井下倾斜开采技术应用难点分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇井下倾斜开采技术应用难点分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：科学技术的进步和经济的发展，带动了我国煤矿行业的进步，采煤技术也有了进一步的提升。煤矿的质量和数量与采煤技术有直接的关联，两者呈正相关，采煤技术也有其难点有待攻克，本文从井下倾斜开采技术入手，简介井下倾斜开采技术的应用难点，并结合部分实例探讨煤矿开采技术的应用和难点的解决。

关键词：井下开采 倾斜开采技术 难点分析

作为推动我国工业发展的主要因素之一，我国的煤炭资源的重要性不言而喻。煤炭直接关系着我国工业的发展进程，煤炭资源的消耗量巨大。同时，部分煤矿企业过于追求效益和利润，无节制地开采、使用资源，随着高科技设备、技术的普及，煤矿资源逐渐供不应求，甚至出现了严重的资源枯竭问题。以往的井下开采技术较为落后，采掘工艺主要以回采为主，效率过低。本文通过研究倾斜开采技术，确定采掘工作面，为提高开采效率，保证开采安全中的难点提出建设性意见。

一、我国井下开采技术现状

1.井下开采技术的主要特点

煤矿开采技术主要有井下开采和露天开采两种主要方法，与后者相比，前者在技术方面有较为独特的几个特点。

1.1深度较大

煤矿的井下开采与普通开采较为不同，由于煤矿埋藏较深，储备量也与一般矿物有所差异，因此井下煤矿开采在深度方面远超露天煤矿，从国际范畴来看，世界上大部分井下开采的煤矿数量均大于一般煤矿。

1.2开采技术有根本区别

井下开采的技术与一般煤矿有本质区别，一般而言，井下开采使用较多的是专门应对深处开采的技术方案，常见的有长壁、放顶煤等开采方法；对于露天开采而言，主要技术是挖渣，两者除了在开采技术方面有所区别，在煤矿的产出量和生产效率等方面也有不同。煤矿开采的技术方案只有与高新科技相关联，才能提高采矿效率，保证采矿安全。

井下开采技术主要是定向开采，即在钻探器中安装斜向器并反复核对、计算，确定在钻探时斜向器与孔底的方位正确，不会出现与预定线路错位的情况，若有偏差，应及时矫正。钻探器进入孔底后，可以将斜测仪逐渐向下推送，在螺杆钻中的定向接头处与之衔接，相关人员可通过监视器对进钻方向进行确认和定位，同时对比原角度，最后打压、开泵、造斜钻进。

2.井下开采技术的常用方法

2.1长壁开采技术

长壁开采技术相对于传统开采技术较为先进、效率较高，该技术在美国已经得到了广泛的应用，成为了主要采矿技术，从其生产效率、产量等方面来看，该技术为目前最优，其优势在于能够大幅度提高煤矿产量和生产效率，总的来说有如下几点。

第一，长壁开采技术能够于面积较大的地域实施，进而能够有效降低反复、连续开采强度，也能减少采煤设备准备盘区的时间。目前长壁开采技术的效率较高，连续采煤技术的挖掘效率只有前者的约10%，所以应用长壁开采技术，能够确保煤矿挖掘的产量需求。第二，煤矿运输方式有所转变。通过研究可知，我国目前大部分煤矿已经放弃传统的轨道运输，改为长壁开采运输技术，能够与相对较高的煤炭生产要求相适应。

2.2房柱式开采技术

房柱式开采技术中包含了巷柱式以及柱式开采，上述开采技术较为传统，有如下特征：回采工作面周围或者两侧的煤柱可用来作为支撑，将采空区顶板进行固定。该方法有其明显优势，例如工作面不大，可以接受多个工作面同时采矿的要求，在采矿过程中可利用串联的方法实现彻底通风。

二、井下倾斜开采技术的应用难点

1.某矿区现状

本次研究的煤矿区属于丘陵地带，有急倾45°-75°的角度，地下水的主要来源为大气降水，该区域的含水层组成成分有：演示、砂砾、粘土等，厚度在21m以下。共有6组采矿井对煤矿进行采挖，已探明的煤矿总量为5.0亿吨，井田面积为30平方千米，最高年产量为176万吨，主要采煤层有煤3和煤4，属于较为普遍的小井群开采。在矿区较浅的区域，有大量粘土岩、细砂岩等，各个岩层之间排列紧密，同时该区域内部有较多的洞窟，其中含有积水。该矿区工作面回采第4煤层，该煤层的构造为单斜向，煤层平均厚度为15.9m，倾斜长度为45m，因此，使用井下倾斜开采技术能够实现最高效的开采。

