深部承压水体上煤层综合机械化开采技术实践

基 金 项 目 ：山东 省 沉 积 成 矿 作 用 与 沉 积 矿 产 重 点 实 验 室 开 放 课 题
资 助 （ 号 ： Ｄ Ｍ２ １１ ） 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 （ 号 ： 编 ＭＳ ０ ０ ２ ； 编 ４ ０ ２ １ ） 国家 自然科 学 基 金 重 点 项 目资 助 （ 号 ：５ ０４ ０ ） １７ ２ ２ ； 编 １ ３０ ３ ；
ｗ ｅ ｅ ｎ ｅ ｓｂｌ ｄｅ ｈ ｏｒ ａ ｉ ｎｇ ａ ｔ ｉ～ ａ ｔａ ｉ ｎｇ ｗａｓｐｕ ｏ ｗａ ｄ． Ｓｅ ｏｎ ｙ，ａ ｃ ｄｉｇ ｏ ｒ ｏｔｆａ ｉ ｅ ｕｎ ｒｔ ｅ ｎ ｍ ｌｍ ｎｉ ｎｄ ｓ ｒｐ ｐ ｒ ｉｌｍ ｎｉ ｔｆ ｒ ｒ ｃ ｄｌ ｃ ｏｒ ｎ ｔ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： ｈｉ ｈ ｃ ｎ ｉ ｅ ａ ｉ ｅ ｇ ｏ ｆ ｎ ｄ ｑｕ ｆ ｒ； ｓ ｒ ｐ ｐａ ｔａ ｍ ｉ ｎ ｔｉ ～ ｒｉｌ ｎｉ ｇ； ｄ ｏｗｎ ｔ ｅ ｚ ｅ ｈｒ ｅ ｏｎ ｓ； ｍ ｉ ｗｉ ｔ ｎｅ ｄ ｈ； ｃ ａ ｏｌ
ｐｉｌｒ ｗｉ ｈ ｌａ ｄｔ
防治 措 施 。首 先 分 析矿 井 地 质 、水 文 地 质条 件 ，认 为 正 常 开 采 条 件 下 底 板 注 浆 、疏 水 降 压 可 行 性 较 差 ， 选 择 条 带 开 采 力法 ；然 后 ，根 据 相 关 “ 程 ” ‘ 规 ，以 “ 三 带 ” 理 论 为 指 导 ，综 合 考 虑 隔 水 层 真 实 厚 度 、 下
小 断 层 ，落 差 在 ０ ３ 左 右 。 研 究 区 一 ９ ０ 标 高 ～ ｍ ０ｍ 岩 浆 岩 较 发 育 ， 东 部 在 ４ 号 、４ １ ７号 钻 孔 、三 节 西
一
上 山 、下 山处也 揭 露 岩 浆岩 发 育 。该 区 １ ０ ． ｍ， 除 深 部 被 火 成 岩 局 部 侵 蚀 和 局 部 变 薄 外 ， 全 区 大 部 分 可 采 ， 可采 系 数 ７ 。 ７ 影响 １ Ｏ煤 开 采 的 主 要 含 水 层 ， 主 要 为 徐 家 庄 灰岩 和奥 陶系 灰 岩 。徐灰 在 研 究 区 的浅 部 有两 层 ， 厚 度 从 １ Ｉ左 右 由深 部 向 浅 部 逐 渐 减 小 。深 部 徐 ０Ｉ １ 灰 只 有 一 层 ，厚 度 较 小 ，水 量 较 小 ，水 压 较 大 ，

底板高承压水上开采防突水技术的实践应用摘要:超化煤矿随着开采性深部延伸,底板水压增大,底板水害威胁已成为影响安全开采的主要因素。

通过底板注浆加固,将灰岩含水层改造成为隔水层,并通过加固前后的物探对比,检验孔验证,确保注浆改造效果,有效的解除工作面底板水害威胁,为工作面安全回采保证。

关键词:煤层底板灰岩含水层直流电法物探郑煤集团超化煤矿主采为二叠系山西组二1煤,矿井采用单水平上、下山开采,上山煤炭资源已基本采尽,现主采工作面转至下山及井田边缘水文地质条件复杂区域开采,水害威胁已成为影响开采的主要因素。

随着矿井开采向深部延伸,开采标高降至-200～-497 m,带压最大达5.71 MPa,均为高承压水上采煤。

高承压水上开采时防底板突水已成为威胁超化煤矿安全生产、制约矿井稳定发展的重要因素。

1 31001工作面情况1.1 工作面概况31001工作面位于31采区,地面标高为+189.9～＋226.5 m,工作面标高为-330～-167 m,设计可采走向长度780 m,切巷长145 m。

本工作面煤层结构简单,煤层走向50°～110°,倾向140°～200°,煤层倾角11～38°,平均倾角为18°;煤厚0.3～16 m,平均煤厚7.0m。

1.2 工作面底板主要含水层情况该工作面底板岩溶水含水层赋水性强,水量补给丰富,是威胁矿井安全生产的主要含水层。

上部L7-8灰岩,厚度10 m左右,上距二1煤12 m左右,是本区煤层底板直接充水含水层,该含水层赋水性不均一,局部裂隙较发育区域,赋水性较强;中部L5-6灰岩,厚约18 m,上距二1煤33.5 m左右,该层灰岩赋水中等;下部L1-4灰岩,厚度17 m左右,上距二1煤约55.5 m左右,该层灰岩赋水性强,多数钻孔出现明显消耗和严重漏水现象;奥陶、寒武系灰岩含水层,厚度大于300 m,上距二1煤77 m左右,在水力联系上通常连为一体,是本区的主要含水层,岩溶裂隙普遍发育,含水丰富,通过构造或其它导水通道,补给上部含水层,是矿井间接充水含水层。

