淺析井下采煤技術及采煤工藝的選擇

摘要：文章根據采煤技術的發展狀況，主要結合多年的實際工作經驗，對井下采煤技術以及采煤工藝的選擇進行探究分析，詳細介紹了一些適合井下采煤的技術方法和工藝，進而在一定程度上提高采煤效率，促進煤炭開采業的發展。

關鍵詞：井下采煤；生產技術；采煤工藝；采煤效率

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）12-0128-02

隨著社會技術的不斷發展，我國采煤行業的技術也在不斷提高，煤炭開采的技術水平直接關系到煤炭行業將來的發展。我國的煤礦行業的開采必須要站在開采技術的前端，從解決煤炭開采工程的實際情況出發。只有擁有科學的設備裝備和先進的開采技術以及知識產權才能占領煤炭行業的主導地位。合理的采煤方法和技術決定了煤炭開采的效率。從20世紀50年代開始，我國的采煤工藝和技術方法都在不斷的改進與完善，尤其是20世紀80年代以來，我國的煤礦生產能力不斷加大，如何根據我國含煤地質的特點以及煤炭存儲量的狀況選擇合理的采礦方法，實現煤炭高效安全的生產成為了一個重要任務。

本文主要根據采煤技術的發展狀況，主要結合筆者多年的實際工作經驗，首先闡述了井下采煤生產技術，然后分析煤礦企業的采煤工藝選擇方法，通過對比選擇比較科學合理的采煤技術和采煤工藝，提高采煤效率，促進煤炭開采業的發展。

1 井下采煤技術分析研究

雖然我國的煤礦井下作業開采已經有一段較長的歷史，但是和發達國家相比，技術上還是有一定差距的。科學技術迅速發展的今天，煤礦開采已經開始向集約化、機械化以及智能化發展，礦井開采工藝和開采技術成為了煤炭開采行業的主要研究內容。煤炭開采的效率關系到整個煤炭行業能夠高效健康的發展。

1.1 炮采工藝

炮采就是用爆破的方式來開采煤礦，通過人工進行裝煤，皮帶運輸，用單體支柱來支撐空間頂板。炮采煤礦最大的缺點就是爆破完必須及時對開采空去進行處理。此工藝的一個最關鍵環節就是安置炮眼，一般有下面五種安置方法，如圖1所示。

炮采實現的具體步驟以及注意點如下：

1.1.1 爆破落煤。此種工藝的要求就是爆破精度精確，工作面是平直的，煤塊破碎也要做到均勻，頂部和底部都不會留煤，不破壞頂板、運送機以及支柱等等，而且要盡可能地減少炸藥和雷管的使用數量。因此，在爆破的時候一定要嚴格熟悉煤層頂部、底部的頂板厚度及承受能力，還有煤層厚度、硬度、間隙等等情況，從而選擇合理的位置鉆眼，設定爆破數據，采用煤電打眼放炮。

1.1.2 裝煤。在炮采工作面上通過爆破落下的原煤，除了一部分通過爆破的方式裝到運輸機上，其余的大部分都要通過人工進行裝煤，也有少部分礦井開始使用機械

裝煤。

1.1.3 炮采方式采空區的處理和工作面的支護。目前，我國煤礦開采作業中，仍有一部分炮采使用金屬摩擦支柱以及單體液壓支柱做支護，布置的方式主要有密集型支柱、對柱支柱以及單柱。最小的控頂距需留出三排支柱，保證工作的空間足夠，最大的控頂距不能超過五排。隨著采礦作業面的不斷推進，頂板出現的懸露面積也會逐漸增大，為了保證工作的正常和安全，需要及時對采空區進行適當處理。由于煤層厚度不同、頂板特征差異以及地表保護等條件要求，對采空區的處理方法也是多種的，但最常用的就是全部垮落法。

1.2 普通機械化采煤工藝

普采工藝就是用最傳統普通的機械方法來進行破煤、裝載、運輸運送以及單體支柱支護的采煤工藝流程。主要特點就是機械采煤可以將落煤和裝煤并成一道工序來完成。其他流程如運輸、頂板支護、空區處理等都和炮采相類似。普采主要有兩種方式：單滾筒采煤機和雙滾筒采煤機。為了提高采煤效率，縮短工作面的下端口長度，滾筒通常安置于工作面下端但滾筒采煤機器。雙滾筒采煤機位于工作面兩頭，不但可以承擔一定的工作量，還可以為技術管理工作面提供便利條件。