2.井下倾斜技术的应用及其难点探析

2.1采掘过渡区的维护难点及解决方案

采掘过渡区属于井下倾斜开采中急需解决的难点之一，若没有处理好过渡区的问题，工作面的区域冒顶、抽顶很容易引发重大安全事故。因此可知，井下倾斜开采技术的有效实施与否，直接关系到上述问题能否及时解决。本次研究中，针对煤矿区的实际开采，将设备的头部、尾部等重要部位进行了优化，例如将其结构完善，确保采掘过渡区顶板的维护效果，那么运输设备就能够与相应的机器更好衔接。解决该问题的主要方法为：选用型号合适的支架保护设备的端头，圆弧衔接直接在工作面上使用。该方法可以有效规避接头台阶的问题，确保端头、支架能够较为顺利地衔接、过渡。

2.2设备端头部分的技术难点及其解决方案

对于井下倾斜开采技术而言，端头部分的支护难点较为明显，该难题直接关系到煤矿开采效率，端头三角区更是亟待解决的一大难题。该部分若没有较好的受力性能，相关人员就无法针对三角区的问题而实施维护，本次研究中将工作面的端头变更为支架和衔接构造，就可以促使端头收到保护和支撑。主要解决措施：运输通道与煤层顶板同向，通风口安置于底板，圆弧过渡应用在运输通道与工作面之间，这样的目的是为了煤矿能够顺利运输，还能通过圆弧过渡将运输设备下滑的现状解决，防止塔接受到冲击，最终提升煤矿开采效率。

3.井下倾斜开采技术的核心问题

3.1顶煤采放技术分析

在井下倾斜开采的实际工作中，顶煤采放属于较为关键的一个环节。针对倾斜角度较大的矿井，若顶煤采放垮塌，设备会有所下滑；此外，若没有较为完好的支护技术，也就无法确保较高的回采率。上述问题决定了倾斜开采在顶煤采放中的应用难点。开采时需充分了解顶煤的特征，逐步记录、综合其数据和规律，最终选择最好的技术，针对不同的倾斜角度使用不同的放煤次序。

3.2支架防护技术分析

使用倾斜开采技术时重力较大，其法向分量、切向分量与实地倾斜角度直接相关，且分量会引发支护系统的变化，法向分量有所提升，切向分量有所下降，那么开采工作面的支架防护系统就不会承担过高的重力，反之，外部荷载提升，支架就容易倾斜、下滑；此外，支架接顶也是较常见的难点，确保支架稳定、不倾斜，是技术的关键所在。实际施工过程中，需要相关工作人员及时、准确预报矿压，放顶煤不能过多，才能确保支架的稳定性，阻力作用更加明显，也能起到正常支撑的作用。移动支架不能分多次，否则还会出现支架过于零散，作用不明显等难题。

结束语

综上所述，对倾斜开采技术而言，目前还有较多难题有待解决。而在实际开采过程中，相关人员需要及时对当地的区域条件进行考察和综合分析，依据其实际问题制定对应的技术流程，确保在开采地段特征较为复杂的背景下回采率的提升，能够更高效地运用设备深入勘探；同时还需注意，在井下倾斜开采时，支架有一定几率下滑，因此在实际施工时应该确保支架的正常使用，避免该问题影响煤矿生存率，准备和生产环节也能够迅速衔接；若开采区域地质条件较为复杂，那么回采技术的应用更加重要，采取多种回采技术并综合分析，才能从根本提高煤炭的回采率，避免煤矿资源的巨大浪费。

参考文献：

[1]鲜保安，夏柏如，张义等.应用U型井开采倾斜构造煤层气的钻采技术研究[J].探矿工程-岩土钻掘工程，2010，37（8）：1-4，9.

[2]Thierno Amadou Mouctar Sow，任凤玉，陈晓云等.弓长岭井下矿采准巷道破坏形式及其支护技术研究[J].采矿技术，2012，12（5）：37-39.

[3]穆安营.浅议井下急倾斜煤层采煤方法的概况分析[J].商情，2010，（24）：114.