一、采礦新技術在鄉鎮煤礦中的意義

在當今科技經濟發展的新形勢和地方煤礦發展的需求下，小煤礦開采技術的改革必須面向經濟建設主戰場，立足于煤炭開采技術的前沿，立足于中國煤炭發展戰略所必要的技術儲備，立足于煤炭工業工程實際問題的解決，重點從事中長期研究開發和技術儲備，跟蹤產業科技前沿，以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，占領技術制高點，才能得以生存和發展，因此采礦新技術在小煤礦中的應用將越來越廣泛，越來越顯現其重要性。

二、鄉鎮煤礦開采適用的采礦新技術

在許多地區，由于鄉鎮煤礦生產能力較小，地質構造復雜煤層賦存變化大，且很多為急傾斜煤層和薄煤層，給開采帶來較大的困難，研究和開發新采礦技術，提高礦井的高產高效，更為重要。在鄉鎮小煤礦中，單一長壁采煤方法已趨成熟，現主要發展的有放頂煤采煤技術、急傾斜煤層采用偽傾斜柔性掩護支架采煤法和小階段爆破落煤等采煤方法。

1、炮采放頂煤采煤技術(1)滑移支架放頂煤采煤法：滑移頂梁由頂梁和支柱兩個部分組成，前梁和后梁通過頂梁和前梁彈簧鋼或導向槽連接，支架的支柱為液壓單體柱，數量2-5個不等。與頂梁之間通過銷軸連接。此外，前梁前端可安裝的探梁或挑梁，后梁尾端可安裝尾梁。滑移頂梁支架比較安全可靠，可自移，質量輕，結構簡單，便于拆卸安裝，成本低，適應性強等。在中小性煤礦中得到廣泛的推廣運用。采用這種采煤方法開采的煤層厚度為5m以上，主要為傾斜和急傾斜煤層。工作面長度一般為60-80m，最長達105m，采高通常為5-10m，工作面循環進度0.8m。滑移支架開采存在的主要問題:工作面支架初撐力和工作阻力偏低和穩定性較差。(2)二型鋼梁放頂煤開采：二型鋼梁放頂煤上作面支護采用二型鋼梁、單體液壓支柱對棚架設，工作面采用放炮落，人工破網放煤，采放分別進行。在煤層賦存條件變化較大或技術水平較低的地區、鄉鎮煤礦使用較好。采用單體液壓支柱配二型俐梁對棚支護，每對棚5根支柱，主粱為一梁三柱。副梁為一梁二柱。主副梁間距150mm，對棚間以為600mm。最大控頂距3.4m,最小控頂距2.4m。采用放炮落煤、一般布置雙排眼。放完炮后及時移主梁。打臨時支柱。做到及時支護，爆破后人上裝煤。工作面輸送機采用可彎曲刮板箱送機和帶式輸送機。采用全部培落達處理采空區，隨著移副梁放頂煤，頂板逐漸自然下沉，垮落，以完成放頂工作。放頂煤采用分段、多輪作業方式，放煤口布置在刮板輸送機斜上方0.3m-0.5m左右。以人工堵口控制放頂煤量。采取間隔多次將頂煤充分放出，放煤后要及時調整歪斜棚梁，保證支柱有力，頂幫牢固。見殲堵口必要時打支柱以加固擋殲。

2、偽傾斜柔性掩護支架采煤法：偽傾斜柔性掩護支架采煤法將工作面傾角變緩，工作面較長，從面具有緩斜、傾斜煤層走向長壁采煤法巷道布置和生產系統簡單、掘進率低的一系列的特點，此采煤法利用掩護支架把工作空間與采空區隔開，大大簡化了復雜頂板管理工作，為安全生產創造了良好的條件，工作面煤炭自溜，減輕勞動強度。偽傾斜柔性掩護支架采煤法一般適用于開采傾角大于印。

