试论煤矿中厚煤层的开采技术
杨仲全
摘要：因为不同机械设备的采用以及煤层本身自然条件的不同，对煤层进行回采需要采取的工序和回采方法也就存在很大的差异性，为了实现科学、高效的回采，在开采的顺序上、在开采的时空层面上，也需要给予有规律的设计。本文研究的重点为厚煤层开采过程中使用的技术，本文的最终结论为开采中厚煤层的时候，需要借助于科学的开采方法，针对现有的技术条件以及煤层本身的特点，进行科学的理性的开采。
关键词：煤矿 中层煤层 开采技术
对于生产生活来说，一个最基本的保障就是能源。国民经济长期持续稳定的发展需要能源的支持，人民生活的安康乐业也需要能源的保障。观察当前中国的能源利用效率，其远远落后于世界上诸多的发达国家，甚至尚不能够达到部分发展中国家的能源使用情况。这种低效的浪费的近似奢侈似的使用使得能源的开采在量上过大。节能型社会的建立有助于提高单位能源对经济和社会发展的贡献，但是较快的经济发展速度、较大的经济实体对于能源开采保持较高的量的水平提出了更高的要求。在这样的情况下，国家对于能源的需求就必然是迫切的。在观察地质层面上，我国能源本身的特殊性。当前，在消费和开采一次能源的过程中，总比率占据了所有能源消费和开采的70%。在这之中，一个主体性的能源就是煤炭，专家预测50年之内，这一根本的能源特点是不会发生变化的，所以开采煤炭的技术对于中国的能源战略具有独特的意义。在中国所有的煤炭资源产量和储量方面，多达45％都是厚煤层，这也就是说对于煤炭开采来讲，开采厚煤层的技术具有非常重要的研究性和实践性意义。
在当前的中国，开采厚煤层使用的主要为如下三种：分层、放顶煤以及大采高三种开采方式，所谓大采高开采一般为采高在3.5米之上的（含括了3.5米）。比较传统的开采方法为分层开采，这种开采方法在中国具有最长的应用时间，具有相对比较成熟的开采技术。而分析放顶煤开采这种开采方法，其进驻中国的时间为20世纪80年代初期，因为这种方法在欧洲的广泛有效的使用，被引进到了我国，此后被匀速应用到各地厚煤层的开采过程之中。观察最近10年，厚煤层的开采技术，发展最快地为大采高开采，这种现象的原因为开采设备的系统性完善以及开采技术的提升。
1 大采高开采的主要技术特点
最近几年，在中国，大采高开采在中层煤矿开采过程中的实用技术日趋完善化，比如让人比较满意的一个成就就是采煤机以及液压支架在技术层面的发展和提升。尽管如此，大采高开采技术仍然存在诸多的缺陷性和不足，比如在大采高开采的技术使用中，会面临非常剧烈的来自工作面的压力，比较严重的现象为煤壁片帮以及局部冒顶状况。面对这些情况，在使用大采高技术进行煤层开采的过程中，需要采取一些有效的技术措施，比如为了很好的减少可能发生的冒顶事故，就需要对煤壁片帮进行很好的防治；为了让诸多的开采设备和开采技术得到很好的安装，需要对初采高度进行很好的控制；为了避免出现液压支架下滑、乃至倾倒现象的出现，需要采取严格的防滑、防到措施，除此之外，对于液压支架也要予以锚固，对于采高也要予以严格的控制。
2 放頂煤开采主要技术特点
厚煤层开采中使用的放顶煤开采技术和方法可以做出如下的描述：在煤层的某一个厚度范围内或者沿着煤层本身的底板进行工作面的布置和设计，一般工作面的采高要介于2～3米之间，使用各种综合的和机械化的方式予以回采，借助于整个矿山产生的压力，或者使用松动爆破让顶煤被破碎，成为散体，借助于支架上面或者后面的“放煤窗口”将煤矿放出，使用刮板运输机将煤矿运离工作面。
