井下采煤技術及采煤工藝的選擇分析

闞忠奎/雞東縣安全生產監督和煤炭管理局

井下采煤技術及采煤工藝的選擇分析

闞忠奎/雞東縣安全生產監督和煤炭管理局

采煤技術的運用以及采煤工藝的合理選擇是煤礦產業生產和發展的核心所在，同時也是實現高效高產礦井進行建設的依據，煤礦產業的生產指標其優劣狀況，除了有關的資源條件以外，主要決定于所采用的技術和對工藝選擇的先進性、合理性和適用性。因此，采煤技術的運用以及采煤工藝的選擇都應該嚴格堅持煤炭的高采率、高效、高產和高安全這幾個最基本的原則，在煤層的地質特征和技術的經濟實力相同的條件下，我們要優先的選擇綜合采煤的工藝，其次就為普通的采煤工藝，最后是爆破采煤和連續采煤的工藝。

井下；采煤技術；采煤工藝；選擇

1. 導言

我國的煤炭資源非常的豐富，位居世界第一位，是世界上煤炭資源最豐富的國家之一。因此，我國的煤炭事業有著非常厚實的基礎。從新中國成立初期，我國已經開始發展自身的煤炭事業。經過五十多年的不斷發展，我國的采煤技術有了很大的進步。而到了二十世紀八十年代，我國的采煤科技已經開始進入高速發展階段，我國開始運用各種設備對煤礦進行采集，大大提高了煤礦的生產和發展水平。

2.傳統采煤技術分析

2.1 綜采工藝

所謂的綜采工藝，其全稱是綜合機械化采煤工藝。它是指在采煤的工作中全部運用機械化進行作業的采煤工藝技術。這種采煤技術可以大大地降低了勞動者的勞動強度，提高了生產的效率和安全性。因此，綜采工藝也堪稱是目前世界上最先進的采礦工藝，代表著我國采煤工藝的發展方向。文中簡單分析集中常用的采煤工藝方法：

2.2 割煤

割煤是整個采煤行業的首要一步。其中包括破煤和裝煤兩種。割煤所采用的機器油滾筒采煤機和刨煤機兩種。在割煤的過程當中，適應煤礦采高的變化以及煤城的高低起伏，工作人員一般采用雙滾筒采煤機進行采集煤炭。其工作原理是：前滾筒在礦頂上割煤、后滾筒在下面割煤，兩者同時運轉。并且在切割的同時，滾筒的葉片可以將滾筒下的煤炭直接拋到運輸機上面。采煤的另外一個很重要的機械刨煤機，與滾筒式采煤機相比，刨煤機在我國使用得比較少。這是因為刨煤機的生產效率比較低，穩定性能相對較弱，只適合在軟媒地帶中進行使用

2.3 實行連采工藝

連采工藝是通過運用連采煤機進行煤礦的破煤和裝煤的工作，再用運輸機進行運煤。這一種采煤工藝廣泛的應用在美國、澳大利亞等國家當中。這種采煤方法實現了破、裝、運、支工藝過程的全部機械化，具有先進性、科學性等特點。到了八十年代，我國開始引進這種全機械化的采煤技術，并逐步進行推廣。20 世紀80 年代初,我國開始引進連續采煤工藝技術。經過一段時間的實踐證明,連采工藝可以補充綜采工藝的不足，并取得很好的效果。

3.當前常見的井下采煤技術和采煤工藝

第一，綜合機械化采煤工藝。所謂的綜合機械化采煤工藝主要是指包括割煤、運煤、工作面支護以及采空區處理等諸多環節在內的所有采煤工序均能夠利用相應的設備進行連續地機械化作業的采煤工藝。低勞動強度、高采煤效率、高安全性是綜合機械化采煤工藝的顯著特點，我們可以預見，綜合機械化采煤工藝必然會成為引領采煤技術和采煤工藝發展的一個風向標。