一、煤礦圍巖的相關控制技術

1.對于圍巖控制理論，也需要做到進一步的改進通過高效、合理、科學的巖層控制技術來實現低成本、高效率、高安全的目標。對于國內幾十年以來的礦山壓力研究需要做好進一步總結處理，通過理論分析、實測法以及現代數學力學等，配合計算機技術，對于各種煤層的開采條件、地質等進行深入的研究。

2.在堅硬頂板以及破碎頂板條件之下，對于高技術低成本巖層控制技術的應用研究考慮到當前在頂板加固上、高壓注水的加固上以收稿日期:2013－05－07作者簡介:靳敏捷(1984—)，男，山西鄉寧縣人，本科畢業，助理工程師，現在臺頭前灣煤業有限公司工作。及應用化學的加固之上，都需要開采單位花費較高的開采成本和復雜工藝，所以，在解決這一類問題時就需要研究性工藝、新技術以及新材料。

3.支架—圍巖以及放頂煤開采巖層之間的相互作用機理主要是對于頂煤破碎機理、圍巖應力、放頂煤開采力學模型等進行研究;離散元等方式也被運用到了頂煤的放落當中，這樣也能夠做到有效的回收率、將放煤的準則也做出了一定的優化。

4.頂板動態、支護質量監測技術對于頂板進行了動態監測，也做好了支護質量的監測，在破碎頂板、堅硬頂板、放頂煤工作面以及急傾斜的動態監測的同時，還需要針對現有的監測技術進行深入的完善，做好完善處理，積極地開發智能監測系統，將監測儀表加以改進，使得其能夠朝著便捷、直觀表達以及小型化的方向研究下去。

5.預測和防治沖擊地壓在研究如何才能夠顯現沖擊性礦壓的時候，也可以運用計算機模擬進行相關的研究;對于沖擊性礦壓顯現監測系統都能夠得以完善，對于遙控技術、預報技術也做出了進一步分析，當然，我們也需要優化專家系統，這樣才能夠做好防治。

1以礦山壓力理論為指導的煤礦安全開采

1.1礦山壓力理論的相關定義

礦山壓力理論指的是按照礦山壓力的現象，分析礦山壓力的分布的基礎上，闡述巖石覆蓋層的運動狀況，找出運動的規律，能夠對煤礦的開采程序進行控制的理論，該理論的提出能夠為煤礦開采提供有效的支撐，而且能夠完善采場的支護效果，提高了煤礦開采的安全性。

1.2工程理論與先進技術的結合

我國在煤炭開采方面與一些發達的國家還是存在一定的差距的，煤礦開采的過程中安全事故多，而且會造成嚴重的地表塌陷。煤礦開采事故發生的原因在于在開采之前沒有對巖層的運動規律進行分析，而且進行大規模的回采工作，因此，在煤礦開采的過程中需要運用一些先進技術，防止災害的發生，提高煤礦開采的安全性，對巖石覆蓋層的運動規律進行了解，從而能夠確定工作面的長度和高度，運用合理的開采步驟，實現安全而高效的煤礦開采工作。我國的地形比較復雜，地質成分也比較多，而且在煤礦開采的過程中機械化水平不高，對煤礦開采技術管理也存在一定的問題，因此，我國在煤礦開采的過程中，應該運用礦山壓力理論作為支撐，將巖石動力學作為基礎，運用現代化的信息技術，完善開采體系，運用智能化和可視化的技術，對煤礦開采地區的地形和地質進行勘查，在此基礎上，制定完善的計劃，再進行煤礦的開采。

2運用煤礦填充開采技術提高煤礦開采的安全性

為進一步提高礦產資源開發利用水平，促進礦業經濟持續健康發展，結合我市山石開采行業發展實際，制定全市山石開采綜合整治工作方案。

一、指導思想

以科學發展觀為指導，堅持合理開發、有效保護原則，以建設“安全礦業、綠色礦業、和諧礦業”為目標，在全市山石開采企業中深入開展綜合整治活動，切實提升山石開采企業整體辦礦水平，促進山石開采業與社會經濟協調發展。