比较而言，综采放顶煤是一种比较高效的技术，其具有如下诸多优势，在不同的地质条件下，进行不同水平的开采，较低的巷道掘进率、对工作面具有较少的搬家次数、在材料消耗方面，耗费较低，对应的产能较大等等不同的优点，尽管如此，综采放顶煤开采技术对于煤层裂隙的发育、对于煤层厚度，也有着很高的要求，对于地面沉降、放火、治理瓦斯现象等具有很大的困难性等诸多的缺点。
如下措施的使用有助于放顶煤开采中的防火灾事故的发生，注入惰性气体到采空区内，比如氮，使用阻燃物质对于高冒区进行灌注，将黄泥浆灌注到高采和高冒区等等。除此之外，还需要深入地探索研究实施中的成本及其他现象。
当前对于放顶煤这种开采方法和开采技术，在研究层面，仍然存在诸多的问题，比如不能够清楚地了解掌握开采过程中的工作面，不能够很好地掌握瓦斯在采空区内是如何运动的，所以对于放顶煤开采方法的研究需要正确的建立采场力学模型，只有这样，才能够更好地了解需要开采的煤矿周遭的围岩分布情况，除此之外，还需要关注可行的和经济的放顶煤开采方法和开采技术。
3 对中厚煤层开采选择开采方法的时候依据的主要条件
中厚煤层的开采方法受到各方面因素的影响，不同的开采方法有着各自的优点，采用合适的科学的开采方法可以大大提高煤层开采的效率，一般来说中厚煤层的开采主要受到地质条件、开采设备、地形因素、季节因素等多方面的因素影响，对于不同地质条件可以选择不同的开采方法，目前的开采技术条件下，放顶煤在经济效益和适用范围方面有很大的优越性，其适用的条件为：①大于等于100米的煤层埋深，300米以上的煤层埋深以及煤层本身存在节理裂隙，而且不会再次发育。②最佳的煤层厚度介于5-10米之间。③直接顶的特点表现为随顶煤下落，整个冒落高度需要为煤层厚度1倍到1.2倍。④对于煤层来讲，另外一个条件为小于3的普氏系数值。
适用大高采的条件包括了如下五个方面：①煤层倾角介于12度到18度中间。②煤层厚在3.5米到6米之间，煤层普氏系数在工作面要高于1.5。③工作面具备简单的地质构造，没有很大的断层和褶曲，水文地质本身也非常的简单。④整个矿井具有很大的生产能力。⑤煤层顶板比较稳定。
科学的开采方法不仅能保证煤矿开采的工作效率，而且很大程度保证了煤矿施工的安全性，合理的煤矿开采方法不能只想着如何追求利益的最大化，而是应该进行多方面的综合考虑，并且要对开采机器有充分的了解，能够根据开采设备的使用状况来正确的设计开采方案，针对不同的自然和人为因素做出正确的方法的选择。
4 结论
总之，对于中厚煤层开采要根据煤层条件和技术条件等采用合适的开采方法。中厚厚煤层是我国实现高产高效开采的主力煤层。伴随着社会的发展，技术的进步，在中国厚煤层的开采技术层面，无论是放顶煤开采技术，还是大高采技术，都取得了很大的进步，但是伴随着煤层厚度的增加以及需要开采的煤层的强度的提升，伴随出现了很多新的问题，比如对于煤炭资源如何能够提升回收率、如何选取合理的支架、如何防治瓦斯、如何防治地表沉降等等，在以后开采厚煤层的过程中，这些问题都需要得到进一步的关注。
参考文献：
[1]王家臣，仲淑姮.我国厚煤层开采技术现状及需要解决的关键问题[J].中国科技论文在线，2008，11(3):829-834.
[2]张英，刘萌珲等.我国厚煤层开采方法的选择原则与发展现状[J].煤炭科学技术，2009，37(1):39-44.
[3]王家臣.我国综放开采技术及深层次发展问题探讨[J].煤炭科学技术，2005，33(1):14-17.