第二，普通機械化采煤工藝。所謂的普通機械化采煤工藝主要是指采煤、破煤、裝煤工序同時完成，同時運煤采用機械化方式進行而且單體支柱支護工作空間頂板的采煤工藝。相對于綜合機械化采煤工藝，普通機械化采煤工藝的落后支持在于需要人工完成支護工序，并且采煤的效率和采煤設備的運行功率都相對較小。所以，不論是采煤效率方面，還是勞動強度和采煤安全性方面，普通機械化采煤工藝都要遜色于綜合機械化采煤工藝；但是普通機械化采煤工藝的適應性要顯著強于綜合機械化采煤工藝。

第三，爆破采煤工藝。所謂的爆破采煤工藝主要是指在采煤過程中利用爆破的方式來落煤，裝煤綜合采用爆破、人T～I機械的方式進行，運煤以機械化的方式進行，單體支柱支護工作空間頂板的采煤工藝。在運煤、支護以及采空區處理方面，爆破采煤工藝和普通機械化采煤工藝的處理方式基本相同，但是裝煤卻需要單獨的工藝形式。設備簡單是爆破采煤工藝最為顯著的優勢，對于某些地質復雜的礦藏而言具有很強的適應性。

第四，連續采煤工藝。所謂的連續采煤工主要是指破煤和裝煤的工序環節采用連續采煤機完成，運煤的工序環節采用可伸縮輸送機或者是梭車完成，支護形式為錨桿支護頂板，工作面的清理和物料的運輸采用鏟車完成的采煤工藝。連續采煤工藝的顯著特點便是破煤、裝煤、運煤、支護等工序環節均實現了機械化作業。連續采煤工藝是綜合機械化采煤工藝的一種有益補充，只要客觀條件允許，連續采煤工藝能夠獲得良好的技術經濟效果。

4. 采煤技術與采煤工藝的應用與選擇

4.1 綜采工藝

適用條件在井下采煤作業中，綜采工藝因具有效率高、產量高、安全高且勞動強度小、勞動條件好等優點而非常值得推廣應用。但是在實際應用中，綜采工藝的應用卻受到一定的限制：一方面，綜采工藝相對于其他工藝來說，設備價格要高得多，許多煤炭生產企業基于價格的考慮而不采用；另一方面，綜采工藝優勢的發揮要以礦井自身良好的生產系統為保障，在管理水平、操作水平、煤層賦存條件的要求較高。因此，應該根據礦井的實際條件進行合理選擇應用。

4.2 普采工藝

適用條件在各種井下采煤工藝中，普采工藝可謂是最為價廉質優的采煤技術，即是說普采工藝具有價格便宜、產量高的優點，此外，它的適用性也很強，因此，是大多煤礦生產企業選擇的一種采煤工藝。相對于綜采工藝，普采工藝的應用要求較低，在地質構造小、形狀不規則、工作面推進距離較短的條件下也能應用。

4.3 炮采工藝

適用條件從優點方面看，炮采工藝與普采工藝一樣具有適用性強、價格低、操作技術易于掌握、生產技術管理簡單等特點，但由于其勞動條件較差，單產效率較低，目前，根據我國技術改革的相關政策，如果可以用機械的方式進行開采，一般不建議采用炮采工藝。現階段，炮采工藝往往只是在地質構造復雜、傾斜度較大的煤層開采中應用。

4.4 連采工藝

適用條件連采工藝的主要特點是安全性高、效率高、適應性強、機械化程度高，且投資少；而煤炭資源回收利用率低、通風條件差是其應用上的主要不足。在應用要求上，連采工藝對煤層地質條件較高，因此，連采工藝在煤層傾角不超過 15 度、厚度較薄或為中厚、煤質較硬或為中硬、地質構造簡單、開采深度比較淺的平煤層中較為適用。

5.結論

總之，雖然我國的煤礦井下作業開采已經有一段較長的歷史，但是和發達國家相比，技術上還是有一定差距的。科學技術迅速發展的今天，煤礦開采已經開始向集約化、機械化以及智能化發展，礦井開采工藝和開采技術成為了煤炭開采行業的主要研究內容。煤炭開采的效率關系到整個煤炭行業能夠高效健康的發展。

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[3]張永兵. 井下采煤技術與采煤工藝的選擇應用研究[J]. 工程技術:文摘版:00297-00297.