看煤企如何做好煤矿深部开采
随着煤矿走向深部开采，瓦斯灾害、顶板灾害、水害、火灾、热害品级不绝提升，差别灾害叠加，治理难度陡增 。为确保深部开采宁静，中国煤炭报特邀请部分煤炭企业相关卖力人谈思路、谈经验，以期为更多煤炭企业提供启发和借鉴 。
智能装备先行
近年来，山东能源集团兖矿能源与院士专家、专业院校相助，联合开展技术攻关，创立性地提出深部厚煤层事情面围岩智能耦合控制理论，利用支架与围岩强度、刚度、稳定性耦合原理，从而实现煤炭开采支护、综采、运输智能协同的目标 。
基于这一理论，兖矿能源设计并制造了刚度和强度平衡、整体结构自适应、可信可靠的系列高端液压支架，研制出国产智能化高端装备控制系统，配套建成高端液压支架大型结构件机械人柔性智能化焊接车间、液压支架全生命周期检测检验平台等 。
在技术攻关、科技研发历程中，兖矿能源建成了山东省高端综采装备和智能开采实验室，形成了完整的“理论攻关—高端装备设计理论—智能加工—检测检验—工程示范”煤矿深部厚煤层智能开采要害技术与高端装备制造协同立异体系 。
这些技术和装备具有完全自主知识产权，对提高开采效率、提升智能化水平、包管宁静生产等具有重要意义，为海内煤炭资源宁静高效智能开采提供了坚实包管 。
兖矿能源赵楼煤矿坐落于菏泽巨野煤田，井深905米，最深事情面达960米，是兖矿能源深部开采立井之一 。近年来，赵楼煤矿实施高可靠性、重装备、自动化以及精简人员的生长战略，全面推进智能化建设 。
赵楼煤矿先后高标准建成7个示范型智能采掘事情面，乐成实施了50余项智能化工程项目 。其中，7304智能化事情面集成了支架电液控制系统、采煤机惯导系统、视频监控系统、煤流变频控制系统、智能泵站系统以及集控中心等，实现了采煤机影象截割、支架自动跟机移架、实时视频监控以及远程�？夭僮鞯�，可常态化完全自主智能开采 。
目今，深部开采面临的灾害之一是攻击地压 。兖矿能源先后投入1亿余元，开展攻击地压、矿震与地动相关领域的研究 。
兖矿能源与中国地动局、山东省地动局以及中国矿业大学等高校、科研单位建立了紧密的相助关系 。先后进行了《煤矿矿震爆发机理及防控要害技术研究与应用》《兖州矿区矿震灾害机理与防治技术》等课题研究，配合实施了一系列具有前瞻性、实用性的项目，为煤矿宁静高效开采提供了有力支撑 。
另外，兖矿能源专门建设了攻击地压防治实操培训基地，重点提高攻击地压矿井技术人员、职工防冲实操能力和专业素质，使其掌握矿山地动、微震、应力等监测系统的原理及应用情况，规范钻屑法、卸压工程等施工标准及流程 。
精准施策防灾
河南能源永煤集团所属生产矿井19对，审定生产能力3109万吨/年 。经过40余年的高强度开采，永煤集团永城本部矿井浅部煤炭资源逐渐枯竭，已向深部开采挺进，其中埋深超800米的资源量超1亿吨，部分矿井采深已达950米 。
永煤集团将深部开采作为一项重要课题，充分研究地压、瓦斯等灾害治理难题，投入大宗科研力量，综合运用先进技术手段，有效提升了深部开采宁静水平和效率 。
在巷道掘进期间，永煤集团接纳大直径锚索、恒阻锚索支护技术，在巷道应力集中明显、大断面硐室等变形严重区域引进锚索束支护技术，有效控制巷道变形 。在岩巷全面接纳“先喷后锚+预留变形量让压二次局部补强”支护技术，断面成型后先薄喷后支护，待矿压稳定后再复喷，有效解决了巷道收敛变形影响使用的难题 。接纳底板中空注浆锚索加固施工技术，即施工锚索后再进行注浆，将底板裂隙注实，待水泥浆凝固后对锚索施加预应力进行张紧，取得了较好的支护效果 。
