机械化采煤生产工艺深孔采矿技术分析

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摘要：文章分析了大倾角综合机械化采煤生产工艺地下深孔采矿技术的应用，重点介绍了多种地下深孔采矿技术的应用方法。地下深孔采矿技术不仅能够克服现有煤矿生产开采工作中的不足和缺点，而且具有多种特有的优势和优点。通过对大倾角综合机械化采煤生产工艺地下深孔采矿技术的研究，以期为煤矿的安全生产提供可靠的保障，创造出最大化的经济与社会效益。

关键词：大倾角煤层；综合机械化；采煤工艺；地下深孔采矿

0引言

经济社会的发展，有效推动了各行各业的发展，并加大了对能源资源的需求量。作为我国重要的能源资源之一，煤炭生产开采的效率水平对于我国的工业生产和社会生活有着重要的影响。在我国煤炭开采年限不断增加的背景下，易开采的煤炭资源逐渐减少，大倾角煤层在我国的煤炭储量中占比日益提高。在此背景下，如何利用综合机械化采煤生产工艺以及地下深孔采矿技术进行煤炭资源开采，成为了一个关键问题。因此，对大倾角综合机械化采煤生产工艺地下深孔采矿技术进行分析研究，有着现实的价值和意义。

1大倾角综合机械化采煤特点与现状

在我国煤炭生产开采单位企业中，一般情况下会根据倾角的差异以及大小将煤层具体分为急倾斜煤层、缓倾斜煤层以及倾斜煤层三类。大倾角煤层一般而言是指倾角超过30°的煤层。大倾角煤层在进行开采工作时需要沿着巷道顶板断裂的岩石向下移动，此时煤矿综采工作面的状态为倾斜布置。当移动工作面时，煤层就会出现变形的情况与问题，在重力等因素的影响下，煤矿开采的设备机械以及支架会出现持续下滑的情况，从而严重地破坏综采系统的稳定性。因此，大倾角煤层的开采难度较大。我国对大倾角煤层综合机械化采煤工艺的研究较早，但受到历史条件以及客观经济条件等多种因素制约，大倾角煤层综合机械化采煤工艺的研究进展与实际应用效果较为一般。近些年来，我国采煤设备机械化程度有了显著，但是仍存在诸多的技术难点并未被解决，需要煤矿开采井下技术人员不断对作业环境进行改善，重视采煤技术创新，采用多种方法提升机械化水平和生产效率，提升矿井总体生产力，从而实现煤矿生产的高产量高效率[1-2]。

2地下深孔采矿技术

上文对大倾角综合机械化采煤工艺进行了阐述和分析，地下深孔采矿技术作为大倾角综合机械化采煤工艺中的一种重要工艺技术，对其进行分析有着重要的价值和作用。文章本部分将会对地下深孔采矿技术给予系统分析和研究。

2.1束状孔爆破采矿技术

在采煤生产过程中，由于受一些技术的限制，不得不在生产开采现场开展束状孔球形药包试验，如果采场宽度在10m左右、长度在80m左右，且矿体厚度不一定时，则需要技术人员结合实际情况合理设计深孔。对于特大地下煤矿，要引入必要的强化开采，以此来提高其生产能力。束状孔爆破采矿技术能够满足上述要求，其选择了与大直径柱状孔当量相类似的球形炸药爆破工艺，一般是将束状孔设置在工作面中间位置，一组束状孔有Φ165mm间距0.8m的5个垂直平行孔组成，同时选择双密集孔形式的测帮边孔，要求每一层的爆破高度低于束间距，且适当增加破顶爆破高度。束状孔爆破采矿技术既可以提高开采强度，而且还可以确保矿体的稳定性。

2.2阶段深孔落矿采矿技术

阶段深孔的落矿采矿技术，是地下深孔采矿技术的一种主要技术，主要适用于矿山岩体为矽卡岩岩质的，该岩质处于致密块状态，节理并未完全发展，进而提高了岩石的整体性能和稳定性。在煤矿生产阶段，采矿人员一般会选择束状孔来对矿体开展分段式连续开采，并将凿岩硐室设计在开采位置的上方，借助相关设备来钻孔，随后借助球形炸药包开展现场爆破工作，利用树桩深孔来回采煤炭资源。

