井下采煤技術特點與新工藝

王慧宇

(七臺河礦業公司龍湖煤礦，黑龍江 七臺河 154699)

高效的煤礦挖掘技術是提高開采產量、適應時代采煤需要的根本前提。許多礦齡較大的老礦都存在井下工作難度大、工作危險性強等問題，因此亟需制定一套可行性高的新式井下采掘方案。長期以來，我國對煤礦開采技術進行了大量資金投入，面對更高的開采效率和更安全開采環境的需要，更新開發開采技術勢在必行。

1 井下采煤技術現狀及其特點

1.1 井下采煤技術現狀

煤炭資源在很長一段時間以來都是我國的主要能源資源，煤炭行業的發展水平極大程度上代表著我國的能源水平。我國幅員遼闊，煤炭資源分布比較廣泛，因此在采煤技術并不完善和先進的情況下，依舊保持著較高的煤炭產量。隨著環保問題及資源枯竭問題的出現，深層煤礦的高效采掘成為必須，這一要求迫使我們要提高開采技術的電氣化、機械化水平。經過長期的發展研究井下開采技術已取得了較大進步，以井下安全為例，我國深層礦藏下的主要支撐物得到了統一規范，液壓頂替代了原始木梁搭建的簡易支撐結構，使得安全性大幅度提升。雖然我國采礦工業有所進步，但依舊存在諸多問題及可以改進的空間。目前，值得推廣的技術和管理辦法有如下幾點，即：施工人員應有效利用各類模具并借鑒長期開采所得經驗，有效模擬井下開采狀況，合理利用信息技術，提升開采管理質量，定期挖掘巷道，保持良好通風，開展周期性除塵工作。定期維護安全管理系統，及時處理相關問題，提前規劃挖掘方案。

1.2 井下采礦技術特點

1.2.1 開采難度系數高、程序繁多

我國幅員遼闊，涵蓋不同地質條件的煤炭層，使得煤礦井下開采工作不具備統一的操作模式和相關開采技術。應依據不同礦井類型，調整相關技術流程和開采工序，針對不同地質條件的礦井進行統一整改和規劃，再進行開采。根據各地的地理水文情況制定不同的安全開采計劃，以安全性和生產效率并重的原則為指導制定開采方案。

1.2.2 井下開采工藝多

不同于露天開采的挖掘方式，井下挖掘對地質的要求較高。針對不同的地質類型應采用不同的采掘技術，主要包括長壁開采和放頂開采工藝。隨著研究的進一步深入，對于煤層的探索和開采規劃都會更加科學完善，針對各類地質情況會制定出合適且有效的開采方案。

2 井下采煤技術存在的問題及優化建議

2.1 井下采煤技術存在的問題

目前，井下采煤技術的機械化和自動化水平仍較低。智能技術在井下采煤領域的應用能夠在極大程度上提升采礦效率，但當前智能技術應用較少。技術人員的實時跟蹤不到位，不利于煤炭企業的安全生產。開采環節與運輸環節配合銜接的不緊密，運輸效率無法保障，運輸工具及運輸方式不當也造成了一定的安全隱患和資源浪費。防火防爆等應對措施保障不到位，相關安全工作缺乏專職的管理人員負責，相關部門還應加強彼此的協調和配合。

2.2 井下采煤技術優化建議

鑒于很多礦場的科研技術水平有限，相關部門應對各礦場井下煤層進行技術評估，幫助確定高效且安全的生產開發方案，并對其技術資質進行認定，在生產階段成立專家組評估其安全性及生產效率。關注生產細節，如采煤通道設計是否合理，單一煤層的開采中要注意填充物材料的選擇和填充時機，既要注意生產成本也要關注生產的安全性。

3 井下采煤新工藝技術的應用

3.1 爆破技術

爆破技術是通過爆破將煤礦落在工作面內，由機械或人工裝煤，并由機械運出的采煤技術。爆破技術是一項獨立進行的技術，其操作簡單，適用于復雜工作面的開采。爆破過程涉及安全問題，對于礦道的力學結構、工作面頂板的支持物都有較高要求，必須精確預估炸藥用量及爆炸效果。爆破后的工作環境不利于采煤工作人員的身體健康，因此一般不推薦使用，爆破技術雖然具有管理簡單、適應性強、適用于較難開采和地質條件復雜的地區等特點，但其生產效率也較低。

3.2 綜采技術

綜采技術是綜合機械化開采技術，是指開采工作中所有過程都以機械化作業為主，從采煤、運煤到工作面支撐、工作面清理等工作都由機器一體化、聯合化操作。綜采技術提高了開采效率及機械化電氣化綜合應用水平，但這一技術對機械設備要求極高，同時也需要技術人員能夠熟練運用和操作機械設備。綜采技術目前正被大力推廣，但其所需設備比較昂貴且對工作人員的專業素質要求相對較高，同時也對相關采煤企業的經濟能力和管理水平提出了更高要求。綜采技術適用于煤層頂底板條件較好、煤層穩定、結構簡單的地質條件。

3.3 連續采煤技術

連續采煤技術中主要應用的采煤設備為采煤機，從事煤礦井下開采工作的技術人員可以利用采煤機按照煤礦開采規劃進行連續性采煤和連續性充煤。連續開采技術對機械化水平要求相對較高，主要涉及大型車輛的使用，具有一定的局限性，在井下開采時需要對煤層進行合理劃分。連續采煤技術的主要優勢在于節約大量人力資源，但其對于技術要求相對較高，技術人員要在開采過程中深入分析開采環境中的風險因素，在高效生產的同時還要注意生產安全。連續開采技術具有工作時通風條件差、煤層恢復率差、對開采地地質要求較高等缺點，適用于結構簡單且深度較淺的煤層，不建議作為井下開采的主要手段。

4 結語

針對煤礦企業面臨的諸多問題，應將科學技術與生產經驗相結合，對采煤過程進行多角度的時時監控，及時發現存在的問題并有效解決，提高煤礦生產效率。注重開采設備的研發和使用，提升煤礦設備的安全性能和生產效率，以最少的浪費、最高的效率，獲取最優質的煤礦資源。