永煤集团完善以总工程师为首的“一通三防”宁静技术治理体系，对差别煤种、差别煤层、差别区域因灾施策，“分类、分区、分级、一矿一策、一面一策”对症下药 。立异封孔工艺，在车集煤矿2616中底抽巷接纳浆胶一体恒压封孔工艺，钻孔平均始抽浓度达89.3%、在抽浓度达80.6% 。优化抽采方法，在顺和煤矿2405步伐巷实施定向长煤孔预抽煤巷条带，连续8个月管路抽采浓度抵达100%，平均纯量每分钟1.42立方米 。综合接纳“压风吹孔查找漏气+二次封堵+帷幕注浆+透孔疏通+减少接头+节点抹胶”等举措开展钻孔修复，使顺和煤矿2406底抽巷单孔平均在抽浓度由37.1%提升至68.3%，车集煤矿2616中底抽巷干管瓦斯浓度提高到75%、氧气浓度降至5%到7%，瓦斯治理效果显著 。
永煤集团永城本部矿井平均采深在500米以上，加上井下生产设备散热等因素，极易爆发高温热害 。尤其在夏季高温天气，井下温度普遍抵达30摄氏度以上，相对湿度接近100% 。
对此，永煤集团积极探索建立深部事情面通风降温、机械制冷、个体防护“三位一体”热害防治体系，形成了“全矿井井口制冷+全采区闭式制冷+局部头面开式制冷”的井下制冷模式，在高温热害较为突出的矿井装置了17部井下制冷装备，使采掘头面温度降低2摄氏度至8摄氏度、湿度降低12%至24%，极大改善了作业情况 。
做好技术储备
四川省煤炭工业集团（以下简称川煤集团）现有生产矿井20对，审定生产能力1478万吨/年 。川煤集团所属煤矿煤层赋存条件很是庞大，煤与瓦斯突出、高瓦斯矿井占比90%，水文地质类型庞大与极庞大矿井占比40%，倾斜和急倾斜煤层占比73.3%，极薄煤层和薄煤层占比45.4% 。
川煤集团20对生产矿井均接纳平硐或斜井开拓方法，目前开采埋深为300米至600米 。
随着开采的不绝延伸，5年后大宝顶煤矿、铁山南煤矿，10年后太平煤矿、花山煤矿将面临600米至800米深部开采难题 。对此，川煤集团的总体思路是增强科技治灾，加速智能化建设，提前做好技术储备 。
如今，川煤集团深部开采主要面临高应力、瓦斯灾害、地温地热等难题 。
在高应力方面，随着开采深度增加，地应力、围岩应力、原岩应力一定随之增加，对巷道成型、锚网索支护、过地质结构等带来压力 。因此，川煤集团拟接纳以下几项步伐 。
一是开展地应力测试 。对深部开采煤层进行地应力测试，找准最大主应力偏向，合理设计巷道走向与断面，避开高应力区域 。二是建立应力监测预警系统 。对深部开采煤层建立攻击地压预警系统，超前预判应力集中，减小应力灾害 。三是增强对要害层的控制 。在浅部煤层回采时，利用切顶手段弱化老顶，减少应力显现 。在深部煤层回采时，切顶应延伸至要害层，弱化要害层的扰动，减少高应力显现 。
在瓦斯灾害方面，随着开采深度增加，煤层瓦斯压力增加，瓦斯灾害治理难度升级，对川煤集团瓦斯治理提出更高要求 。因此，川煤集团拟接纳以下几项步伐 。
一是超前抽采治理瓦斯 。在深部煤层回采前、水平开拓前，在地面或者上水平使用定向钻机，对深部煤层瓦斯进行超前抽采 。二是科学合理优化开拓安排及采掘安排，接纳�；げ憧伞⑿堆共憧伞⒋┎阃裨こ榈惹蚍劳徊椒ブ卫砟勘昝翰阃咚� 。三是接纳增透技术提高抽采效果 。利用水砂压裂或二氧化碳预裂、水力冲孔、水力割缝等手段，增加煤层透气性，提高抽采效果，降低煤层瓦斯含量 。四是利用顶板定向长钻孔抽采采空区瓦斯、接纳Y形通风方法等优化通风系统，解决上隅角瓦斯超限难题 。
在地温地热方面，随着开采深度增加，地热效应越来越明显，工人作业情况更卑劣 。为此，川煤集团拟接纳几项步伐 。一是增加事情面配风 。深部采掘事情面增加配风量，对事情面起降温效果 。二是建设智能化事情面 。在深部采掘事情面优先使用智能化设备，减少深部开采作业人数 。
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