煤礦開采中井下采煤技術及采煤工藝選擇

李純潔

摘 要：本文主要敘述了我國煤炭行業在煤礦開采中所采取的各種開采技術，并且對不同開采技術的優勢和劣勢以及適用條件進行了分析，對我國井下采煤技術與采煤工藝的發展現狀進行了概括性闡述，進而對如何選擇合適的井下采煤技術與采煤工藝進行了分析，希望通過本文的論述，可以為煤礦企業選取合適的井下采煤技術提供一定的參考性意見。

關鍵詞：煤礦開采;井下采煤技術;采煤工藝

隨著我國經濟的發展，工農業以及第三產業的發展對于能源的需求越來越大，作為煤炭賦存儲量與生產大國，煤炭資源在我國的能源組成中長期占據了主體地位。煤炭作為我國主要的能源來源，煤炭行業的發展關系到我國經濟的發展。因此，在經濟發展的需求刺激和社會高速進步下，我國煤炭行業獲得了迅速的發展，煤炭行業內的煤炭企業也隨著需求的刺激獲得了較快發展與壯大，對于煤炭企業來說，在開采煤礦的過程中選擇合適的井下采煤技術可以有效提高煤炭開采的效率和企業效益，提高煤炭回采率，同時，采取合適的采煤技術并加強采煤工藝的研發也是提高企業核心競爭力的重要方式。

1我國井下采煤技術及采煤工藝發展現狀

隨著我國煤炭企業的發展，我國的井下采煤技術也有了較大進步，從當前的井下采煤作業現狀來看，采煤技術主要有綜采、普采、連采以及炮采，由于受地質構造和經濟效益條件的限制，煤炭企業需要在不同的煤礦開采過程中選取不同的開采工藝，以此提高效益和自身競爭力。

隨著我國煤炭企業的發展，我國井下采煤技術逐漸趨向機械化、智能化，已經由傳統的人工采煤轉為現代化的機械采煤，并且部分煤炭企業引入了先進的智能化開采方式，有效提高了開采效率和開采質量，同時更提高了井下開采作業的安全性。然而，由于部分小型煤炭企業缺乏足夠的資金與人才去研究井下采煤技術，加之受到不同地質構造的影響限制，無法將先進的采煤工藝有效應用到采煤作業的過程中。此外，從我國煤炭行業的井下開采技術應用整體情況來看，受我國煤炭行業發展起步較晚，因此并不如國外先進企業的技術成熟，并且井下采煤技術的環保性也低于國際先進水平。

2井下采煤技術與采煤工藝概述

2.1綜合機械化采煤技術

綜合機械化采煤技術又稱綜采，指的是在井下采煤作業的過程中全部使用機械設備進行開采作業，包括煤層切割、頂板支護、煤炭運輸以及對采空區的應力處理等等，從我國煤炭企業發展的整體狀況來看，綜采技術是今后井下采煤技術的主要應用趨勢。

綜采技術可以有效提高井下采煤工作的機械化水平和自動化水平，井下采煤作業中的煤層切割主要是破煤和后續的裝煤工作，破煤工作常用的設備是刨煤機和采煤機，運煤工作主要是在完成破煤工作之后將煤炭以膠帶式運輸機傳送到外面。此外，采空區的應力處理方式較多，但是堅硬頂板煤層開采作業中和上覆有采空區區域，煤炭企業需要特別重視采空區的應力處理。綜上所述，煤炭企業在采取綜采技術進行煤炭開采作業的過程中可以有效降低企業的開采成本，同時由于綜采技術采用全機械化作業，因此作業效率高、作業安全性高，同時可以有效降低作業人員的井下勞動強度。

2.2普通機械化采煤技術

同綜采技術一樣，普通機械化采煤技術又稱為普采，在井下采煤作業的過程中將人工作業與機械化作業有效結合，煤炭企業采取普采技術的原因主要是煤層穩定且頂板良好，考慮礦井的儲量及服務年限，同時為了降低井下采煤作業的固定投資成本，以此節省企業前期資金投入。因此，企業應該根據自身的發展狀況來決定是否采用普采技術。此外，由于普采技術需要較為復雜的井下作業，因此會在一定程度上浪費煤炭企業的人力資源。普采技術主要是在裝煤、落煤等環節采取機械化作業。

