井下采煤生產技術與采煤方法研究

賈 磊

(平煤股份 五礦，河南 平頂山 467099）

在我國， 煤炭資源已經成為經濟社會發(fā)展中不可或缺的重要資源[1]。 但是，由于我國地質條件的特殊性，煤層賦存形式是多種多樣的，多以急斜、傾斜、緩斜煤層為主，其儲量分別達到了3.6%、10.1%和86.3%。 而為了適應這一特征，相關的采煤技術要主動的為此作出調整。 實際上，從上個世紀八十年代以來，我國的采煤技術（尤其是井下采煤技術）和工藝得到了全面的發(fā)展，采煤過程的機械化得到了全面的實現，使得采煤效率和產量得到了大幅度的提升，各類煤礦的安全條件也得到了整體的改善[2]。 而隨著我國經濟社會的向前發(fā)展和科學技術的持續(xù)進步，采煤行業(yè)也進入到了機械化的新局面。 從傳統的回采工藝到普通機械化，井下采煤技術和工藝水平得到了持續(xù)的提高，采煤方法也不斷的得到優(yōu)化。

1 我國煤礦井下采煤生產技術

1.1 爆破采煤技術

爆破采煤技術的過程為：（1）機械化運煤。 這種方式對于爆破裝煤和運煤是有較明顯的好處的，并且人力資源的體力勞動也得到了較明顯的節(jié)省；（2）工作面支護。 在這一環(huán)境往往是通過單體支柱進行的， 其目的在于能較好的控制工作的空間；（3）爆破落煤。 主要分打眼與落煤兩個不同的步驟，依照不同地方的煤礦特征要對炸藥與雷管進行選擇。 與此同時，在爆破之前要精確的計算出打眼爆破的參數、裝炸藥和雷管的數量以及炮眼布置與和數量等，其目的在于能夠保證落煤的要求；（4）人工裝煤。 人工裝煤的進度相對較慢，同時勞動強度也超過預期。

1.2 水力采煤技術

該技術是通過水射流的形式進行落煤和運煤的， 人力資源并不需要進入到工作面之中，其安全性更高。 同時，這一技術的使用還能夠集成柱式采煤法的優(yōu)勢，最大限度的消除工作面支護、頂板管理與裝運作業(yè)等工序，井下采煤作業(yè)過程更加簡單。 此外，水力采煤和運煤技術能夠實現采煤作業(yè)的集中化，機械化和自動化程度更高。

1.3 綜合性機械化采煤技術

該技術能夠實現機械化、連續(xù)性和系統性的作業(yè)，可以提高采煤的工作效率，還可以較好的保障井下作業(yè)人員的生命安全。 該采煤技術主要包括割煤、運煤、工作面支護以及采空區(qū)處理等工序，這些工序都能夠實現機械化的作業(yè)模式[3]。 其中，割煤涉及到破煤和裝煤； 運煤使用的設備涉及到刮板輸送機、橋式轉載機以及可伸縮帶式輸送機等，而工作面支護使用的設備主要為液壓支架，這一類型支架的使用原理為——在高壓液體的作用下，能夠實現支護、護幫和前移工作面的自動完成。

1.4 普通機械化井下采煤技術

這一采煤技術所使用的設備為采煤機械，從這個角度講，該技術和綜合性機械化采煤技術的處理工序有相似之處。 可是，這一技術所采用的采煤機卻并不相同——普采只是單純的使用滾筒式采煤機，而并不使用刨煤式采煤機，這兩種采煤機的工作原理和作用是不同的。 其中，雙滾筒型采煤機能夠借助單向進行割煤，也能夠進行雙向割煤。 此外，滾筒式采煤機的裝煤效果更好，其頂板的穩(wěn)定性能也具有明顯的優(yōu)勢。

2 井下采煤方法的選擇

2.1 確定煤層的開采厚度

當煤層的開采深度大于400 米的時候， 頂煤冒落的情況是最容易發(fā)生的。當超過了這一范圍，采煤的質量相對較差。此外，如果煤層的厚度太高，機械采煤的采出率就會太低；而當煤層的厚度太低時，超前冒頂的夾矸率就會過大。

2.2 了解煤層的地質結構狀況

在選擇采煤方法的過程中， 要準確而全面的評價與預測煤層地質條件，井下采煤技術能夠實現礦井安全高效的建設和生產，也能夠保證煤炭生產的安全[4]，同時，還能夠實現煤炭資源的合理開發(fā)與利用，更為重要的是，這對于實現煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是有較大幫助的。

2.3 明確頂板條件

基本頂的巖石通常較為堅硬，強度更大，但是直接頂對于冒放并不會產生直接的影響。 總體而言，堅硬頂板是不利于放頂煤開采的。 按照以前的經驗，在井下采煤的過程中，煤層頂板的質量能夠決定著冒放的效果。 但是，可以預見的是，堅硬頂板對于放頂煤開采是十分不利的。 所以，建議采取松動爆破與高壓注水的方式，使頂板的強度減弱，從而實現強制房頂的目的。

2.4 選擇合適的煤層開采深度

煤礦的頂煤冒放性能和開采深度之間的關聯十分密切，也就說，煤層的開采深度越深，頂煤就越容易冒落。 因此，在選擇井下采煤方法時，應計算出頂煤冒放性和開采深度之間的關系，按照找到的規(guī)律確定采煤方法和技術。

2.5 關注煤層的開采強度

相關的數據資料表明，在井下采煤的過程中，煤層強度一直是極為關鍵的指標。 對于煤層來說， 通常通過硬度系數即f值來進行表示，如果頂煤的冒放性較好，那么f 值和強度就要相對較小。 實際上，煤層的強度和煤層的抗壓強度以及煤層的節(jié)理等密切相關。

3 結束語

當科學技術獲得了前所未有的高速發(fā)展， 我國的井下采煤生產技術也得到了巨大的改進，一些重點煤礦項目正在朝著礦井大型化的方向發(fā)展。 可是，在采煤技術方面，還存在著一定的工作要做，在未來很長的一段時期內，同樣要遵循先前的采煤技術和方法，在持續(xù)的發(fā)展過程中進行調整和優(yōu)化。

[1]倪仲軍.淺談井下采煤技術的合理選擇[J].科技創(chuàng)新導報，2011（7）：108

[2]李峰.井下采煤生產技術及采煤方法的選擇研究[J].科技與企業(yè)，2012（8）：188