煤矿安
全开采技术探讨
煤炭是工业的粮食，占我国能源结构的７ 0％。当前我国已探明的煤炭储量达 9 000 亿 t，
按每年开采
15 亿 t 计，至少可延续开采 400 年。我国石油、天然气资源有限，今后也只有靠
煤成油、煤成气加以补充。因此，煤炭安全经济开采在我国国民经济中占有很重要的地位。
煤矿地质复杂多变。煤矿开采包括开掘巷道和布置工作面，是在数百米乃至近千米的地
下进行。随着采煤、掘进工作面的不断推进，使采过的煤层和岩层遭受破坏。为此，如何
§
高效地开采显得尤为重要。目前，一是针对煤矿工程特点，通过矿山压力预测预报，控制
设计、控制效果，做到科学安全开采；二是对采空区进行实物充填，避免塌陷，达到安全生
产，同时又增加开采量。
1 以矿山压力理论指导安全开采
1．1 矿山压力理论的有关概念
矿山压力预测预报的依据是中科院宋振骐院士建立的实用矿山压力理论体系，该理论
体系包括以下主要内容：一是解释了各种矿山压力现象并利用得到的
“矿压显现”来推断矿
分布及上覆岩层运动状况。二是揭示了
“矿山压力”及其“显现”与上覆岩层面的关系
及其随采场推进的发展变化规律，通过现场观测推断采场顶板运动，分析支承压力的大小
分布，为正确建立采场矿压与控制设计提供了基础。三是指出了影响矿压及显现的上覆岩层
范围，一般包括
“直接顶”及“老顶”，可以人为控制采高、开采程序、顶板处理方法等采动条
件。四是提出了在生产现场建立位态方程、顶板控制设计准则及相应的力学保证条件。五是提
有效支撑能力的概念，为合理选择采场支护形式、确定支护密度提供了依据。
1．2 理论对于生产实践的指导作用
我公司技术人员将矿山压力理论直接用于指导现场生产实践，主要采用了以下方法：
首先，针对具体煤层开采技术条件，把矿采压力及顶板活动的预测预报、控制设计及控制效
果结合起来，形成了比较完整的控制手段。其次，以解决工程控制实践问题为目标，实现了
理论和实践的统一。主要做法：一是通过观测顶板动态，确定了顶板控制范围及结构
；
二是研制成功了
“顶板动态仪”，提高了测量精度；三是研制成功了“顶板动态监测计算机系
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