第41卷第02期 2022年02月煤炭技术Coal TechnologyV〇1.41N〇.02Feb. 2022doi:10.13301/ki.ct.2022.02.008深部富含水冲击地压特厚煤层采煤方法及回采安全性评价#张满国、邓欢2(1.华能庆阳煤电有限责任公司核桃峪煤矿，甘肃庆阳745099; 2.内蒙古神东天隆集团股份有限公司大海则煤矿，陕西揄林719315)摘要：针对核桃峪煤矿8*煤层在深部、顶板富含水、冲击地压、易自燃、高瓦斯、特厚煤层等 复杂条件下采煤方法如何选择以及回采安全性问题，通过采法比选和顶煤冒放性评价，确定综采放 顶煤开采是合理的采煤方法，分析了顶水开采、冲击地压、煤层自燃、瓦斯等安全因素与采煤方法的 关系，表明综放开采相比分层开采在上述灾害防治方面具有优越性，提出了综放工作面灾害防治的 一系列专项技术措施。

关键词：深部；顶板富含水；冲击地压；特厚煤层；采煤方法；安全评价中图分类号：TD823文献标志码：A文章编号：1008 - 8725(2022)02-031-04Coal Mining Methods and Safety Evaluation of Mining under Deep, Water Rich Roof, Rock Burst and Extra Thick Coal SeamZHANG Manguo1,DENG Huan;(1.Hetaoyu Coal Mine,Huaneng Qingyang Coal and Electricity Co.,Ltd.,Qingyang745099, China;2.Dahaize CoalMine,Inner Mongolia Shendong Tianlong Group Co.,Ltd.,Yulin 719315, China) Abstract ：Aiming at the problem of how to choose the coal mining method and mining safety of the No. 8 coal seam of Hetaoyu coal mine under complex conditions such as buried deep,waterrich roof, rock pressure,easy spontaneous combustion,high gas,and extra—thick coal seams,through the comparison of mining methods and the analysis of top coal caving,it is determined that the fully mechanized top coal caving mining is a reasonable mining method,and analyzes the relationship between top water mining,rock burst,spontaneous combustion of coal seam,gas and other safety factors and mining methods,indicates that fully mechanized top coal caving mining is superior to layered mining in the above disaster prevention and control,and puts forw ard a series of special technical measures for disaster prevention and control of fully mechanized top coal caving face.Key words；deep;water rich roof;rock burst;extra thick coal seam;coal mining method;safety evaluation0引言核桃峪煤矿位于甘肃省庆阳市正宁县西南部，隶属于华能庆阳煤电有限责任公司，井田与彬长矿 区相邻。

水体下采煤的安全与技术措施分析摘要:文章介绍了水体下采煤的特点和影响因素,分析了当前实践中不同水下采煤的技术要求,探讨了安全技术措施。

关键词:水体下采煤影响因素控制方法安全技术措施所谓水体下采煤指的是在开采煤层上方的地表水体下采煤。

据统计,我国的重点煤矿受水威胁储量超过250亿吨,有百余条较大的河流压煤,还有微山湖、太湖、大冶湖和渤海等湖海下压煤,在华北、东北和华东平原地区普遍有第四系的含水砂层覆盖,这些地区的煤田浅部开采都存在含水砂层下采煤的问题。

