要注意煤层夹矸薄厚，判断好是否得对放顶产生影响。
2.5 顶板条件
煤层顶板是影响煤层冒放性的另一因素，其包含直接顶与老顶。直接顶具有随采随冒并具有一定的厚度的特点，且直接顶的这种顶板条件对顶煤的压裂无影响，这也就是选择综采放顶煤开采工艺后，顶煤破碎冒落就能够顺利放出，不然的话不利于顶煤的回收。最终，从矿压的角度或是从顶煤的放出率出发，直接顶的最小厚度以能够达到充满采出煤厚的空间为最佳。对于那些顶板条件较恶劣的，如岩石过于坚硬，有不同程度的裂隙，煤层强度过大使得顶板不易冒落，可采用弱化顶煤与顶板措施强制放顶等措施。
3.采场围岩控制技术
3.1 进一步完善采场围岩控制理论
以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采掘活动的安全、高效、低成本为目标，深入总结我国几十年的矿山压力研究成果，以理论分析（解析法）、现代数学力学渤计分析预测、数值法 实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件
3.2 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，由于应用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。
3.3 放顶煤开采岩层和支架一掏岩相互作用机理
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架一顶煤一直接顶—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途径。
3.4 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，应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、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。
3.5 冲击地压的预测和防治
通过计算机模拟研究冲击眭矿压显现发生的机理I进—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，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。
3.6 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，完善液压支架陛能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。
4 结语
总之，在保障煤矿安全条件的同时，选择适合的开采方法与采煤生产技术是很必要的。从开采技术上、从装备技术上提高水平，达到提高产能、高安全、高能效的目的，才能真正地走出一条集约化生产和发展的道路，为经济社会的发展活力作出应有的贡献。