煤礦采掘中的采礦工藝與方法分析

任宏超（開灤集團能源化工范各莊礦業分公司 河北 唐山 063108）

一、前言

煤礦的開采技術對煤礦的開采有著非常直接的影響作用，采礦工藝的提高對于采礦難度來說也是非常重要的，它不僅影響著開采資源的最大化，還關系到開采過程中的安全性問題和效率性問題。因此，改進和提高開采煤礦的技術，在煤礦開采中起到了決定性的作用，不僅能夠降低開采過程中各類問題引起的嚴重后果，還能使開采煤礦時的生產效率增大、節省開采時間，使得開采效率最大化。

二、開采工藝

1.井下采煤

井下采煤，是指對于傾斜角10°以上的每層進行分水平開采，每一個水平又分為幾個部分來開采，首先在第一水平進行依次開采各區的煤礦，開采完之后又轉至下一個開采水平。按照落煤技術，從宏觀上來看分為旱采和水采兩種，而我國的水采礦井占有量非常低，多為旱采礦井，故旱采技術較為多用。

2.露天采煤

露天開采，是將煤層上覆蓋著的巖石或者其他覆蓋物移除，使煤層外露，其中，移除的過程稱為剝離，采出煤礦的過程稱為采煤。露天煤礦的生產空間是不受限制的，礦山規模大，效率較高而且成本較低，但缺點就是它要占用大量的土地，容易對環境造成污染，因此，在露天開采時一定要嚴加控制，以避免嚴重的環境污染。

3.急傾斜煤層采煤

可能對于很多人來說，急傾斜煤層開采是相當的陌生。急傾斜煤層采煤，是指地下或露天開采時傾斜角在45°以上的煤層。由于急傾斜煤層采煤的傾斜角過大，所以在開采時缺點表現為安全性差、操作困難、支架穩定性差，很難實現機械化的采煤方式，因此，應該避免人為的劃分采取邊界，適當加大采取的走向長度，加大階段垂高。

三、采礦方法分析

1.煤礦開采的設計原則主要有以下幾點：

（1）開采時影響的特征及程度。開采時，煤礦開采的方法可能影響到地表的移動甚至是變形，因此在設計方法的時候就必須考慮到這個因素。

（2）優化采區、工作面設計。大力推廣無煤柱開采技術，取消采區上、下煤柱和工作面區段煤柱，減少煤柱損失煤量，使采區煤炭回收率達到90%。 推行煤巷錨桿支護，加強礦區觀測，采用動態信息法進行錨桿支護設計，優化巷道支護參數，采用小煤柱沿空送巷，使工作面區段煤柱由20m減少到現在的5－8m，降低采區的區段煤柱損失。對綜放工作面沿空留巷進行工業性實驗，進一步減少區段煤柱損失。

（3）以安全、經濟、環保為原則，不能以經濟利益為最終目的，還要估計工人的人身安全和避免環境被破壞。

2.開采方法

（1）傾斜長壁采煤法

傾斜長壁采煤法在礦井允許的條件下有一個極大的優點就是礦井不用設置上山或者下山的巷道，這樣做不僅可以節約成本，還可以縮短工期使其能夠較早的投入運營中。除此之外，傾斜長壁采煤法還有其他許多的優點。傾斜長壁采煤法在對煤礦當中的排水問題也非常有好處，因為它是傾斜角，因此不會形成積水狀況，與此同時，工作環境也得到了大幅度提高。不僅如此，它還有利于巷道支護，在它傾斜角的作用下，巷道頂板的巖層會向采區產生分力，對該巖層產生了分力作用，增加了頂板支護的作用。

（2）走向長壁采煤法

走向長壁采煤法是一種非常常見的開采方式，根據它對機械化不同的應用程度來劃分，可將其分為三種，分別是爆破采煤法、普通機械化采煤法、綜合機械化采煤法。

首先，爆破采煤法，它是一種歷史較為久遠的開采方式。在我國煤礦行業起步之初被廣泛采用，在現代某些情況下也會使用。這種方法的工藝流程為打眼、放炮、人工裝煤、人工或者機器運煤。目前，爆破采煤法的工作環境相比以前好了汗多，工作人員的安全性問題也得到了保障，再加上配合了一些現代化的機械設備，不僅使得開采效率高了，也使開采人員的工作力度減少了。

其次，普通機械化采煤法，就是我們經常說的普采法，它是在爆破采煤法的基礎上，提高了采煤時的機械化程度，大大減少了采煤人員的勞動力度，但它在運煤和頂板支護的工藝上依然采取傳統的運煤方式以及頂板支護的支護方法。

最后，綜合機械化采煤法，光看方法名我們就能知道這是一種綜合的方法，對采煤工藝的各個環節有了全面的改革，是目前為止，我國采煤方法中運用機械化最多、最為先進的一種采煤方式。它運用機械頂替人工采煤，在安全性、效率性、穩定性上都有很強悍的優越性，使我國在采煤工藝上實現了較大程度的機械化和自動化。

3.采煤技術研究

（1）爆破采煤技術

從大的層面上講，爆破采煤技術的有點很多，它不僅能夠降低成本，重要的是它只需要很簡單的技術水平。據我國相關規定，只有煤層難以使用機械開采時才可以使用爆破開采。所以，爆破開采技術在我國一般只被應用于那些架構非常復雜的煤層開采。

（2）普通機械采煤技術

普通機械采煤技術較先前的爆破采煤技術已經有了很大的進步，在機械化水平的運用上也已經有了很大的提高，但這種技術采用的一般是較小型的機器，價格也較為便宜，因此，普通機械采煤技術一般較多應用于小型煤礦的開采。另一方面而言，雖然這種技術的推進距離短，但在小型的地質構造中應用起來卻有很大的優勢，這也是小型煤礦中該方法被廣泛采用的原因。還有一個重要的方面就是這種技術對工作人員的技術要求不高，而且操作簡單，工作人員能夠快速上手并且掌握好這門技術。

（3）綜合機械采煤技術

綜合機械采煤技術是當代發展中水平最高的采煤技術。它的機械化水平非常高，因此也具有很高的生產效率和安全穩定性。但是，由于它高昂的價格，因此一般只應用于大型煤礦的生產開發中。

結束語

開采煤礦方法技術的提高對煤礦行業來說還有待繼續研究。在實際的開采過程中，對于煤礦開采方法和技術的選擇，必須結合著開采點的實際情況，綜合考慮各方面的相關因素，因地制宜，以達到最佳開采狀態。在科學技術不斷進步的今天，煤礦的數量越來越少，而我們的開采技術卻是可以逐步提高的，因此，對于進一步提高煤礦的開采技術是當下的一個緊急情況，還需要我們不斷的去研究。

[1]徐永欽煤炭開采學[M]中國礦業大學出版社1999年.

[2]高永濤.吳順露天采礦學[M]中南大學出版社2010年.

[3]陳國山采礦概論[M]中國冶金工業出版社2006年.

[4]周愛民 礦業研究與開發[J]長江礦山研究院.