显见,水体下采煤在我国多数矿区都有不同程度地存在,而且在今后较长一段时期内不可避免。

近年来,相关方面做了大量的研究和实践工作,取得可喜的进步。

这里浅就笔者的学习与实施情况,简要探讨水体下采煤的安全与技术措施。

1 几种水体下采煤技术对安全技术上的要求(1)综合机械化顶水采煤。

我国研究和实践水体下采煤技术已历经了50余年历史,以往主要采取炮采和普通机械化开采。

20世纪80年代后,我国投入了水体下安全综采的研究与实践。

鉴于“综采”工作面上机电设备多,抗水患能力较差,因此要求水体下采煤的安全性很高,防水安全煤柱尺寸也较大。

(2)综合机械化放顶煤顶水采煤。

“综放”开采主要适用于厚煤层和特厚煤层,工作面的采高一般5m～15m,可根据需要适当调整。

这种开采方式工作面上机电设备多,部分矿井为“一矿一面”或“一矿两面”的高产高效模式。

因此,一旦工作面涌水量较大,将对矿井生产造成十分不利的影响。

因此,在水体下采煤中,通常综放工作面覆岩破坏高度大、变化幅度大、防水安全煤柱尺寸大。

为减少煤炭损失,通常采用台阶式“限厚放煤”的方法减少采高,降低覆岩破坏高度、减小防水安全煤柱厚度。

(3)保水采煤。

我国水资源丰富,但人均占有量偏低,在煤炭资源丰富的中西部地区,水资源却相当匮乏,生态环境脆弱。

煤田开发过程中,地下水渗漏、水位大幅下降,对当地生态产生不利影响。

保水采煤要求导水裂缝带高度不波及地表及浅部含水层,使水体不向矿井泄漏。

深 部 矿 井 的冲 击地 压 监 装备 ， 利 用 科学 技术 提 高生 产力 水 平和 扩 大科 学 技术 的 使 速 掘 进技 术及 其 成套 装备 的研 究 ； 测 及其 防治 以及 其 它的 配套 设备 和相 关 技术 研 究ｏ 用范 围 ， 提 高采煤 机械 化程 度和 机械 化水 平。 １ ． ３ 优 化 巷 道布 置 ，研 发减 少 开 采矸 石 的技 术 以 经 １ ． １ ． １利 用 “ 浅埋 深、 顶板 硬、 煤 层硬 的高产 高效 的 现
决５ ． ５ ｍ 宽 的煤 巷锚 杆 支护 中的 问题 ， 有助 于 扩 大 综 采 配 掘 进 活 动 的安 全 性 、 高 效 性 以及低 成 本运 作 ， 需 要通 过 科
（ 上接第 １ ４ ７页 ）

注 重 技术 性人 才 的 引进 ， 高 等 教 育 专业 人 才 的引 进 ， 有 助 产 效 率 、 生 产 周 期 以及 更 好 地 控 制 生产 成 本 ， 产 品 的质 量 于企 业 对机 电设备 管理 和维 护 监管 上注 入 新鲜 的血液 ， 机 也 会 有很 大 的提升 。 电管 理 中创 新 能力 也是 极 为重 要 的 ，创 新 意 味着 进步 ， 进 ３ 结束 语 、
代煤矿开采成套技术” ， 解 决 以下 技 术 难 题 ： ① 利 用 浅 埋 济 效 益 最 大化 为 目标 ， 修正、 完 善现 有 采 煤 方 法 和 开 采布 置 。在 煤 矿地 质 结 构 复 杂 的条件 下， 研 发 巷道 布 置及 工 艺 深、 小地压 的顶板 控制 技术 ， 解决 顶板 较硬 的岩层 。 ② 研 究 开发 浅 埋深 、 小支承 压 力 条件 下厚 硬 顶煤 的 处理 技术 ， 解 技 术 ， 通过 建 立 专 家评 价 系统 ， 整 合 开 采 方法和 布 置 ， 实 现 与 煤层 地质 条 件 的最 优 化配 合。 决控 制厚 度较 硬 的顶煤 。 ③ 研 究开发 较 为应 用 的综放 及 回 采工 艺 ，以解 决两 硬条 件下 的放 顶 煤 的快 速开 采 和推 进 。 １ ． ４ 采 场 围岩 的控 制 技术 （ 通 过研 究 开 发 以及推 广宽 煤 巷锚 杆 的支 护技 术 ， 用 以解 １ 。 ４ ． １ 进 一步 丰 富采 场 围岩控 制理 论 。 为 了保证 开采

陕北 ３号极 薄 煤层 综合 机 械 化 开 采实 践 与探 索
牛 中平
（ 子长县 中达集 团 焦家沟煤矿 ，陕西 延安 ７ １ ７ ３ ０ ０）
［ 摘
要］ 在评估 国内外有 关极 薄煤层机械 化开采方案 的基础上 ，利用 滚筒采煤机 切割部分 矸
石来加大采高 ，实现综合机械化开采 ，实践 证 明是 近期 解决 陕北 ３号煤层 开采 的一条 可行 的技术途 径。但这 种开采方法产生大量矸石 ，不仅增加输送机和洗煤厂 的负担 ，而且产 生的大量 粉尘对工人健 康危害极大。为此 ，建议利用 已成熟 的刨煤机液压 支架技术 ，尽 快研 制可供 ０ ． ６ ｍ 极薄煤层 无人 工作 面全 自动化刨煤机综采装备 。 ［ 关键词 ］ 极 薄煤层 ；综采 ；刨煤机 ［ 中图分类号 ］Ｔ Ｄ ８ ２ ３ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ６ — ６ ２ ２ ５（ ２ ０ １ ３ ）０ ２ — ０ ０ ０ １ － ０ ２
第１ ８卷 第 ２期 （ 总第 １ １ １期 ）
２ ０ １ ３年 ４月
煤
矿 开
采
Ｖ ｏ １ ． １ ８ Ｎ ｏ ． ２（ Ｓ ｅ ｉ ｒ ｅ ｓ Ｎ ｏ ． １ １ １ ）
Ａｐ ｒ ｉ ｌ ２ ０ １ ３
Ｃｏ ａ ｌ ｍｉ ｎ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
表 １ 极薄煤层机械化开采方案 比较
焦家 沟 煤 矿 ３号 煤 的 煤 层 厚 度 为 ０ ． ５ ５～ ０ ． ８ ７ ｍ，平 均 厚 度 ０ ． ６ ５ ｍ。含 煤 面 积 ２ ２ ０ ０ ｋ ｍ ，属 陕北 三叠 纪煤 田，是陕 西省 主要 配焦煤 。煤 层赋 存 稳定 、结 构简单 ，大部 分 为可 采 ，与 上层 可 采 的 ５ 号煤 层 间距为 ３ ９ ． ８ ２ ｍ，倾角 为 ０～ ３ 。 。矿 区水 文地 质 类 型为 以裂 隙 冲水 为 主 的简单 型 ，煤 层顶 板多 为 砂 质泥 岩 ，局部 为 细砂岩 和 泥岩 ，底板 为粉 砂岩 或