1.3 綜合機械化采煤工藝

綜合性機械化采煤也稱綜采工藝，就是使用雙滾筒的采煤機或者刨煤機進行落煤、裝煤，使用可彎曲刮板運輸煤礦，自移式液壓支護采礦，落煤、裝煤、運輸、支護以及空區處理都已全部實現機械化。綜采工藝進行生產具有勞動強度小、生產安全性能高的特點，也是目前最值得大力推廣的先進生產工藝。

1.4 連采工藝

連采工藝使用連續采煤機來進行開采破煤與裝煤，同時使用可伸縮的運輸機或者梭車運煤，同時采用錨桿來頂板支護，用鏟車搬運和清理工作面物料等，整個程序都為機械化操作。采用這種工藝的主要特點是使用5～7米的煤房把待開采的煤層分割成正方形或者長方形的煤柱，然后使用挖掘和開采合一的方法進行煤房掘進與煤柱回收。一般來講，2～5個煤房需交替進行挖掘。在區段內的煤房全部被挖掘完以后，再利用采煤機對煤柱進行回收。

2 采煤工藝的選擇

選擇采煤工藝的主要原則有：經濟、安全、回采率高。基于這些原則，選擇合適的采煤方法，提高煤炭回采率。根據煤層的實際條件以及政策采用最合理的方式開采，做到減少工人體力勞動，減少資源浪費，加強環保。

2.1 適用于炮采工藝的條件

炮采工藝管理簡單、裝備價格相對便宜，而且適應性較強，操作容易掌握，但是使用這種工藝進行開采工人的勞動條件較差，單產和效率都比較低，因此對于不適合機械化進行開采的煤層，可以選用炮采方式。目前，對于煤層地質結構復雜或者有急傾斜的煤層一般會采用炮采

開采。

2.2 適于采用普采工藝的條件

使用普采工藝，普采設備較綜采設備便宜，只有綜采設備價格的四分之一，但是產量可以達到綜采工藝產量的三分之一甚至一半。而且普采工藝較綜采來講對地質條件的適應性較強，工作面的搬遷也相對容易得多。一些距離短、形狀不規則的、地質結構小的工作面上，綜采工藝就很難發揮它的優勢，相反使用普采反而能取得較好效果。而且，普采技術設備操作簡單，組織生產也相對容易，因此，普采工藝仍是我國中小型煤礦進行機械化開采的重點。

2.3 適用于綜采工藝的條件

煤礦綜采工藝具有高產、高效、低耗、勞動強度小、安全性能高等特點，但是綜采設備價格相對昂貴，在條件較好的煤層，可以發揮出它的優勢，而且對管理水平和整個生產操作的要求較高。根據我國已有的技術水平和山產經驗，對于穩定性好，底和頂板條件良好、構造簡單，煤層傾斜小于55°的煤層可以使用綜采工藝。

2.4 適用于連采工藝的條件

連采工藝的主要特點就是投資少、效率高、出煤快、適應性強、安全性能高、機械化程度高。但是缺點就是回采效率太低，通風條件較差，環境特點僅優于炮采工藝。連采工藝對于煤層的地質條件要求比較高，此工藝一般適用于構造簡單，開采深度較淺的礦產。使用的開采技術較為簡單，煤層的煤質硬或者中等硬度，且傾斜角要小于15°，因此對煤層要求近乎水平，而采出率并不是很高，不適用于近距離煤群的開采。一般用作開采大型礦井的輔助方法。

3 結語

總而言之，煤礦開采的方法和生產技術對煤礦企業總體的經濟效益有著很大影響。煤礦企業應立足實際，對煤礦進行多方面的綜合考慮，不斷發展和完善煤礦開采方法和技術水平，提高開采的力度和深度，改善煤礦生產技術指標。煤礦開采要堅持實事求是的態度，根據實際情況，選擇開采方法和技術，減少工人體力勞動，提高開采率，促進我國的煤炭開采發展的迅速穩定地發展，與此同時，還要加強安全生產和環保工作，發展可持續生產。

參考文獻

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作者簡介：盛中涌，男，供職于開灤（集團）蔚州礦業公司單侯礦。

（責任編輯：趙秀娟）