2.3垂直深孔球状药包落矿阶段矿房采矿法

在采煤生产过程中，该方法是地下深孔采矿中比较常用的一类采矿技术，其生产工艺如下：①严格根据特定的炮孔分布来在矿柱或矿房上方巷道向下进行炮孔的施工，并由操作人员结合实际情况来确定底部至上部防止球状药包位置，在此情况下能够使炸药引爆后，矿体能够落到预采空间内，进而提高后续开采效率。②早在1980年代该技术就得到应用，将其应用在大倾角综合机械化采煤生产中，有着一定的作用和帮助。

3我国地下深孔采矿技术应用中存在的问题

上文对我国地下深孔采矿技术的类型进行了阐述，但是不可否认的是，虽然我国地下深孔采矿技术有了长足的发展和进步，但是在实际的应用中仍存在一定的问题和不足，影响着其应用的效果。下面将会对我国地下深孔采矿技术常见问题给予分析。

3.1自动化水平较低

目前我国存在较多的煤矿开采生产企业，在煤矿生产开采工作中，尤其是在大倾角煤层的开采中，如果依靠人工来完成开采工作，将会导致炸药放置无法实现自动化施工，不仅较为危险，增加安全事故发生率，对相关工作人员生命安全带来危险，而且还会降低采煤效率。自动化是我国目前新兴的一种科学技术，已经在我国诸多行业领域中有所应用，将自动化技术应用与大倾角煤层综合机械化采煤地下深孔采矿中，能够显著提高相关工作开展的效率与效果。

3.2成本较高

目前我国的地下深孔采矿技术大部分使用填充法，填充法使用应用的效果较差，且需要进行重复劳动，进行一次性充填效率较低，应用的成本较高，难以大规模进行应用，从而导致了我国大倾角煤层综合机械化开采的整体水平无法进一步提高提升。

3.3设备落后

在目前的地下深孔采矿过程中，仍存在一部分笨重的设备机械，专业性能与功能不够先进，不利于采矿采煤工作开展实施。虽然我国部分煤矿企业引进国外先进机械设备，但是仍旧存在着相关配套应用技术落后的问题，增强自主创新能力，提高国产机械设备性能，成为了一个关键的问题与因素。

4大倾角综合机械化采煤生产工艺地下深孔采矿技术要点

4.1关注重视地质钻探与物探工作

在应用大倾角综合机械化采煤生产技术以及地下深孔采矿技术时，首先需要加强相关的地质勘探工作，从而细致的了解和掌握煤层地质信息。对于相对比较复杂的煤层，要注重对地质钻探与物探工作的开展，能够显著提高煤矿开采的效率，并能够针对性采取相应措施做好煤矿生产开采中机械工作的安排。同时，还需要强化对三维地震勘探技术的应用，并煤矿对生产方案给予优化，以确保煤矿开采工作的顺利进行。

4.2合理利用综合机械化开采技术

机械化采煤作业相较于炮采与普采，其开采的效率效果获得了成倍提高，并显著的提升了相关开采工作的安全性。当前我国约有九成煤矿选择综合机械化采煤技术，由于机械设备具有比较好的性能，在对其进行科学、合理应用后，既可以提高开采效率，而且还可以降低生产成本。目前，我国综合机械化开采技术在相关设计、机械设备应用等方面仍进行不断优化与创新，进一步推动煤矿生产开采工作的发展进步。

4.3应用长壁与短壁综合机械化技术

长壁综合机械化技术引入了延长综采工作面技术，降低端头作业和工作面斜切等带来的不良影响，同时提高煤矿开采量。在应用长壁综合机械化技术时，需要根据各方面客观条件进行确定。短壁综合机械化技术与长壁综合机械化技术相对应，其综采工作面长度较短，能够实现快速掘进，且方便相关设备转移，进而确保煤矿开采的整体效益[3]。

5结语

在我国煤炭开采规模不断扩大以及大倾角煤层占比逐渐增大的背景下，对大倾角综合机械化采煤工艺与地下深孔采矿技术进行了全方位分析研究，阐述其技术特点、存在问题与应用要点等问题，以此来确保煤矿生产开采工作的顺利开展，在提高企业综合收益的同时，有效推动我国煤矿行业的发展。

参考文献

[1]赵富强.大倾角综合机械化采煤生产工艺及安全管理研究[J].中国新技术新产品,2017(3):143-144.

[2]白伟杰.大倾角综合机械化采煤生产工艺分析[J].内蒙古煤炭经济,2019(18):50-51.

[3]谢正良.地下深孔采矿技术的发展与现状[J].城市建设理论研究（电子版）,2016(5):1-4.

作者：贾郁林 单位：晋能控股集团铁峰煤业有限公司