摘要：因为不同机械设备的采用以及煤层本身自然条件的不同，对煤层进行回采需要采取的工序和回采方法也就存在很大的差异性，为了实现科学、高效的回采，在开采的顺序上、在开采的时空层面上，也需要给予有规律的设计。本文研究的重点为厚煤层开采过程中使用的技术，本文的最终结论为开采中厚煤层的时候，需要借助于科学的开采方法，针对现有的技术条件以及煤层本身的特点，进行科学的理性的开采。
关键词：煤矿 中层煤层 开采技术
对于生产生活来说，一个最基本的保障就是能源。国民经济长期持续稳定的发展需要能源的支持，人民生活的安康乐业也需要能源的保障。观察当前中国的能源利用效率，其远远落后于世界上诸多的发达国家，甚至尚不能够达到部分发展中国家的能源使用情况。这种低效的浪费的近似奢侈似的使用使得能源的开采在量上过大。节能型社会的建立有助于提高单位能源对经济和社会发展的贡献，但是较快的经济发展速度、较大的经济实体对于能源开采保持较高的量的水平提出了更高的要求。在这样的情况下，国家对于能源的需求就必然是迫切的。在观察地质层面上，我国能源本身的特殊性。当前，在消费和开采一次能源的过程中，总比率占据了所有能源消费和开采的70%。在这之中，一个主体性的能源就是煤炭，专家预测50年之内，这一根本的能源特点是不会发生变化的，所以开采煤炭的技术对于中国的能源战略具有独特的意义。在中国所有的煤炭资源产量和储量方面，多达45％都是厚煤层，这也就是说对于煤炭开采来讲，开采厚煤层的技术具有非常重要的研究性和实践性意义。
在当前的中国，开采厚煤层使用的主要为如下三种：分层、放顶煤以及大采高三种开采方式，所谓大采高开采一般为采高在3.5米之上的（含括了3.5米）。比较传统的开采方法为分层开采，这种开采方法在中国具有最长的应用时间，具有相对比较成熟的开采技术。而分析放顶煤开采这种开采方法，其进驻中国的时间为20世纪80年代初期，因为这种方法在欧洲的广泛有效的使用，被引进到了我国，此后被匀速应用到各地厚煤层的开采过程之中。观察最近10年，厚煤层的开采技术，发展最快地为大采高开采，这种现象的原因为开采设备的系统性完善以及开采技术的提升。
1 大采高开采的主要技术特点
最近几年，在中国，大采高开采在中层煤矿开采过程中的实用技术日趋完善化，比如让人比较满意的一个成就就是采煤机以及液压支架在技术层面的发展和提升。尽管如此，大采高开采技术仍然存在诸多的缺陷性和不足，比如在大采高开采的技术使用中，会面临非常剧烈的来自工作面的压力，比较严重的现象为煤壁片帮以及局部冒顶状况。面对这些情况，在使用大采高技术进行煤层开采的过程中，需要采取一些有效的技术措施，比如为了很好的减少可能发生的冒顶事故，就需要对煤壁片帮进行很好的防治；为了让诸多的开采设备和开采技术得到很好的安装，需要对初采高度进行很好的控制；为了避免出现液压支架下滑、乃至倾倒现象的出现，需要采取严格的防滑、防到措施，除此之外，对于液压支架也要予以锚固，对于采高也要予以严格的控制。
2 放頂煤开采主要技术特点
厚煤层开采中使用的放顶煤开采技术和方法可以做出如下的描述：在煤层的某一个厚度范围内或者沿着煤层本身的底板进行工作面的布置和设计，一般工作面的采高要介于2～3米之间，使用各种综合的和机械化的方式予以回采，借助于整个矿山产生的压力，或者使用松动爆破让顶煤被破碎，成为散体，借助于支架上面或者后面的“放煤窗口”将煤矿放出，使用刮板运输机将煤矿运离工作面。
