摘要：众所周知，我国煤炭资源总量丰富，是经济发展中的必备能源之一。由于我国煤矿存储地的环境多样复杂，而能够合适井工煤矿开采的煤炭含量占煤炭总含量的96%以上，通常情况下煤田都处在瓦斯含量高、地层条件复杂、含水量高的地理环境中，因此在煤矿采掘过程中若是没有足够成熟的技术，很容易发生自然灾害，如每年都会发生的瓦斯爆炸、顶板透水、井下水灾等矿井事故。
关键词：井工煤矿；采掘技术；应用
引言
由于人们对能源的需求在不断的增加中，为了保证煤炭的合理供应，必须采取合理的煤矿挖掘技术。煤炭资源一般处于地底，所以势必要进行地下作业。在地下作业过程中，一定会使用到巷道，通过合理的采掘作业形成相互连通的巷道，保证人员设备安全，再合理布置好采煤的工作面，及时支护好采煤工作面。上述做法是为了能够让工作人员在采煤过程中能够形成一定的空间，再将煤炭资源运输到地面。在地下进行煤矿开采时，采煤工作要经过诸多个复杂的生产环节，最终才能够将煤炭资源从地底下挖出输送到地面上。基于此，必须充分优化采煤技术，使用新的设备和方法来提高煤矿的生产效率，与此同时广泛提高煤矿的安全生产水平。
1井工煤矿采掘技术基本准则
在井工煤矿采掘时，要遵循考虑施工影响和资源回收率两个准则，进行采掘技术的选择。因为在进行井工煤矿的采掘时，往往会因为采掘引起的地表移动而导致地标变形，所以在采掘时要充分考虑到地标移动和地标变形的多种情况，尤其是煤层较为浅的矿洞，更加需要考虑周全。同时为了得到更好的经济效益和工作效率，要对在煤矿采掘施工之前进行煤矿的回收率计算，降低环境等其他因素对于采掘工程的影响。在计算时，不仅仅要考虑到保证采掘工作的安全性，也要对采掘的人力、物力、资源等等综合项目进行充分的计算，最大化的缩减支出，增加收入。
2案例概述
以某井工煤矿采掘项目为例，巷道为42205工作面回风巷调车硐室和移变硐室以及临时水仓等。此掘进工作面处于422盘区开拓大巷北部区域，北部以及东部属于实煤区，西部和临界锦界煤矿井田边界。4-2煤西翼开拓大巷掘进作业区域地表没有水体河流，通过制作42205综采作业面，为回采作业时综采工作面的通风和通行等要求。
3井工煤矿采掘技术的应用
3.1巷道布置
井工煤矿采掘作业的开展，巷道布置方案如下：a.回风巷沿着煤层走向进行布置，方位角参数为0°34'53''。巷道的东部和细部以及北部都是实煤区域。b.巷道的断面设计为矩形，采掘高度为3300mm；净高参数为3100mm；净宽参数为5400mm；工程量参数为2618m。c.联巷36.4m，巷道的断面设计为矩形，采掘高度为3300mm；净高参数为3100mm；净宽参数为5400mm；工程量参数为34.6m。d.回风巷绕道开口的位置，距离B点向北40m，沿着方位角135°34'53''开展掘进作业，掘进43.12m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各个硐室的设计方案如下：a.水仓硐室布置在回风巷的西部，距离B点向北250m设置1个硐室。临时水仓的布置，按照间隔200m进行布置。在掘进作业环节，要根据底板标高的具体情况，选择最低位置布置临时水仓。对于临时水仓，巷道设计为矩形，掘进宽度参数为5200mm；掘进高度参数为3300mm；掘进深度为3000mm。b.调车硐室。布置在回风巷的西部，距离B点向北80m布置1个，临时调车硐室的布置，按照间隔200m进行布置。巷道设计为矩形，掘进宽度参数为5200mm；掘进高度参数为3300mm；掘进深度为5500mm，净高参数为3100mm，硐室的两边进行抹角处理，抹角2000×2000mm。c.移动硐室布置在巷道的西侧。共计设置三组，每组布置2个，间隔200m设置1个，组间距为800m。在距离B点中心线600m位置布置1个。各个移动硐室，掘进宽度参数为7000mm；净宽参数为6800mm；掘进参数为3000mm；掘进高度为3300mm；净高参数为3000mm。d.避难硐室布置在巷道的西侧。整个回风巷总计布置3个临时避难硐室，首个布置在距B点中心线120m位置，间隔1000m布置1个。设置的避难硐室掘进宽度为5400mm；掘进深度为3500mm；掘进高度为3300mm；净高为3000mm。