二、總體目標

通過開展綜合整治，建設管理科學、開采規范、綠色環保、安全和諧、技術先進、規模大型的新型礦山，形成科學管理、規范開采的長效機制，逐步解決山石開采與安全、環境、社會、經濟等方面的突出矛盾，促進山石開采企業更好地為經濟社會發展和城市建設服務。進一步提高辦礦門檻，嚴格執行管理標準，壓減礦山數量，力爭到“十二五”末，使全市山石開采礦山企業達到30家左右。

三、工作任務和措施

以榆陽煤礦2302工作面的開采實踐為工程背景，總結了近淺埋煤層條件下開采頂板的活動規律，并利用“梁”“板”兩種力學模型對老頂的初次來壓步距進行了分析，由此確定出適合近淺埋地質條件下的力學模型。同時根據老頂大面積來壓對工作面安全生產所構成的威脅，提出了采用深孔預裂爆破對堅硬頂板實施強制性放頂，從而保證初采初放期間工作面頂板安全。

1.問題的提出

生產實踐表明，近淺埋煤層長壁工作面開采時，地面局部區域出現“臺階下沉”現象，工作面支架載荷明顯增大，安全閥不斷啟動，易出現立柱爆裂現象，礦壓顯現劇烈，伴隨有颶風。榆陽煤礦井田范圍位于陜北侏羅紀煤田南緣，3號煤層埋深介于160～220m之間，而2302工作面開采的3號煤層平均埋深為200m左右，屬于典型的近淺埋煤層，其覆巖破壞規律和工作面的礦壓顯現特征與淺埋煤層的開采差異很大。初次來壓步距大，并產生較大的颶風，給安全生產造成較大危害。必須采取切眼內強制放頂，以降低颶風的發生，為安全生產保駕護航。

2.工作面頂板活動規律分析

2.1直接頂的垮落

榆陽煤礦開采的3號煤層直接頂為淺灰色砂質泥巖和細粒砂巖（其中包含兩層薄煤，均厚0.5m），致密塊狀構造，平均厚4.40m，以層狀為主，層向裂隙不太發育，抗壓強度為30.3～75.9MPa，平均65.3MPa，抗拉強度為1.5MPa。開采時，在推進19～25m時直接頂開始初次垮落，此后隨采隨垮。

各省、自治區、直轄市國土資源廳（國土環境資源廳、國土資源局、國土資源和房屋管理局、房屋土地資源管理局）：

為了加強煤炭和煤層氣資源綜合勘查、開采管理，有效解決煤炭、煤層氣礦業權重疊問題，促進煤炭和煤層氣資源綜合開發利用，根據《中華人民共和國礦產資源法》及其配套法規和《國務院辦公廳關于加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的若干意見》（國辦發[20**]47號），現就有關事項通知如下：

一、支持和鼓勵煤炭礦業權人綜合勘查開采煤層氣資源

（一）投資人申請煤炭探礦權，應提交煤炭和煤層氣綜合勘查實施方案。國土資源管理部門設置煤炭探礦權，應對煤炭和煤層氣綜合勘查實施方案進行嚴格審查。煤炭探礦權人在依法取得煤炭勘查許可證后，應對勘查區塊范圍內的煤炭和煤層氣進行綜合勘查。

（二）煤炭探礦權人完成勘查工作，應提交綜合勘查報告，并按規定的程序進行儲量評審（估）、備案，符合下列情形之一的，探礦權人可直接申請煤炭采礦權：

1.采用露天開采方式采煤的；

1煤礦深部開采巷道圍巖

圍巖是指巷道或者隧道周圍特定的范圍內,影響洞身穩定的巖(土)體。在煤礦深部開采中,巷道圍巖存在著一些特點:⑴巖體強度會隨之逐漸減小:當在煤礦深部掘出巷道之后,巖體強度將受到影響而逐漸減小,使巖石發生軟化現象,增加了圍巖的破碎程度;同時煤礦深部的巖石已經承受強壓力、高溫等現象很長時間,巖石便會發生強烈的裂隙現象;煤礦開采會使巷道圍巖產生一定的卸壓狀況,進而產生多且細小的裂隙,造成巖體破碎狀況,使其由硬變軟;⑵巷道會隨著開采的范圍逐漸松動擴大:煤礦深部開采,會使巷道圍巖逐漸軟化,巖層呈現破碎形狀,伴隨著開采的逐漸深入,巖石破碎的范圍會隨之增大,并且松動時間會增長。

