論井下采煤生產技術及采煤方式的選擇

關忠華

（太原東山王封煤業有限公司，山西 太原 030027）

論井下采煤生產技術及采煤方式的選擇

關忠華

（太原東山王封煤業有限公司，山西 太原 030027）

作為我國重要能源之一，煤炭一直占據著我國能源消耗的重要地位，因此我國密切關注著煤炭開采技術的研究與開發。本文結合實際井下采煤經驗，探究生產技術及其方式的選擇。

井下采煤；生產技術；采煤方式；選擇

1 我國采煤生產現狀分析

我國煤炭資源蘊藏豐富，世界排名占據高位。相關調查顯示，我國地域遼闊，煤田面積約58萬平方公里，煤炭總儲量高達9 000億噸。改革開放以來，我國經濟發展迅速，加速煤炭生產因素的發展。我國原煤總量不斷上升，到2004年，我國煤炭總儲量位居世界前三位。礦井采煤生產技術及采煤方式的科學合理與煤礦生產息息相關。建國初期，我國注重采煤工藝的逐步改善、采煤方式的不斷開發，已從最初使用的傳統無支護穿硐式和高落式采煤方式過渡到高效的長壁式科學合理采煤方式。直到目前，我國煤礦開采在采煤技術、采煤形式上的水平都達到一個前所未有的高度，采煤設備也在逐步改善，機械化生產水平已經達到世界領先。

最近幾年，我國采煤方法、采煤設備一直不斷更新，更加推動我國煤礦行業的發展，促使我國加快步入現代化高產高效煤礦生產國家的先進行列。但我國地域廣闊，土地面積大且地質條件多樣，因此在進行煤礦開采前，必須充分考慮各地質的情況及其適用條件，根據不同地質條件選擇最合適、最有效、最經濟的采煤方式與采煤工藝，以提高煤炭的產出率，增強煤炭生產的安全性，增加煤炭企業的經濟收益，避免煤炭資源的不必要損失。

2 目前井下采煤生產技術現狀

煤炭企業要想得以大發展，必須根據實際情況選擇恰當的采煤生產技術，并不斷對其加以研究和發展，方能從根本上提高井下采煤的工作效率，全面推進我國煤炭行業的發展。隨著我國經濟不斷發展、科技水平不斷提高，我國煤炭企業已逐步推廣使用井下綜合性機械化的采煤方式，以獲得可觀的經濟效益。下面介紹幾種目前常用的井下綜合性機械化采煤生產技術。

2.1 綜合機械化采煤技術

綜合機械化采煤技術就是指完整包括割煤、運煤、工作支護與采空區處理等各方面工作并通過各類有用設備進行連續機械化采煤作業的采煤技術。該種采煤技術具有勞動強度低、采煤技術高效以及安全性高的優勢。綜合機械化采煤生產主要包括以下內容：

2.1 .1 割煤。根據割煤形式不同，可將采煤機分成滾筒式和刨式采煤機兩類：滾筒式采煤機即在割煤時借助滾筒旋轉的形式將煤炭直接運到輸送機里面。所以說，滾筒式采煤機的優勢在于其構造簡單、工作原理簡單且易于操作應用，甚至不需要人員操作。刨式采煤機常用于薄煤層的開挖，但其應用條件嚴格，對地質要求高。若刨式采煤機應用于地質情況較差的煤田開采，則會嚴重降低生產效率。

2.1 .2 運煤。采煤機割下煤炭后，可將此類煤炭裝入輸送機，完成煤炭輸送后，應先將其從工作面運輸出來，之后再利用轉載機等機器運出綜合采煤工藝的工作面。必須注意的是，選擇采煤機時應當考慮采煤機的生產能力有否與刮板輸送機的運送能力相適應、相匹配。

2.1 .3 工作面支護工作。綜合機械化采煤工藝所采用的工作面支護為液壓支架，這種支架的動力為高壓液體，可自行進行工作面支護及采空區處理等工作。采空區的處理常用全部垮落法，因為該方法易于操作、原理簡單且設備投入資金低。

2.2 普通機械化采煤技術

普通機械化采煤技術，簡單來說，就是能讓采煤、破煤及裝煤幾個工作同時完成，并利用機械化形式進行運煤，而且使用單體支柱支護工作空間頂板的采煤生產技術。與綜合機械化采煤生產技術相比，該技術的不足之處在于支護工作必須依靠技術人員操控，且采煤機械設備的生產效率較低。綜上所述，在勞動強度、采煤生產效率及采煤安全性方面，普通機械化采煤生產技術都沒有綜合機械化采煤技術高效，可是普通機械化采煤生產技術的工作環境適應性卻比綜合機械化采煤生產技術要高。

