摘要：矿区地质灾害的最为直接、最为主要的原因还是在于开采沉陷，而开采沉陷灾害的有效防治措施就是采用各种方法、各种手段来控制地面的沉陷程度，煤矿开采沉陷防治工作在未来必将会被社会各界越来越重视，从推广“采—注—采”三步法、沉陷区的恢复和整治、调整煤炭开采方案等方面入手，能够取得较为明显的环境效益、社会效益、经济效益，对子孙后代的生存发展都具有极为重要的意义和作用。鉴于此，本文主要分析井下采煤技术的应用与最优选择。
关键词：井下采煤；应用；最优选择
1、我国采煤技术发展现状
虽然我国煤矿资源丰富，储量较多，但是对采煤技术的使用还是比较落后，影响开采效率，还会在一定程度上产生安全问题。安全问题的产生不仅会给煤炭开采工作带来威胁，还会危及到工作人员的生命财产安全，甚至会导致严重的伤亡事故。因此，在发展煤炭经济的过程中，就需要重视对采煤技术的使用及选择，提高采煤效率，为工作人员的安全提供保障。在我国发展科学技术的过程中，井下采煤技术也得到了较好的发展，很多新兴技术逐渐被研发，应用于实际的井下采煤工作中。
2、煤矿井下采煤技术
2.1、三下采煤技术
“三下”采煤技术是一项技术含量较高的开采技术。它需要通过对材料模拟及对地表数据计算等来推断出岩石运动的轨迹和运动的周期状况，在开采时能对这些信息和资料加以运用，避免矿产开采后对地面造成塌陷等环境问题，有效促进了资源开采与环境的共同发展。
2.2、放顶煤开采技术
放顶煤开采技术和长壁开采技术有相同之处，这两种开采技术都能促进煤矿企业经济效益的提高。此种方法既是最直接有效的方式同时也是弊端最大的一种方法。放顶煤开采技术会对开采环境造成十分突出的伤害，比如岩石的破坏、地面的塌陷等，瓦斯涌出状况很难实时控制，危险系数较大，不利于煤矿开采工作的顺利进行，同时也容易给煤矿开采埋下较大的安全隐患。
2.3、薄煤层采煤机的应用
在煤矿开采过程中，先进设备的使用可有效提高煤矿开采效率，此时就需根据井下采煤技术来对先进的设备进行选择，借助新型设备不仅可提升机械化程度，还可有效提高先进采煤技术的运用。薄煤层采煤机具有非常高的装备技术性，且功率也非常大，其既可提高采煤阶段的安全系数，也可提高煤矿开采质量、效率，因此在现在的煤矿开采中得到了广泛应用。
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2.4、优化煤矿开采布局
通常情况下，开采布置技术的提升可有效提高采煤技术的效用。在进行煤矿开采过程中，最好根据煤矿地质的实际状况来优化开采巷道的布置，以更好地提高采煤效益。
3、井下采煤技术的选择原则
3.1、安全生产原则
安全生产是从事各行各业的基本守则，采煤业作为安全事故易发领域，更应该做好安全生产工作。最小化降低安全风险，保障人员生命财产不受损失，才能确保采煤工作的顺利进行。根据实际情况，选择适合的采煤技术，保证设备各个环节安全安装，符合安全生产规定，严格按照安全生产机制应对各类突发事件。
3.2、经济适用原则
在安全生产原则下，经济效益作为衡量井下采煤技术是否选择得当。井下采煤技术不仅是针对作业面环境的一种选择，同时也是对各种经济指标的判定。不同技术所产生的经济效益指标不同，设备投入、人员要求、工作条件、采出率、煤炭质量等都应该作为选择井下采煤技术的指标，而不单单只考虑某一个指标。
3.3、提高产出率原则
煤矿资源作为不可再生资源，本身就具有稀缺性，即使我国煤矿资源储备丰富，但终究有消耗殆尽的一天。走可持续发展道路，既要从提高煤矿使用率出发，又要将避免损失不必要的煤矿资源作为我们的目标。
4、井下采煤技术的最优选择
4.1、煤层开采深度
矿井的顶煤冒放性和开采深度有着紧密关联，开采深度越深，顶煤就越容易冒落。煤科总院在研究煤层赋存深度对顶煤冒放性的影响时得出，煤体在支承压力作用下完全破坏，赋存深度（H）应满足下式：
H≥14．84Rc
式中：H－煤层赋存深度，m；Rc－煤层的单向抗压强度，MPa。
矿井煤层煤体平均单轴抗压强度Rc=2.2MPa～7.8MPa，则放顶煤开采要求临界埋深为33m～115m。
4.2、煤层开采厚度
一般来说，过厚的顶煤其上部难以达到充分松动，国内外放顶煤工作面的实测资料和有关科研院所的试验结果都证明顶煤冒放性随煤层厚度的增大而减弱，同时证明放顶煤开采的最大临界煤层厚度为12.5m～15.0m。尽管国内也有达到20m以上的工作面，但回收率较低。
4.3、煤层开采强度
煤层强度是煤层本身抗破坏能力的主要指标，包括煤层的单向抗压强度，黏结系数和内摩擦角。国内外大多数放顶煤综采工作面的实测资料统计表明，煤层强度是影响顶煤冒放性的关键因素。一般认为当煤层硬度系数f小于3、强度小于20MPa时，顶煤冒放性较好。反之，顶煤的破坏程度降低，冒落性较差。
4.4、煤层开采的地质结构
煤层夹石对顶煤冒放性的影响比较复杂，其影响程度与夹石层的岩性（即硬度）层厚、层数及空间位置有关。对于比煤软的夹石层，它则成了煤层的弱面，夹石的存在有利于顶煤的破碎冒落和放出，增加了顶煤的冒放性；而对于比煤硬的夹石，其对顶煤的冒放性就有不利影响，开采实践证明，其影响程度主要取决于单层夹石厚度和夹石的岩性所决定。
总之，随着科学技术的进步与发展，采煤技术取得了理想的发展成绩，很多大型煤矿项目已经开展大型化矿井，将诸多自动化设备引入其中，始终坚持开采的绿色生态化。针对采煤技术与工艺来讲，应在煤矿开采中将其独特优势充分发挥出来，才能够实现工作效率的进一步提升。由此可见，深入研究并分析井下采煤技术的应用与最优选择具有一定的意义。
参考文献
[1]王涛.浅析煤矿井下采煤技术[J].能源与节能，2018（05）：129-130.
[2]廖帮贵，赵春梅，任松.分析井下采煤技术及采煤工艺的应用选择[J].低碳世界，2017（34）：94-95.
论文作者:张超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/14
标签：煤层论文; 技术论文; 煤矿论文; 井下论文; 深度论文; 最优论文; 安全生产论文; 《建筑学研究前沿》2018年第25期论文;