采煤技術的現狀與發展趨勢

摘 要：煤炭企業向大型化、集中化、多元化和國際化發展，促使煤炭-電力-化工-建材聯合企業的發展，外包采掘生產開始應用于煤炭企業，采掘行業的安全將不斷提高，安全性將更加受到重視。環境治理及綜合利用成為煤炭企業經營的重要方面，采掘工人將變得自由化，市場化人力配備管理。

關鍵詞：煤炭資源；采煤技術；采煤方法

1 采礦技術現狀及結合我礦情況自行設計有關參數

采煤技術國內外現狀：煤炭企業集團化發展，集團下屬企業多分布地域廣，企業結構復雜，存在多級多專業的管理部門。煤炭產品在生產銷售過程中不可控制的因素較多，導致生產技術的不準確和材料消耗的隨機性比較大，所以對產品的監控以及成本的控制非常重要。受作業環境的影響，煤炭企業生產技術具有特殊專業要求，涉及面廣，專業技術性大，生產過程復雜，生產系統形式多樣，各系統協調運作，管理難度大。井下作業環境的獨特復雜性，形式多樣，監控數據量大。現階段，我國大多數煤礦向高產高效發展，這就要求采煤系統簡單化，采煤設備向自動化智能化發展。

1.1 開拓方式

我國礦采用的是斜井開拓。主井采用膠帶輸送機提升，膠帶輸送機提升時，角度不得大于17°，極寒地區角度不得大于15°，我礦主井傾角14°，完全符合規程。副井采用無軌膠輪車提升，國外井口無軌膠輪車的最大爬坡能力我20%-30%，國外生產的無軌膠輪車的最大爬坡能力較國外井口的無軌膠輪車的爬坡能力弱，煤礦設計時，無軌膠輪車行駛巷道應不得大于10%的坡度，即4.74°。我礦副井設計傾角為5°，所以符合設計要求。2-2煤層中，運輸大巷輔助運輸大巷和回風大巷均為煤巷，并且符合大巷的有關規定，即大巷的傾角控制在千分之三到千分之六之間。

1.2 我國當前常用的采煤方法主要有

1.2.1 壁式體系采煤法。按工作面推進方向可分為：走向長壁采煤法和傾向長壁采煤法。一般長工作面采煤為其主要特征，產量約為我國國有重點煤礦的95%以上。

1.2.2 分層開采及斜切分層采煤法。把厚煤層分為中厚煤層進行開采的方法。

1.2.3 放頂煤采煤法。先采出煤層底部的煤，即隨放采上部頂煤的采煤法。放出煤的位置不同，可分為：前部放頂煤、中不放頂煤、后部放頂煤，目前我國常用的是后部放頂煤。