3.2离层注浆技术
在采煤过程中，经常发生地面沉降对地面建筑物产生影响。为更好地开采煤炭，采用一种新的“三下”采煤方法，即注浆法。这种方法可控制或减缓地面沉降的情况。采用该方法采煤时，须对覆盖层的结构进行分析，准确地选择分离区的位置，并掌握分离层的发展。利用分层的注浆方法可取得较好的效果，无论地面沉降有多快，都能取得很好的效果，当采用分离技术进行充填时，主要是为了有效控制上覆岩层沉降的速度，进而控制地表沉降速度。操作时，首先从地面上进行钻孔分层，填充物由孔注入的高压地层，充填主要是为了有效地控制地层的沉降，并以填料支撑覆岩。隔离区注浆施工有许多优点，在与分隔带的灌浆施工过程中，投资非常小，施工也很容易。
3.3煤炭地下气化技术
从井工煤矿采掘实践来说，采用的地下煤炭气化技术方法，主要是利用煤炭的热化学作用，实现对地下煤燃烧以及产生可燃气体的控制。采用此技术，初期投资很少而且周期比较短，经济效益比较好，适用于地质条件复杂而且低质量煤比较大的井况，具有推广应用的价值。
3.4清洁采掘技术
从井工煤矿采掘作业现场来说，粉尘污染难以有效避免避免，不过可以采取相应的控制措施。在具体实践中采用煤层瓦斯预排采的方式，能够有效减少气体量的产生，确保生产安全的同时，最大程度上减少矿井废气污染。对于粉尘的处理，运用高压喷雾技术或者高压水辅助切割技术手段，实现对作业期间采煤机剪切环节的粉尘控制，减少粉尘量同时降低爆炸产生的风险。对于挖掘作业面，使用内部喷雾剂，结合使用外部喷雾剂的方式，减少悬浮粉尘。除此之外，还可以综合运用其他措施，比如声波雾化除尘措施，开展粉尘的处理。借助疏松地层过滤法，开展高污染水的处理，达到井下生产作业用水标准，同时实现尾矿清洁处理，提高矿泥的回收率，增加采掘作业的经济效益。
3.5支护技术
按照井工煤矿采掘设计，此次施工作业回风巷顶板使用锚杆支护措施，底板位置采用硬化技术措施，强度为C30在的混凝土此类地坪，地坪的厚度参数为200mm，左帮选择锚网梁支护。整个巷道都沿着煤层顶板进行掘进，煤层的厚度如果小于巷道设计高度参数时，组织进行破底板作业。需要注意的是，布置了隔爆水棚区域以及联巷过管路段，必须要保证巷道的净高大于3.1m。在施工作业中如果遇到顶板破碎或者层理裂隙发育的情况，选择锚网梁联合支护方案，结合作业现场实际情况，合理增加锚索支护，确保井工煤矿采掘作业的安全。
结语
为提高井工煤矿企业的发展水平，保证工作人员的人身安全和煤矿的充足供应，井工煤矿采掘技术的引入、使用、优化是非常重要的。同时在矿井的掘进过程中，支护工作也是非常重要的，支护技术的质量的好坏往往关乎着掘进的速度，并且也关乎着工作人员的人身安全。同时也要选择好合理的支护形式以及技术，确保工程的施工质量。
参考文献：
[1]曲永君．浅谈井工煤矿采掘技术及实施要点研究[J]．工程技术：全文版，2017（3）：48.
[2]卜凡忍，卜凡让．浅议高瓦斯煤矿采掘工程的通风技术[J].工程技术：文摘版，2016（6）：17.
论文作者:芮波
论文发表刊物:《房地产世界》2019年13期
论文发表时间:2019/12/5
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