比较而言，综采放顶煤是一种比较高效的技术，其具有如下诸多优势，在不同的地质条件下，进行不同水平的开采，较低的巷道掘进率、对工作面具有较少的搬家次数、在材料消耗方面，耗费较低，对应的产能较大等等不同的优点，尽管如此，综采放顶煤开采技术对于煤层裂隙的发育、对于煤层厚度，也有着很高的要求，对于地面沉降、放火、治理瓦斯现象等具有很大的困难性等诸多的缺点。
如下措施的使用有助于放顶煤开采中的防火灾事故的发生，注入惰性气体到采空区内，比如氮，使用阻燃物质对于高冒区进行灌注，将黄泥浆灌注到高采和高冒区等等。除此之外，还需要深入地探索研究实施中的成本及其他现象。
当前对于放顶煤这种开采方法和开采技术，在研究层面，仍然存在诸多的问题，比如不能够清楚地了解掌握开采过程中的工作面，不能够很好地掌握瓦斯在采空区内是如何运动的，所以对于放顶煤开采方法的研究需要正确的建立采场力学模型，只有这样，才能够更好地了解需要开采的煤矿周遭的围岩分布情况，除此之外，还需要关注可行的和经济的放顶煤开采方法和开采技术。
3 对中厚煤层开采选择开采方法的时候依据的主要条件
中厚煤层的开采方法受到各方面因素的影响，不同的开采方法有着各自的优点，采用合适的科学的开采方法可以大大提高煤层开采的效率，一般来说中厚煤层的开采主要受到地质条件、开采设备、地形因素、季节因素等多方面的因素影响，对于不同地质条件可以选择不同的开采方法，目前的开采技术条件下，放顶煤在经济效益和适用范围方面有很大的优越性，其适用的条件为：①大于等于100米的煤层埋深，300米以上的煤层埋深以及煤层本身存在节理裂隙，而且不会再次发育。②最佳的煤层厚度介于5-10米之间。③直接顶的特点表现为随顶煤下落，整个冒落高度需要为煤层厚度1倍到1.2倍。④对于煤层来讲，另外一个条件为小于3的普氏系数值。
适用大高采的条件包括了如下五个方面：①煤层倾角介于12度到18度中间。②煤层厚在3.5米到6米之间，煤层普氏系数在工作面要高于1.5。③工作面具备简单的地质构造，没有很大的断层和褶曲，水文地质本身也非常的简单。④整个矿井具有很大的生产能力。⑤煤层顶板比较稳定。
科学的开采方法不仅能保证煤矿开采的工作效率，而且很大程度保证了煤矿施工的安全性，合理的煤矿开采方法不能只想着如何追求利益的最大化，而是应该进行多方面的综合考虑，并且要对开采机器有充分的了解，能够根据开采设备的使用状况来正确的设计开采方案，针对不同的自然和人为因素做出正确的方法的选择。
4 结论
总之，对于中厚煤层开采要根据煤层条件和技术条件等采用合适的开采方法。中厚厚煤层是我国实现高产高效开采的主力煤层。伴随着社会的发展，技术的进步，在中国厚煤层的开采技术层面，无论是放顶煤开采技术，还是大高采技术，都取得了很大的进步，但是伴随着煤层厚度的增加以及需要开采的煤层的强度的提升，伴随出现了很多新的问题，比如对于煤炭资源如何能够提升回收率、如何选取合理的支架、如何防治瓦斯、如何防治地表沉降等等，在以后开采厚煤层的过程中，这些问题都需要得到进一步的关注。
参考文献：
[1]王家臣，仲淑姮.我国厚煤层开采技术现状及需要解决的关键问题[J].中国科技论文在线，2008，11(3):829-834.
[2]张英，刘萌珲等.我国厚煤层开采方法的选择原则与发展现状[J].煤炭科学技术，2009，37(1):39-44.
[3]王家臣.我国综放开采技术及深层次发展问题探讨[J].煤炭科学技术，2005，33(1):14-17.