1.2.4 掩護支架采煤法。在急傾斜煤層，沿走向布置采煤工作面，用掩護支架將采空區和工作空間隔開，向傾斜推進的采煤法。

1.2.5 偽傾斜柔性掩護支架采煤法。在急傾斜煤層中，偽傾布置采煤工作面，用柔性掩護支架將采空區和工作空間隔開沿走向推進采煤法。

1.2.6 倒臺階采煤法。在急傾斜煤層的階段或區段內，布置下部超前的臺階形工作面，并沿走向推進采煤方法。

1.2.7 房柱式采煤法。沿巷道每隔一定距離先采煤放置邊界，再后退采出煤房之間煤柱的采煤法。

1.3 采煤工藝及設備選型原則

破煤：爆破、水利、機械。我礦采用采煤機械破煤。

落煤：我礦選用艾柯夫生產的SI900采煤機破煤落煤。

運煤：一般為刮板輸送機運煤。

支護：我礦選用重型液壓支架支護，重型過渡液壓支架支護，重型端頭液壓支架支護。

采空區處理：充填法、全部垮落法。我礦采用的是全部垮落法采空區。

設備選型原則：膠帶輸送機的運輸能力>裝載機的運輸能力>破碎機的破碎能力>刮板運輸機的運輸能力>采煤機的最大出煤能力。

1.4 我礦工作面循環方式

往返一次刮兩刀，端部斜切進刀。

采煤機由機頭斜切進刀→移端頭溜子→采煤機反向割機頭煤→采煤機反向空駛→采煤機割第一刀→移架→推溜→采煤機由機尾斜切進刀進行下一循環。

1.5 結合我礦情況自行設計井底車場

1.5.1 水倉的參數確定

1.5.2 排泵房的確定

排泵房的位置及尺寸見附圖。

1.5.3 中央變電所的確定

2 預防瓦斯、煤塵爆炸及安全檢測監控系統

2.1 預防瓦斯爆炸的措施

2.1.1 井下各采掘工作面及其他有瓦斯涌出的地方有足夠的風量和風速，沖淡井下涌出的瓦斯。

2.1.2 井下開采工作面均采用獨立通風。

2.1.3 井下所有電氣設備和無軌膠輪機車采用防爆型號。

2.1.4 采、掘工作面和瓦斯易增高處，設置瓦斯報警儀。

2.1.5 加強通風，保證所有場地擁有足夠風量，配備專業瓦撿員，定時定點檢測，在作業地點和主要風道口設置瓦斯檢測牌。

2.2 預防煤塵爆炸的措施

2.2.1 減少生產，運輸中煤塵在空氣中的浮塵量。①加強通風管理：嚴格控制采、掘工作面的風速，防止煤塵飛揚。②噴霧灑水和清掃巷道：滾筒采煤機、連續采煤機均帶有噴霧系統，在井下運輸機裝載點和井底煤倉進行噴霧灑水，定期沖洗、清掃巷道、減少浮塵和落塵。

2.2.2 防止煤塵引燃。礦井機械化程度高，井下電氣設備多，電壓高，因此井下所有電氣設備必須防爆，各種電氣設備要保持完好狀態。

2.3 安全監測、監控

2.3.1 在掘進工作面，設置連續監測的突出危險預測預報裝置，并應接入礦井安全監測監控系統。

2.3.2 在回采工作面、掘進工作面、錨噴及煤倉處，設置粉塵監測裝置。

2.3.3 在帶式輸送機大巷、帶式輸送機順槽、中央變電所和盆區變電所，設置連續式火災監測裝置，并接入礦井安全監測監控系統。

2.3.4 在盆區進回風順槽、總回風大巷，設置連續風速傳感器；局部通風機設置開、停狀態傳感器，并接入礦井安全監測監控系統。

3 采煤技術的發展趨勢

礦山機械在經濟建設，科學進步和社會發展中占有十分重要的地位和作用，屬于國民經濟的支柱行業。根據國家重點支持能源和交通及原材料等基礎工業發展的產業政策，礦山機械作為這些基礎工業的支柱應優先得到國家的重點支持，以得到進一步發展和提高，為煤炭及金屬和非金屬礦山的開發提供更多具有國際先進水平的優勢，滿足國民經濟發展對能源和原材料的需要。

改革開放以來，我國礦山機械制造業經歷了引進消化吸收國外先進技術，合作設計和制造，自主發展的道路，特別是在實施《國務院關于加快振興裝備制造業若干意見》的推動下，礦山機械制造業基本實現了兩大轉變，一是產品開發由防制型向自主創新型轉變，二是經濟運行由粗放型向經濟效益型轉變。

礦山機械的發展與人類的技術進步，現代科學技術和整體工業水平息息相關，特別是與機械工程科學和采礦科學的發展緊密相連。礦山機械作為機械工程學科的一部分，也遵循了發展的總趨勢。同時，結合礦山行業的特點，其發展趨勢是數字化、智能化、生態化和宜人化。礦山機械制造業應不斷融入人類在各領域的優秀成果，面向國家經濟建設重大需求，以科學發展觀為指導，實現可持續發展。

4 結束語

采煤技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志，也是國際科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期，采煤技術是我們的薄弱環節，只有跟上發展先進采煤技術的世界潮流，將其放在戰略有限地位，并足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發達國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地，總之我國發展先進采煤技術勢在必行。

參考文獻

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[2]張國樞.通風安全學[M].中國礦業大學出版社，2000.

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