煤炭開采工藝現狀研究

（山西焦煤汾西礦業香源煤業有限責任公司，山西 交城 030500）

一、煤炭開采工藝的現狀

我國的煤炭資源分布的非常不均勻，開采條件多種多樣，各地的煤礦有許多的不同，一方面煤炭的儲存量不一樣，另一方面所有制的形式也不同。由于各個地區經濟發展狀況不同，技術水平與采礦設備也有所差異。目前，我國的長壁開采工藝有三種類型，分別是爆破，普通的機械化，綜合的機械化。其中綜采在國有煤礦企業中應用的比較廣泛，普采以及炮采在一些地方上的煤炭企業中應用的比較廣泛，在一些鄉鎮煤礦企業技術條件匱乏，主要的采煤工藝就是炮采。

我國的地質條件很特別，而且煤層的分布情況也很復雜，所以我國的采煤技術有很多，主要是看煤炭分布地區的地形以及煤炭的具體分布情況來選擇某一種或者幾種的方法。以下介紹幾種開采工藝的現狀以及優缺點。第一種是走向長壁的開采方法，這種方法在我國的煤礦企業中應用的最為廣泛，主要是用于中斜煤層的開采，這種開采方法非常簡單，可以廣泛的適用于各種地區。第二種是傾斜長壁的開采方法，這種開采方法可以不受斷層的影響，巷道的布置也是很容易的，所需投入的經費很低，生產快速，運輸很方便，所需用設備少，通風容易等諸多優點。同時，它也是具有許多缺點的，在長距離的傾斜巷道內向前掘進，運輸困難等。第三種是在傾斜分層中使用下行垮落開采煤炭方法，這種開采方法可以解決頂板支護以及采空區等問題，增加了開采的安全性，并且在同時提高了煤炭的采出率，但是這種采煤方法在開采之前需要構建假頂，生產組織很復雜，預防煤炭自燃也很困難。

我國目前采取的煤炭開采準備和開拓方法，準備方法最為主要的有三種，分別是采區、帶區及盤區。

二、煤炭開采工藝的主要內容

煤炭開采工藝經過了多年的修正與發展，有了很大的變化，加上現代機的使用，煤炭開采工藝實現了現代化，使得煤炭開采的整個流程更加的無懈可擊。

圖1

（一）短壁開采工藝

短壁開采工藝是為了彌補長壁開采的不足而產生的一種煤炭開采工藝。我們常見的長壁開采就是進行粗略開采的工具，在它略顯粗暴的開采過后會在礦井內留下大批未開采的煤。這些煤有的聚集成柱狀，有的堆積在一個坑內，總之都被堆積在長壁開采所不能觸及的地方。而短壁開采就像是一個細致的清潔工，打掃著長壁開采掃蕩過的戰場。短壁開采是一種節約型的開采方式，避免了煤炭資源的浪費，這對于對資源有著巨大需求量的我們來說是一筆不可估量的財富。

（二）薄煤層開采工藝

薄煤層開采工藝是符合我國煤炭開采形式的一種開采工藝。在中國，很大一部分的煤炭位于距離地表不遠處，也就是我們常說的薄煤層。而這種開采工藝就是擅長在薄煤層地區進行煤炭的開采。在薄煤層地區，如果使用我們常見的挖掘工具，會對土地造成一定的破壞，而且會產生一定的浪費。但薄煤層工藝就完全不同。它會對土地進行溫柔的剖析，一層又一層，直至到達煤層。薄煤層開采工藝也可以說是一種符合中國國情的煤炭開采方式。

