淺談井下采煤技術和工藝選擇

摘要：我國井下采煤技術伴隨著煤炭工業的迅速發展也有了質的飛躍，目前我國井下采煤工藝已經涌現了多種采煤技術，這些技術都有其本身獨有的特征，在采煤技術中要嚴格按照正確的采煤工藝進行采煤操作，這樣不僅能夠確保煤炭資源的質量，同時還能保證采煤人員的生命安全。

關鍵詞：井下采煤；采煤技術；煤炭資源

中圖分類號：TD235 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0098-02

隨著我國煤炭工業水平的逐步提高，我國各煤礦企業對自身采煤技術及采煤工藝要求也隨之提高，煤礦井下開采具有一定的危險性與復雜性，需要根據煤層賦存狀況選擇與之相符的采煤技術及采煤工藝。煤礦企業要想在現今激烈的市場競爭中占據重要地位，就要注重采煤技術與采煤工藝的科學應用，它們在一定意義上直接決定了煤炭資源的開采與安全，對提高煤礦資源的回收率，擴大企業生產規模具有一定的積極意義。

1 井下采煤方式的技術研究

就目前各國煤炭資源所占比例來看，我國是煤炭資源十分豐富的國家之一，且煤炭種類較為齊全，正是這些有利因素加快了我國煤炭工業發展的步伐。自改革開放以來，我國科學技術有了很大的進步，而煤礦開采技術也隨之更加多樣化。現今應用于我國井下采煤的技術有很多，比如硬厚頂煤的控制技術、硬頂板的控制技術等等，根據不同硬度條件，可分為多種采煤技術，以下是對目前常用的三種采煤技術的總結：

1.1 硬厚頂煤的控制技術

硬厚頂煤的控制技術主要應用于開發埋深淺、支撐壓力小的硬厚頂煤生產環境，原因在于這種控制技術處理速度比較快，能夠及時解決該環境中影響采煤的因素。該技術可以說是頂煤深孔預先爆破技術與高壓注水裂縫技術兩者的結合體，在硬厚頂煤生產環境應用該技術能夠隨采隨冒，提高了煤礦資源的回收率，對采煤企業具有一定的積極作用。

1.2 硬頂板的控制技術

硬頂板的控制技術在地壓較小的生產環境中應用較為廣泛，它是一種利用巖石傾斜深孔爆破及壓裂等方式對硬頂板進行妥善處理，該技術與硬厚頂煤的控制技術具有一定的相似性，利用這兩種技術都可以達到隨采隨冒的目的。硬頂板的控制技術通過步距垮落能夠實現煤礦資源的回收利用，并且在采煤實際操作中，一定程度上能夠保證地面其他相關設施的安全，基于硬頂板的控制技術的多重功能性，促使其成為井下采煤工作中應用最為廣泛的采煤技術之一。

1.3 放頂煤開采技術

放頂煤開采屬于回采工藝中的一種，它在煤礦井下開采中起輔助作用，可以對煤礦井下開采工作的進度有一個良好的定位，并且合理利用該技術還能夠優化煤礦井下開采施工工序，大大提高了煤礦開采速度及質量，是煤礦井下開采的重要技術之一。但存在如煤層平均厚度小于4m、采放比大于1∶3、采區或工作面回采率達不到礦井設計規范規定、煤層有煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）突出危險、礦井水文地質條件復雜，采放后有可能與地表水、老窯積水和強含水層導通等因素時，嚴禁采用放頂煤開采。

2 井下采煤工藝的選擇問題研究

井下采煤工藝中不僅有諸多技術可以選擇，還有許多工藝，這些工藝的使用狀況直接關系著煤礦井下的生產與安全，在井下采煤工藝操作中應選擇合適的工藝，從而確保煤礦的生產與安全。煤礦井下開采并非一次就能夠完成的，要對煤礦井下資源進行多層次開采，不同煤礦開采階段應選擇與之相符的煤礦開采工藝，以下是對井下采煤工藝的選擇中需要注意的問題研究：