6、更换截齿和滚筒上下3米以内有人工作时，必须护帮护顶， 切断电源，打开采煤机隔离开关和离合器，并对工作面输送机 实行闭锁；
7、采煤机采用无链牵引时，齿轨的安设必须紧固，完整，并 经常检查。
(二)采煤机的安装
采煤机的安装和调试应满足“快速安装、保 证质量、安全施工、降低成本”的要求，所以应 先在地面对综采设备进行安装验收和试运转，在 安装施工组织设计、组织准备、井巷准备、设备 准备、装车准备和安装准备等六项准备工作完毕 后，方可进行井下安装。
（4）为使采煤机能自开缺口，截割滚筒一般都伸出 机身长度一定的距离，所以多采用摇臂的形式。
（5）为适应煤层厚度和煤层的起伏变化，专门由一 套单独的辅助液压系统，用来实现滚筒高度的调整和 挡煤板的翻转。
（3）采煤机截割部的传动装置 将采煤机电动机的动力传递到滚筒上，以满足
滚筒扭矩和转速的需要；同时传动装置还要适应滚筒 调高的要求，使滚筒保持适当的工作位置。
操纵调高控制阀，使滚筒上下升降；摇臂滚筒调 至最高位置、继续操作控制阀．直至安全阀开启。 1、滚筒从最低调升至最高位置，其时间应符合设计要 求； 2、滚筒从最高降至最低位置，其时间应符合设计要 求； 3、采煤机最大采高与最大卧底量符合设计要求； 4、油缸密封及各接头处无渗漏现象。
5）有过载保护装置，当机器超过额定幅在时，能够自动停 止牵引，以保护机器。
（3）牵引传动装置
将采煤机电动机的能量传到驱动轮上并实现调速 1）牵引部传动装置按传动类型分为： A、机械牵引
机械牵引采煤机制造简单、结构紧凑且简单、 定比传动、运行可靠、维修方便的特点。但对煤层 条件变化适应性较差，不能实现无级调速。
电动机—固定减速箱—行星齿轮— 滚筒 这种方式在滚筒内装了行星齿轮传动后，简化了传 动系统，但筒壳尺寸加大，适合于中厚煤层采煤机。

综合机械化采煤方法与技术研究摘要：随着我国煤矿资源不断被利用，采煤技术通过实践和研究也在不断进步，综合机械化采煤法作为一种高效高产的方法被广泛应用。

本文通过对综合机械化采煤技术工艺和影响采煤具体因素的分析与研究，结合笔者多年的采煤经验，提出几点使用综合机械化采煤方法时需注意的一些问题。

关键词：综合机械化采煤技术工艺分析与研究1 引言综合机械化采煤法，简称“综采”，可以说是目前世界上最为先进的采煤方法，它在破煤、采煤、装煤、运煤、采空区处理、支护、回采运输等煤矿开采的各个环节使机械化程度达到最大化，将人的劳力转化为机械操作，大大提高了煤矿开采工作的效率[1]。

然而，综合机械化采煤法也并非完美无缺，要使综采技术发挥到最大的程度，对设计和施工人员的技术要求也较为严苛。

本文将从剖析综采技术本身出发，对影响综采施工的因素和开采中的注意事项进行详细的分析与研究。

2 综合机械化采煤技术工艺研究在煤矿开采的各个环节中，综合机械化采煤技术采用各种机械化设备完成煤矿作业，其中所使用到的主要装备包括以下几种：> 采煤机，负责完成破煤采煤的作业。