2煤礦深部開采巷道的圍巖控制策略

2.1通過改變圍巖的力學性能來控制

煤礦深部開采時圍巖一般出于埋深較大的地方,在它水平及垂直方向會產生較高的應力,此應力將對圍巖產生巨大的影響,只有采取注漿加固的策略,才能穩定圍巖,增加圍巖的承受能力。而將加固巖體與錨桿連接成一個整體,就能增強圍巖內的錨桿產生的錨固力,以防在發生變力使也不會出現狀況。

2.2通過強化圍巖約束力來控制

第一條為了加強對礦產資源開采的管理，保護采礦權人的合法權益，維護礦產資源開采秩序，促進礦業發展，根據《中華人民共和國礦產資源法》，制定本辦法。

第二條在中華人民共和國領域及管轄的其他海域開采礦產資源，必須遵守本辦法。

第三條開采下列礦產資源，由國務院地質礦產主管部門審批登記，頒發采礦許可證：

（一）國家規劃礦區和對國民經濟具有重要價值的礦區內的礦產資源；

（二）領海及中國管轄的其他海域的礦產資源；

（三）外商投資開采的礦產資源；

1采煤方法和工藝

1．1緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁綜采對于支架的強度與結構需要進一步的完善，對于支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴重損壞千斤頂措施等的研究需要進一步加強，從而提升支架的可靠性，從而將其與中厚煤層的高效、高產的指標之間的差距進一步縮小。

1．2各種綜采高產高效綜采設備保障系統在今后的開采研究中，對于“支架—圍巖”系統控制需要加以改善，通過電液來控制閥組操縱支架，才能夠將支護質量的自動采集系統、支架、頂板狀態等加以完善;帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態監控。

2深井開采技術

在進行深井的開采當中需要注意到:沖擊地壓的防治、開采煤層的礦壓控制、布置井巷、治理熱海和瓦斯。需要研究攻關的問題:在深礦井作業當中的環境變化;深井應力場、分布狀態特征以及深井圍巖狀態;深井檢測控制技術和沖擊地壓防止技術;深井巷道的支護技術、快速掘進等。

3優化巷道布置，減少矸石排放的開采技術

一、地礦方面年工作思路及舉措

1、國家“十一五”規劃

國家將把節約資源作為基本國策，加快發展循環經濟,提高資源利用效率,加大環境治理力度，貫徹落實保護好自然生態。并將加強基礎產業建設:

在能源產業方面，將強化節約和高效利用的政策導向，堅持節約優先、立足國內、煤為基礎、多元發展。建設大型煤炭基地，調整改造中小煤礦，開發利用煤層氣，鼓勵煤電聯營。

在礦產開發方面，將加強重要礦產資源的地質勘查，增加資源地質儲量，規范開發秩序，實行合理開發和綜合利用，健全資源有償使用制度。

11月10日，曾培炎副總理在國務院召開的部分省區地質工作座談會上再次強調：一要加強重要礦種和重點成礦區帶的地質勘查，努力實現地質找礦的重大突破。特別是要搞好大型煤炭基地的普查和詳查，以及鐵、銅等國內急需的重要礦產資源勘查，摸清資源家底，增加礦產儲量。二要合理劃分公益性、商業性地質勘查工作范圍，發揮中央和地方兩個積極性，健全礦業市場，明確企業主體，鼓勵各類社會資本參與礦產勘查。三要加大對地質工作的政策支持力度。要嚴格依法行政，依法維護勘查投資者的合法權益。四要科學編制全國和各地地質勘查“十一五”規劃。