（三）礦井集約化工藝

礦井集約化工藝是類似于“因材施教”的一種煤炭開采工藝。是根據煤炭資源所處的具體環境，因地制宜，采取不同的開采方式，而開采方式的不同主要在于礦井的個數。比如說最近發現了一個煤礦，但是這個煤礦所處的地理環境有些特殊，在整個煤礦的中心地帶有一層致密的巖石層。在這種特殊情況下，只打一個礦井就會耗費很多的人力以及物力去打通巖石層，如果有一種簡單省事的方法就最好不過。人們面對這個問題時的解決辦法就是在巖石層兩邊各打一個井，然后再進行開采。這就是我們所說的礦井集約化工藝。當然，真正的礦井集約化工藝是很復雜的，同時它也可以解決很多開采中所要面臨的具體問題以及巨大的挑戰。

（四）對煤炭進行地下氣化

將煤炭在地下進行氣化（詳見圖1）是一種在開采中融入化學方法的開采工藝，是一種科學而且先進的煤炭開采工藝。比如說，當我們在開采時，遇到了無法鉆透或者很難鉆透的地層，我們常常會想到將煤炭進行氣化的方法。這個方法融合了短壁開采工藝以及礦井集約化工藝的優點，對付開采后遺留下來的煤以及難開采的煤簡直是信手拈來。通過一些化學工藝，將埋藏在地下的煤變成一種蘊含著能量的氣體，然后通過管道等進行簡單的收集工作，最終就完成了對煤炭的開采。這種簡單易行的方法，不僅減小了開采的難度還提高了煤的純度，這是對資源利用的一個重大的突破。（如圖1）。

三、煤炭開采工藝的發展方向

（一）“三下”開采煤炭技術

提高技術水平，優化模擬計算與材料模擬，更加深入的研究煤炭開采上部的巖層運動情況及地表的沉陷情況，研究開采時需要考慮到的諸多因素所需要符合的必備條件，例如開采系統，優化各種參數；做好開采后的處理工作，加大深入研究充填材料的力度，不斷更新新的充填技術；在礦區附近的村莊，需要鞏固好房屋的結構或者是重建；靠近水流的煤炭開采技術，所需設備以及工藝參數的不斷優化；采煤和城市發展相協調統一的規劃，土地復墾技術以及礦井的再使用技術。

（二）煤礦開采技術的改進以及實現機械化

我國現在還存有不少小煤礦企業，這些煤礦有的是合法的，有的是違法的，他們的煤炭開采技術落后，設備跟不上開采的需求，面臨著倒閉的危險。對于這些企業來說，國家關閉他們是有一定道理的，設施不完善，技術不先進，會出現安全事故。應該提高單井規模，研究及開發小型煤礦所適用的技術與設備，盡量實現開采的機械化。小型煤礦企業的采煤方式以及采煤工藝需要加以改進，提高工作效率和產出率，增強安全意識，提高對安全設備的監控，防止一些塌方之類的事故發生。

（三）完善巷道布置

煤礦企業需要改進開采煤炭的方法，完善設施的布置，盡可能多的獲得煤炭開采效益。巷道的布置還有可以優化的空間，煤礦企業需要研究開發新的布置措施，以及專業的評價系統，最好可以達到開采方法、巷道布置以及煤炭分布條件的最佳組合。

（四）深礦采煤

深礦井開采煤炭具有極大的風險，做好一切預防措施，技術的支持以及設備上的完善。最為關鍵的開采技術是礦井內壓力的控制技術、瓦斯治理技術和通風技術等，目前還沒有完全攻關的技術是軟巖巷道的掘進技術和沖擊地壓的預防及治理技術等。

結語

各種各樣的煤炭開采工藝被應用于煤炭開采中，無論是出于什么目的，這些簡單有效的開采工藝對于我們的煤炭開采事業都是一個強有力的助手。在資源缺乏的今天，高效的開采方式是我們的永遠追求。煤炭資源的開采在我國礦物的總體開采上占據重要的地位，煤炭開采工藝的進步，保證了我國能源的供應充足，才能夠實現能源的充分利用，推進我國的可持續發展。

[1]唐靜，馮套柱，杜麗娟.中國煤炭產業集中度影響因素分析[J].西安科技大學學報，2011（03）： 311-316.