我国大多数煤矿采用双滚筒式采煤机，前滚筒采顶煤，后滚筒采底煤，其工作原理与普通采煤方法是用的采煤机类似[2]。

> 输送机，应用于运煤和回采巷道运输环节。

工作面输送机采用可弯曲的刮板输送机，它的铺面长运载能力突出，还可为液压支架提供支点。

运输巷道中采用可伸缩式输送机，可根据工作面的推进实时调节输送机长度，以此加快生产效率。

> 转载机，负责衔接工作面输送机和巷道输送机。

它通过巷道底板升高作用，将刮板输送机运出的煤转载到巷道输送机上，并且通过推进装置的作用随工作面移动。

> 液压支架，贯穿于开采的整个过程，利用高压液体动力完成设备的支撑保护、推移输送机、采空区处理等作业。

> 移动变电站，应用于整个采煤工程，为工作面采煤机、输送机等设备提供动力电源，并且可以随着工作面的推进而移动。

几年 ，我 国一部分学者对 近水体采 煤方法进行 了研究 ，并在理论和 实 践 方 面 取 得 了 一 定 的成 果 ， 但 是 要 从 根 本 上 杜 绝 矿 井 水 害 的 威 胁 仍 然 任重 道远 。本 文从水体 上和水体下 采煤两方面 对近水体 开采技术做 一
探 究 。
１水 体 上 采 煤 技 术
１１ 压 水 体 上 采 煤 底 板 突水 的 一般 规 律 ．承
经过 长期 的研究和 实践 ，我 国已经基本能 掌握影 响承 压水体上 采
煤底 板突 水的主 要 因素及 一般规 律 。主要包 括 以下几 点 ：
１）突水 水源 为底板 强承压含 水层 ，大多为 富水性好 、水压力 大 的 灰 岩含 水 层 。 ２）在开 采工作 面 ，突水 点大 多分布在 工作面 煤壁 附近 、上下 平 巷边 缘 以及 切 眼、停 采线 处 的煤 壁 附近 。 ３）突水事故 与构造特 别是断层密 切相关 ，７ 以上 的突水事故 ０ 都与 构 造影 响 相关 。
近水体 采煤不仅 可能对矿 井安全生产 造成威胁 ，而且会对水 资源
造 成 极 大 地 破 坏 。根 据 水 体 位 于 矿 层 的 位 置不 同 ，将 近 水 体 煤 层 开采 分 为 水 体 下 开 采 和 承 压 水 体 上 开 采 。当 煤 层 位 于 水 体 下 方 时 ，称 之 为
但是 ，在水 文地 质条件 复杂 的地 区 ，却存在 底 板突 水的危 险 ，并且 当开采深度延伸后 ，水压增大 到隔水层厚度不 能抵抗的 时候 ，又会给 带压 开采带 来很 大 的难 度 。因此 ，这里 提 出 了带 压开 采综 合治 理方 案 ，其特 点 和 内容 主 要包 括 ：“以防 为主 ，带压 开 采 ，适 当疏 排 ， 辅以截堵 ” 。具体说 就是 以防水为 指导思想 ，在查清 区域和 矿井水 文 地 质条 件 的基础 上 ，进 行带 压采煤 。在 采前 和采 煤过程 中，可在 矿 区外 围截堵 地下补 水源 ，尽 量减 少奥灰 水 的动储 量 ；同时 ，在带 压 采煤 中，根据矿井涌 水量大小和水压 大小，进行适 当的疏水降压 ，最 终实现 安全 开采 的 目的 。 １３底 板 突水 的 防 治措 施 ． 底 板防治水技 术措施可根据具 体的地质水 文条件来选择 ，同时还 受到矿 井的生产实 际、采煤方法 以及 经济投入 能力等多 因素制 约，因 此需 要根据多方面 的综合分析后 ，并在 试验 的基础 上，确定较 为合理 的底 板 防治 水技 术措施 。

煤矿综采工作面综合机械化开采技术分析近年来，随着我国煤矿开采技术的快速发展，煤矿综采工作面综合机械化开采技术也得到了广泛应用，这种开采方式不仅能够提高煤矿的采煤效率，还可以降低劳动强度和事故风险，因此备受煤炭企业的青睐。

本文将对煤矿综采工作面综合机械化开采技术进行分析。

1.综合机械化开采的特点综合机械化开采指的是在综采工作面中，通过各种机械设备将煤炭采出，并在采煤过程中完成支护措施，且整个开采过程不需要人工干预，既提高了采煤效率，又降低了安全风险。

综合机械化开采技术具有以下特点：（1）高效：综合机械化开采可以在保证矿井安全生产的前提下，提高煤炭采出率，降低一般的落煤量，从而提高采煤效率。

（2）自动化：综合机械化开采可以有效地减少人工操作，减少工人接触采煤面、煤壁和煤柱的情况，避免不安全因素的产生。

（3）可靠性高：综合机械化开采采用了一系列先进的技术，如智能控制系统、安全定位系统等，提高了设备的可靠性，减少了设备故障的可能性。

（4）环保：综合机械化开采可以减少煤炭生产过程中的粉尘和废弃物的产生，降低环境污染，保护生态环境。

综合机械化开采技术的应用包括采煤机、掘进机、支护机、输送机等多种机械设备，具体应用情况如下：（1）采煤机：采煤机是综合机械化开采中最核心的设备，采煤机可以通过割断煤层、将煤炭切割下来并装入运输设备，在采煤过程中完成煤层的支护措施，避免坍塌和落煤事故的发生。