2.3 爆破采煤技術

爆破采煤技術是一種傳統、相對落后的采煤工藝，它主要的工藝特點是爆破落煤、人工運煤或機械式運煤。為有效控制工作空間，該采煤技術的工作面采用防炮崩單體液壓支柱，大大減輕了工作人員進行裝煤時產生的勞動負荷，減少裝煤時間。改良采煤工作面后，頂板懸露面積擴大，工作面的安全性有所下降，給采煤生產工作帶來一定的威脅，因此，必須要對采空區進行一定的處理。與普采技術相比，爆破采煤技術的運煤、支護處理及采空區處理都與其類似，但裝煤必須經過單獨處理。事實上，爆破采煤生產技術的明顯優勢，除了采煤生產設備簡單，還廣泛應用于地質復雜的礦藏開采，具有極強適應性。

2.4 連續采煤技術

連續采煤生產技術，即利用房柱式采煤，破煤、裝煤工作全過程都借助連續采煤機進行，之后再利用梭車或可伸縮輸送機進行運煤，然后借助錨桿進行頂板支護，最后用鏟車進行工作面的清理及物料運輸的采煤工藝。該技術有效實現了破煤、裝煤、運煤、支護等工作的機械化連續作業。總的來說，連續采煤生產技術是綜合機械化采煤技術的延續與補充，在一定的環境條件下，選擇該技術能有效提高煤炭企業的經濟收益。

3 井下采煤方式選擇的原則及要求

井下采煤方式選擇應始終堅持采出率原則、經濟性原則與安全性原則，再加上采煤方式多種多樣，因此必須根據實際情況全面考慮管理水平、設備提供、開采技術與煤層庫存因素，通過科學準確的技術經濟分析后，最終選擇合理科學、經濟高效的采煤生產技術及生產工藝。總而言之，要細致分析各種井下采煤生產技術的使用條件，充分發揮各技術的優勢。

3.1 綜合機械化采煤的工藝要求

綜合機械化采煤生產技術除了具有勞動強度低、安全性高的顯著優勢外，還具有極高的采煤生產效率，有利于煤炭企業獲取更高的采煤經濟效益。但該技術所需的機械設備十分昂貴，一般適用于管理水平高、操作性需求大及煤層含煤量大的礦井采煤。該技術常用于煤層傾角不大于55°、頂層及底層條件佳、構造簡單且穩定的煤層。

3.2 普通機械化采煤的工藝要求

普通機械化采煤工藝所用生產設備簡單經濟，而且該類設備適應性較強，工作面較綜合機械化采煤容易搬遷。該類技術在推進距離小、形狀各異、地質構造較為發育的煤層中能取得很好的施工效果，再加上這種施工工藝易于操作，組織生產十分簡單。正因為如此，普通機械化采煤生產技術在我國早已成為中小型礦井采煤的關鍵技術之一。

3.3 爆破采煤的工藝要求

爆破采煤技術的生產設備投入資金少、易于操作且適應性強，因此采煤過程中易于管理掌控，可是該類設備生產效率較低、勞動條件較差。根據我國采煤相關要求，對于一些不適用機械采煤技術的煤層，應選擇爆破采煤技術進行生產。就目前而言，我國急傾斜煤層及地質構造較復雜的煤層一般會采用爆破采煤技術。

3.4 連續采煤的工藝要求

連續采煤生產技術具有施工成本低、產煤效率高、適應性強、機械化程度高及安全性能好等優勢，但采煤時通風條件較差，煤炭資源回收效率不高，只比爆破采煤工藝效率高些許。該采煤工藝僅適用于：開采深度小、設備簡單、煤質硬度較大以及開采技術條件簡單的薄煤層與中厚煤層，該技術尤其適用于近水平煤層，可是利用該技術的采煤采出率較低。一般來說，連續采煤生產技術適用于大型、中型礦井的采煤生產。

無可否認，采煤工藝的完善發展必然會在促進煤炭開采各環節的同時推動煤炭行業的發展。綜上所述，在科學技術飛速發展的今天，采煤生產應當有效結合生產技術與高新技術，盡管煤田地質各有不同，所用的采煤生產技術、采煤工藝不盡相同，但始終要秉持安全生產為首要原則，積極研究開發更高效、更安全、更智能的采煤設備及生產控制系統，不斷改善采煤工藝。唯有如此，方可實現煤炭資源的有效開采、減少煤炭資源的浪費。

4 結束語

總而言之，井下采煤生產技術及采煤方式的選擇會對煤礦企業的經濟收益產生重大影響，因此，煤炭企業應當根據實際情況，全面考慮煤田開采時影響生產的各種因素，選擇最有效的采煤工藝與采煤方式，全面提高煤礦開采效率，增加煤炭企業的經濟收益。另外，我們必須明白，與國外發達國家相比，我國目前采用的采煤機械化、自動化水平還處于一個較低水平，所以我們必須要不斷研究開發更高效的采煤技術，推崇技術創新，以促進煤炭行業得以不斷發展，確保煤礦開采的安全性。

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[2]王子靜.探析井下采煤生產技術的幾個關鍵[M].北京：北京社會出版社，2013.11.

[3]白梓林.淺析井下采煤生產過程中存在問題及其解決的相關措施[J].生產與發展，2011（12）.

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1003-5168(2014)03-0042-02