2.1 普通采煤工藝選擇

普通采煤工藝與其他采煤工藝相比，最大的優勢就是普通采煤工藝在井下采煤操作中所投入的成本較低，對于煤礦企業而言具有一定的經濟性。普通采煤工藝在井下采煤中的實用性能較強，不僅如此，普通采煤工藝對煤礦地質的適應能力也很強，這種開采工藝主要適用于地質結構較為復雜，且推進距離較短的煤礦井下工作面開采中。這種采煤工藝操作方法十分簡易，不需要花大量資金進行工藝培訓。該技術在我國中小型煤礦企業中應用較多，因為它符合中小型煤礦企業特點及要求。

2.2 爆破采煤工藝選擇

爆破采煤工藝具有實用性強、技術成本低及生產管理簡單等特點，但同時它也存在一定的局限性。其局限性主要表現在爆破采煤工藝勞動條件較差，并且其單產效率較低。這種采煤工藝常用于機械設備無法開采的煤層當中，一般這種煤礦的地質構造都極為復雜，具有一定的開采

難度。

2.3 綜合采煤工藝選擇

綜合采煤工藝相對于普通采煤工藝而言應用率較低，原因在于綜合開采工藝僅適用于生產能力大，煤炭資源儲量豐富，且煤層賦存狀況穩定的煤礦企業，由于綜采機械設備價格十分昂貴，許多中小型煤礦企業地質資源儲量有限，不需大量資金投入。這種采煤工藝在大型煤礦企業中應用較多，因為該采煤工藝具備高效、安全、低耗及高產等特點，并且在煤礦開采過程中能夠大大降低勞動強度，改善勞動條件，從而為大型煤礦企業創造更多的經濟效益與社會效益。綜合采煤工藝一般情況下都是應用在緩傾斜煤層中，含煤量較高，煤層地質構造較為簡單的煤礦中，正確運行該種工藝，能夠有效完善煤礦內部的整個生產系統，有利于煤礦開采操作的統一管理，具有一定的安全性與經濟性。

2.4 連續采煤工藝選擇

連續采煤工藝對井下煤層的構造要求十分嚴格，要合理使用連續采煤工藝，那么煤層的傾斜角應不大于15°，煤質應在硬或中硬之間，不宜過軟。它在煤礦井下開采中的廣泛應用是由其本身的功能性決定的，連續采煤工藝技術具有投入成本低、開采安全性高等特點，而這些正是實施煤礦井下開采工作的關鍵。然而事物往往都存在兩面性，連續采煤工藝也是如此，雖然它給煤礦井下開采帶來了一定的利益，但同時也伴隨著弊端。利用該工藝所開采的煤礦資源回收率偏低，并且通風條件困難、安全性差，不利于煤礦的安全管理。

總而言之，每種采煤工藝都有其本身的獨特性，在煤礦井下開采工作之前首先應全面了解所要開采的煤礦屬于何種類型的煤層及煤層的實際情況等因素，只有這樣才能夠合理選擇采煤工藝，確保其方法的正確性與科學性。

3 結語

井下采煤技術與采煤工藝是煤礦開采的兩大法寶，直接影響著煤炭質量及煤礦開采的安全性，對煤礦企業生產發展具有重要影響及意義，可以說它們是煤礦企業生產高效、安全的必要條件。由此可見，井下采煤技術的應用與采煤工藝的合理選擇十分重要。在煤礦井下開采之前應全面考察井下煤層的實際狀況及開采條件，在此基礎上選擇合理的采煤技術與采煤工藝，由此才能夠保證煤炭開采質量，從而推動煤礦企業的合理化發展進程。

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作者簡介：林斌（1966—），男，中鼎國際建設集團有限責任公司—江西省煤炭綜合利用設計院工程師，研究方向：煤礦安全技術管理、礦建設計。endprint