（2）掘进机：作为矿井施工中的主要设备之一，掘进机的主要作用是开挖出运输道路和工作面，为采煤机提供便利的工作条件。

（3）支护机：支护机是综合机械化开采中的重要设备，主要用于煤炭工作面的支护措施，可使矿井的临时支持结构更加牢固，从而增强矿井的稳定性。

（4）输送机：输送机主要用于煤炭的运输，可以将采煤机上采集的煤炭输送到煤炭处理厂或储煤仓库，从而实现连续作业。

随着我国煤炭企业不断强化自身的技术研发能力，综合机械化开采技术也得到了不断的提升和升级。

中图分 类号 ：Ｔ Ｇ ８ 文献标 识码 ：Ｔ Ｇ 文 章编 号 ：１ ０ ０ ９ －９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ）３ ４ —０ ６ ３ Ｏ 一０ １
随着我 国 国民经济 不断 发展 ， 资源需 求量 大 ， 使得 我 国煤 矿 资源开 采力 度不 断加强 ， 煤矿 开采深 度逐 年增 加 ， 进而 导致 我 国煤 矿 资源储 备量逐 年下 降。伴随这种局面愈发严重的蔓延，提高采煤方法和技术，扩大产量是煤矿 行业未来发展的有效途径。 采用综合机械化采煤方法和技术， 不仅提供开采 工作 的有效 性 和安全 性 ， 还能 够对 深度煤 层进 行最 大 限度的挖 掘 ， 实 现煤 矿 行业的经济效益，进而促进国民经济发展。
对煤矿开采作业实施全面机械化操作时综合机械化采煤的最终目标。 其 生产过程是使用采煤机进行破煤和装煤， 运煤采用输送机， 液压支架进行重 复 动作 ， 并 对采 空区顶 板没 成进行 强行 放顶 。要实现 综合 机械 化采煤 方法 和 技术 在实 际采 煤工作 中 的应用 ， 发挥其 高产 高效 的效果 ， 就需要 注 重设计 上 的优化和配置 ， 结合不同地区煤矿开采条件，满足其在生产、发展上的工艺 要求 ，需要不断完善设计上的工作。 １ ． 长壁综 采技 术 随着 综合 机械 化采 煤设备 功能 的不 断提 高 ， 以往 的机械化 采煤 工艺 已经 不能满足社会经济对煤矿资源的需求，但其在 自身使用过程 中出现新的变 化， 长壁综合机械化采煤模式的应用改善了过去综合机械化采煤工艺 ， 根据 开采设备自身能力 ，针对不同结构进行综合机械化采煤工艺。 ２ ． 短壁 机械 化采煤 技术 短壁机械化采煤技术适用于一些不规则煤层的机械化开采方法。 其根据 开采 工作面 短 ， 一般 采 用后退 式开 采 ； 双滚 使采 煤机在 工作 面开 采过程 中采 用 中部斜切 、 单 向割 煤 的方式 。工作 面尽量 采取 轻型 化设备 ， 这 样有 利于设 备不使用时陕速转移和安装。 其实长壁综合机械化开采和短壁综合机械化开 采有很多相似的地方 ， 其中加大综合机械化采煤工作面的长度 ， 增加采煤机 工作效率 ， 相应的就会减少因繁重的工序上耽误时间而影响产量， 从而提高

薄煤层开采应用综合机械化探讨与实践杨俊海(七台河市茄子河区安全生产监督管理局，黑龙江七台河154600)工程技术腧鞫本文就七台河矿区某煤矿薄壤层开采进行综采升级改造的可待巨进行论证，分析了综采升级改造后存在的问题及解决措施，然后，对本改连进行了评价。

侈§键词综采；回采工艺；薄煤层采煤工艺的先进与否直接影响煤矿的生产能力。

因此，要尽量的选用先进的采煤工艺，可实现矿井高产高效的目的。

目前先进的采煤工艺是综合胡械化采煤，简称为“综采“，综采之所以先进是因为破、装、运、支、处等五个主要生产环节全部实现了机械化，减少了中间人力参与的环节，大提高了劳动效率。

我国国有重点煤矿的机胡械化采煤发展较快，但综采受地质条件限制，特别是在以开采薄煤层为主的矿井中应用不是很普遍。

七台河矿区某煤矿，经过多年的改造和机械化提升，高挡普采产量达到60％左右，随着近几年地质和资源条件的不断变化。

产量呈逐年下降趋势，如不加以改造，提高机械化程度，年产量只能维持在80万吨左右，而且需加大投入^力物力，造成资源浪费，成本增大。

根据国家增效减员，提高劳动生产率的方针政策，针对煤矿的现状，对赋存条件好，且具有储量的二水平三采区进行综采升级改造。

1综采升级改造的可行性在矿井生产过程中，制约采用综采回采工艺的因素主要是地质条件和煤层赋存条件，而煤矿二水平三采区的地质条件和煤层赋存条件完全可以满足上综采的要求。