2.3連續采煤技術

連續采煤技術簡稱為連采，國際先進的煤礦企業通常采取連采的方式來進行煤炭生產，連采技術主要通過成套的煤炭開采設備來完成井下采煤作業，由于機械設備的構造較為復雜，并且對井下煤層的構造要求及工作環境的要求較高，因此中國的煤炭企業并未大規模采取連采技術，僅僅在部分大型煤炭企業進行了連采技術的應用試點。

在井下采煤作業中應用連采技術可以同時進行掘進工作和開采工作，由于使用全套的機械設備進行開采作業，因此連采技術的人力成本較低，但是技術要求和資金要求較高。此外，相較于綜采和普采，連采可以對采空區的遺留煤柱進行回收，因此避免了資源浪費。

2.4爆破采煤技術

炮采的全稱是爆破采煤技術，主要進行落煤裝煤、工作面支護、采空區處理等工作，炮采首先需要使用爆破裝置完成對煤層的爆破操作，爆破人員應該對爆破所需的爆破設備進行精確計算，在保障煤層周圍的巖層安全的基礎上達到預期的爆破效果。除此之外，在進行爆破工作之后還需要保障裝煤工作可以有效進行，并且可以將煤炭運出礦井外。在炮采技術的應用中，主要是由人工進行裝煤工作，而在采空區的處理方面依舊采取爆破處理，最后完成工作面的支護工作。炮采技術的應用環境要求較高，因此在井下采煤作業中應用較少。

3井下采煤技術的選擇與應用

煤炭企業在井下開采作業中是否選擇合適的開采技術直接關系到資源的回收率和企業的生產效益，因此為了實現自身的良好發展，煤炭企業需要在井下采煤作業的過程中選擇適合自身回采工藝的開采技術，并科學運用開采技術來提高開采效率和開采質量，以此提高自身的經濟效益。

3.1綜采技術的應用

綜采技術實現了全機械化的井下采煤作業，因此綜采技術的開采效率高，并且開采成本低、產量高，此外，綜采技術不需要大量的開采人員進行井下作業，機械化操作程度和安全系數高，因此有效避免了人員傷亡的發生，同時減少了開采人員的井下作業強度。然而，由于綜采開采技術的應用需要大量的機械化設備，并且煤炭企業的機械化設備造價較高，因此就當前煤炭企業的采煤技術應用現狀來看，一些企業考慮到前期設備固定成本、折舊成本較高，因此在綜采技術應用初期，煤炭企業處于虧損狀態，但是會逐漸扭虧為盈。一般情況下，綜采技術也可以應用于煤層傾斜角度較大的煤礦地質條件中，煤層傾角小于55°的情況下，可以采取綜采技術進行煤炭生產。

3.2普采技術的應用

相較于綜采技術來說，普采技術采取人工作業與機械化作業結合的方式，雖然開采效率低于綜采技術，但是由于應用成本較低，并且對于井下開采環境的要求較低，因此在我國煤炭企業的井下采煤作業中獲得了廣泛應用。此外，普采設備對于采煤作業面的適應能力較強，并且普采設備操作簡單，即使中小型煤炭企業也能充分利用普采技術進行煤炭開采。

3.3連采技術的應用

雖然由于技術限制，連采技術并未在我國煤炭企業的井下采煤作業中獲得廣泛應用，但是已經展開了試點工作，從試點獲得的數據來看，連采技術在應用過程中面臨的最大問題是礦井的通風問題，但是連采技術的出煤效率高、煤炭質量好，因此煤炭企業需要加強對連采技術應用的研究。一般情況下，連采技術適用于地質構造簡單的煤礦，同時煤層傾角應該小于15°，具有較為良好的井下作業環境。

3.4炮采技術應用

炮采屬于傳統化的井下作業，基本不需要固定成本，因此在小型煤礦的井下開采作業中獲得了廣泛應用，但是炮采技術的不可控因素較多，并且炮采技術的安全程度較低，還會造成煤炭資源浪費。

4小結

隨著國民經濟的不斷發展，煤炭行業及行業內企業在進行井下采煤作業的過程中一定要選取符合自身發展實際的采煤技術，同時應該提高開采作業的機械化水平和智能化水平，努力降低煤炭開采的成本，提高煤炭開采效率，從而有效提高自身的經濟效益和市場競爭力。

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