煤矿二水平三采区，开采6&72、75、79层四层煤。

左部以F6断层为界，右部以F11断层为界，浅部一1O O m标高，深部至一B O O m 标高(上、下山)。

目前已开采至一320m标高。

68、75两层煤较薄，不能布置综采。

可布置综采的为72、79两层煤。

这两个煤层的勘探程度为精查，储量级别为高级储量。

探程度高，煤层赋存稳定，地质构造简单(单斜构造)等为72、79层匕综采提供了条件。

72煤层：煤层倾角220一250，煤层厚度1．4—1．6米，中间夹矸在0．6～0B米左右，顶板为灰色粉砂岩，较平整，底板为灰色粉砂岩。

采煤： 难 以搬 迁或 无 处 搬 迁 的 村 庄 压 煤 ； 铁 路桥 梁 、 隧道 、 或铁 路 干 线下 采 煤 ：水体 下采 煤 以及 受岩 溶 承 压 水 威 胁 的煤 层 开
１ 我 国煤炭开采现状
全 国建 筑物 下 压 煤 量 就 达 ８ ７ ． ６亿 ｔ ， 占“ 三 下” 压 煤 总 量
１ ０ （ Ｈ为采深） 。 在 相 同采 出率 的条 件 下 ， 增 大条 带 开 采 的 宽度
可提 高条 带 开 采 的效 率 。据 此提 出 了允许 地表 非统 一 下 沉盆
地 的宽 条 带设 计理 念 。 宽条 带 开 采技 术 充 分 利 用 了 盆地 范 围
Ｃｏ ａ ｌ
一
｛
使 变形 分散 ． 实现 在 控 制 变 形 的 条件 下提 高条 带开 采 宽度 的 目的 。在 此 基 础 上 ， 还 提 出 了宽条 带 全 柱 开采 技 术 。还有 人 提 出 了条 带 开 采一 注浆 充 填 固结采 空 区一 剩 余 条 带 开采 的三 步 法
８能源・ 地矿
Ｌ Ｏ Ｉ Ｖ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ Ｏ Ｎ ｉ Ｖ ｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ３ ， ｊ ｆ
论 高承 压水体 上压煤条 带开采技 术
黎定湘 （ 湖南省煤业集团辰溪矿业有限公司， 湖南 辰溪 ４ １ ９ ５ ０ ０ ）
【 摘 要 】 由于我国地广物博 ， 地质条件 比较复杂， 给煤炭开采造成 了很大 的困难 ， 特别是在高承压水体上开采时 ， 煤层底板突水过程是一个复
杂 的非 平 衡 、 非 线性 的演 化 过 程 ， 它 受 到 多种 因素 的 影 响 ， 其 实质 是 煤 层 底板 含 水 层 高 承 压 水 沿 采 煤 工作 面 底 板 隔 水 层岩 体 内部 通 道 突 破 底 板

为 ０６ ｍ。
。
其 中 ： 。 计的 ４ ６ ｐ—预 １ 西正常涌水量 ， ，。 ９ ｈ
ｑ ＿ ４９ ｏ － １５西面正常涌水量 ， ４０ ￣ｈ ８ｍ ／。 Ｆ 】６ ｌ ９ 西面 的开采面积 ， １９９ １５西面开采部分面积 ， ｌＯ６ ｍ 。 取 ｌ１０ ￣
３ 工作面顶底板压 力分布与突水的关 系（ １ 图 ）
１ 支撑压力区； 煤层；一 一 ２ 一 ３ 卸压选
图 １ 顶底板压 力分布及破坏示意 图
水量一般较大 ， 水位下 降明显 ， 水量 持续时间短 ， 最大 从整个
矿井突水水量及水位变化情 况分析 ， 田内奥灰 水应属半封 井
通 过图 １ 以看 出， 可 工作 面推进 过程中超前 压力集 中在 煤壁附近 ， 工作面切顶排 附近又 呈现卸压 区 ， 底板 在超 前集 中压力 的作 用下受 到破 坏 ， 雎区在 水压 的作 用下 底 板鼓 卸
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２６ 增 ０年 刊 ０
东 科 瞧晨 枝
６ ５
深部 承 压 水体 上燥 层 综合 机 械 化 开 采技 术 实 践
新汶矿业集 团潘西煤矿 刘 城 刘学征
摘 要 潘西煤矿在４９ 面奥灰富水性强、 １ ６ 水压大的后四采区通过采用 ｚ ２０／ ／ Ｙ８０１ ３ ４ ２型综采支架和采取多种疏排水措施克
Ｓ一预计 ４９ 西面最大水 位降深 ， 照集 团公司 ｌ １５ 按
将水 压降 至 ４ Ｐ Ｍ ａ以下计 算 ， 当前 水压 ５ ２ Ｐ ， ．Ｍ ａ
这样降深取 １０ ｏ ２ｔ ｏ Ｓ—４ ５ １ 西面已采部 分水 位降 深， 一１５ 一 ９ 取 ０ 一（ ２２ ：１７ 一１５ １） ０ ｍ， ０ｍ为采前奥灰水水位 。 计算得 ： ５２ Ｑ ＝ ２ ￣／。 最大涌水量按 ４９西面最大与正常的倍数 １５ 倍计算 ： ｌ５ ． ４

煤矿综合机械化开采技术的应用及发展煤矿开采过程中，采煤工艺的优劣直接影响到煤矿的生产能力。

煤矿开采中的机械化和自动化是未来发展的重要趋势。

文章简要介绍了煤矿开采的几种主要形式，并分析了综合机械化在煤矿开采中的应用。

综合机械化的应用有利于高产高效矿井的建设，有利于实现煤矿的现代化。

标签：综合机械化;煤矿开采一、煤矿综合机械化开采技术设备现阶段，我国各行业的发展都离不开煤矿资源的支持，同时各行业对煤矿资源的需求量也越来越大，因此，煤矿企业必须加大煤矿开采力度，才能源源不断地为国家发展提供煤矿资源。

提高煤矿资源的开采效率应该在保证煤矿开采工作安全、稳定开展的前提下实现，因此，在煤矿开采工作中，充分发挥综合机械设备的优势，不仅能提高开采效率，也能有效保证开采工作的安全。

综合机械化开采设备的应用主要体现在煤矿集中作业的形式中，优异的生产方式能够使开采技術高度集中。

综合机械化煤矿开采设备主要以大功率设备为主，这样才能够有效保证煤矿开采工作稳定运行。

目前，较为常用的煤矿开采设备主要包括以下几种。

采煤机。

主要实现破煤和采煤。

目前我国煤矿大部分使用的采煤机都是双滚筒式，前滚筒进行顶煤采取，后滚筒进行底煤采取，工作原理和普通采煤的原理一样，采煤机就像是输送机，使用在运煤和回采巷道运输过程中。

工作面运输机。

该设备可以拥有弯曲的刮板运输机，具有突出的承载力，并且为液压支架提供支点。

实际工作时，可伸缩输送机往往应用在运输巷道中，能够根据工作面的实际情况调节运输机的长度，以此提高生产效率。

移动变电站。

这种设备主要应用在整个采煤工程中，为采煤机械及运输机等提供电源，并且能够随着工作面的移动而移动。

转载机。

主要作用是连接巷道输送机和工作面运输机，通过巷道底板的升高，将刮板运输机送出的煤转运到巷道运输机中，能够随着推进装置的作用而移动。

液压支架。

其使用在整个煤矿开采过程中，通过高液压提动力实现设备的采空区处理、支撑保护及推移输送机等作业。

煤矿综合机械化开采技术研究牛积战崔晓浩发布时间：2023-08-04T07:17:39.789Z 来源：《工程建设标准化》2023年10期作者：牛积战崔晓浩[导读] 煤炭综合机械化开采的发展，是以煤炭的高效生产、高产、集中生产为目标，但为了达到矿井的高产、效率，还需要通过增加综采作业面的生产能力，使作业面的生产实现有生产能力、有效率，从而实现了一矿一面及两侧的高度集中生产，同时提高了作业面的出煤点，增强了采面综合机械化采掘设备及矿井生产体系的稳定性，从而减少了作业面对作业设备的占用费用。

中国平煤神马股份二矿河南平顶山 467000摘要：煤炭综合机械化开采的发展，是以煤炭的高效生产、高产、集中生产为目标，但为了达到矿井的高产、效率，还需要通过增加综采作业面的生产能力，使作业面的生产实现有生产能力、有效率，从而实现了一矿一面及两侧的高度集中生产，同时提高了作业面的出煤点，增强了采面综合机械化采掘设备及矿井生产体系的稳定性，从而减少了作业面对作业设备的占用费用。

基于此，本文首先对煤矿综合机械化开采工艺的发展和存在的问题进行了简要论述，在此基础上对其中的关键技术工艺和设备进行了重点分析；从提高自动化水平、关键元件可靠性等几个方面探讨了今后的发展，以供参考。

关键词：煤矿；综合机械化；采煤技术引言煤矿综合机械化开采技术是煤矿开采的基础，从破煤、装煤、运煤、支护、顶板管理等几个环节，实现煤矿的高产、高效集中化，是煤矿井下采矿的发展方向。

为建立高产效率矿山体系，使我国煤矿综合机械化采煤技术得以很大程度的提升，通过全面发展机械化采掘工艺技术，引进全采高技术，优化综合机械化采掘工作面设计，进行综合集中生产能力，建立和健全质量保障制度，引进竞争择优制度，以及通过多年的不断完善及提升，煤矿综合机械化采煤技术已经成为我国矿山达到高产效率的主要技术方法。

1 煤矿综合机械化开采技术存在的问题1.1 资源开采率较低煤炭资源利用效率低下是目前我国煤炭工业中普遍存在的问题。

煤矿综采工作面综合机械化开采技术分析煤矿综采工作面综合机械化开采技术是指在综采工作面中使用各种现代化设备或工具，实现对煤炭进行全方位开采。

该技术大大提高了煤炭资源的利用效率和开采效率，能够有效地保证煤炭的安全和稳定生产。

目前，综采工作面综合机械化开采技术已经成为国内煤炭开采领域的主流技术，在工程应用中发挥了极其重要的作用。

综采工作面综合机械化开采技术包含以下几个方面：一、现代化开采设备现代化的综采设备是综采工作面机械化开采中的重要组成部分，主要包括采煤机、机架、联络道机、运输机、装载机、刮板输送机等设备。

这些设备各具特点，可以根据不同的煤炭开采需求灵活组合使用，提高了开采效率和资源利用率。

二、自动化控制技术自动化控制技术是指通过各种传感器和控制系统，实现对采煤机、运输机等设备进行自动控制和调节，减少人工干预，提高开采效率和生产安全。

自动化控制技术可以实现对设备的精确控制和数据的实时监测，有效降低了操作风险和生产成本。

三、数字化技术数字化技术是将采煤机、运输机等设备的运行过程数字化记录，实现对设备的全面监控和管理，追溯设备运行历史，预测设备故障等，从而进行及时的维护和保养，提高设备的使用寿命和开采效率。

四、无人化开采技术随着现代化技术和自动化设备的不断完善和普及，无人化开采技术已经成为综采工作面开采的主流趋势。

无人化开采技术能够实现对设备的远程控制和监测，并通过各种传感器和摄像头实时监控开采过程，减少人工干预，大大提高了工作面开采的安全性和稳定性。

总之，煤矿综采工作面综合机械化开采技术是一种以高效率、高安全性、高智能化为特点的新型开采技术，在国内煤炭开采应用领域具有广泛前景和应用价值。