井下采煤生产技术及采煤方法的选择研究

【摘 要】我国煤炭资源相对丰富，煤炭作为重要的基础能源与重要原料，在我国能源消费中的地位非常重要。近些年来，我国煤炭企业不断发展壮大，矿井的采煤生产技术与采煤方法也不断进步与完善。本文结合实际，首先阐述了井下采煤生产技术，然后分析煤矿企业的采煤工艺选择方法。

【关键词】井下采煤；生产技术；采煤方法；选择

1、采煤生产技术分析

我国煤矿井下开采虽然有较长的历史，但目前与发达国家的开采技术相比，仍有一定的差距，在煤矿井下开采向机械化、集约化、智能化趋势发展的今天，井下采煤技术和工艺是研究煤炭开采中的重要内容。提高煤矿井下开采的效率是促进煤炭行业的健康高效发展基础。当前我国主要有以下几种采煤生产技术工艺。

1.1爆破采煤工艺。炮采即爆破采煤，该工艺特点以爆破方式落煤，爆破后人工装煤，机械化运煤,用单体支柱支护工作空间顶板。炮采工作面用的是防炮崩单体液压支柱，减轻了工人装煤的劳动负荷。炮采工艺的工作面采用的是金属摩擦支柱与单体液压支柱支护。采煤工作面的改进，顶板悬露面积增大，给工作面的安全和正常生产带来隐患，炮采工艺的缺点就是必须及时对采空区进行处理。

1.2普采工艺。普采工艺就是用普通机械化方法进行破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。其特点是在机械采煤的同时把落煤与装煤工序一道完成。其他的工序如运煤、顶板支护和采空区处理等是雷同于炮采工艺。单滚筒采煤机与双滚筒采煤机是普采工艺两种工作的方式。为提高装煤的效果与高效，缩短了工作面下端缺口的长度，滚筒通常位于工作面下端的单滚筒采煤机。双滚筒采煤机是在工作面两头做缺口，不但能够解决工作量的问题，同时对工作面的技术管理也具有良好的促进作用。

1.3综采工艺。综合机械化采煤工艺即综采工艺, 就是利用双滚筒采煤机或刨煤机落煤、装煤，可弯曲刮板输送机运煤，自移式液压支架支护采场，落煤、装煤、运煤、支护、采空区处理全部实现机械化的采煤工艺。综采工艺生产的安全性高，劳动强度低等众多优点，,是目前值得大力推广的先进的采煤工艺。

1.4连采工艺。连采工艺就是采用房柱式采煤，煤房工作面使用连续采煤机完成破煤和装煤,用梭车或可伸缩输送机运煤,采用锚杆支护顶板,使用铲车搬运物料和清理工作面,破、装、运、支等工艺过程全部实现了机械化作业。连采工艺特点是采用5～7m的煤房将待采煤层切割成正方形或长方形煤柱,煤柱宽度由数米至二三十米不等。采煤在煤房中进行,视顶板条件可回收部分煤柱。连续采煤机采煤实行掘采合一,分为煤房掘进和回收煤柱两个阶段。一般而言，需要2～5条煤房同时交替进行掘进,煤房顶板主要采用锚杆支护,当区段内的煤房全部掘完时,采煤机开始后退式回收煤柱,煤柱回收方式较多,具体可根据煤柱的尺寸和围岩的性质加以确定,回收煤柱后,顶板自行跨落。

不论哪种采煤工艺，但应当尽可能选择自动化、机械化程度较高的方式，这样既可以实现工作安全、工作环境好的目的，又可以实现煤炭损失少、材料消耗少、成本低、生产事故少、管理方便的功效。

2、井下采煤方法的选择

煤矿企业的经济效益受其开采方法的直接性影响，随着逐步转变的煤矿经济效益，提高了煤矿开采的深度与力度，影响煤矿开采的因素的因素很多，主要包含煤层的深度、强度、厚度以及煤层架构等。煤矿企业要想高产高效，必须根据煤矿自身的特点，在适合的采放条件下选择适合的方法。下面以放顶煤综采煤法为例，对采煤方法进行分析研究。

2.1煤层的开采深度

煤矿多年的生产实践与理论分析以及计算数据表明，煤矿的顶煤冒放性它与开采深度关系密切，煤层的开采深度越深其顶煤越容易冒落。通过实践与理论能够计算出顶煤冒放性与开采深度的具体关系，找出一定的规律。通常的采煤条件下，大量实践表明，超出400m的煤矿开采深度时，易于造成顶煤冒落情况。

2.2煤层的开采强度

数据资料表明，煤层的强度是一个很关键的指标。煤层有一个硬度系数以f值表示，顶煤的冒放性好，其f值就要小于3且强度小于20MPa。煤层强度是与煤层的抗压强度、煤层的节理、内外裂隙的发育程度相关，煤层整体强是存在不同程度的构造裂隙与地质弱面.

2.3煤层的开采厚度

大量实践表明，煤层在超出400m的煤矿开采深度时，顶煤冒落情况很容易发生。放顶煤采一次全高开采煤层厚度的以实践经验值5m～12m最为合适。如果超出此范围，则采煤质量较差。同时，煤层的厚度过大，很容易导致机械难以充分破坏，从而使煤矿的采出率过低；煤层的厚度太小，易超前冒顶而夹矸率就大。煤矿大量实践表明，当顶煤的厚度过于薄时，就会容易发生超前冒顶；当顶煤厚度过厚，就会导致在采煤过程中出现破碎不完全，从而致使采出率过低。

2.4煤层的地质结构状况

准确全面地评价和预测煤层地质条件与开采工艺是实现矿井安全高效建设的前提，也是实现煤炭安全生产的保障，更是实现煤炭资源合理开发利用与可持续发展的关键。煤层中有的会存在坚硬的岩石即夹矸，夹矸在顶煤中类似一种坚硬的骨架，很容易让顶煤的冒落发生困难，影响顶煤的冒放性。同时，即使顶煤垮落能够脱落，夹矸形成得快也会影响顶煤的流动性。因此，需要注意煤层夹矸薄厚，判断好是否得对放顶产生影响。

2.5顶板条件

煤层顶板直接决定其冒放的效果，但是坚硬顶板对放顶煤开采不利。因此，可以采取松动爆破和高压注水让顶板强度变弱，达到强制房顶的效果。基本顶一般是岩石坚硬、强度大。而直接顶对冒放没有直接的影响，但是它会随着放顶煤一起落下，而且有一定的厚度。总体说来，坚硬顶板不利于放顶煤开采。针对这种情况我们可以松动爆破和高压注水，减弱顶板强度，实现强制房顶。所以对于放顶煤的设备必须是国内先进的，对于放顶煤工艺需要有一个综采放顶煤工作面，要配备一个综掘工作面和一个炮掘工作面用于巷道掘进。

结束语

总之，煤矿企业的经济效益受采煤生产技术及开采方法影响很大。煤矿企业应该立足实际，综合考虑影响煤矿开采的多方面因素，不断发展煤矿开采技术与采煤方法，提高了煤矿开采的深度与力度，改善生产技术指标。向大功率、电牵引、程序化的综合机械化采煤工艺发展，同时要选择适合的开采方法与采煤生产技术保障煤矿安全，促进企业健康良好发展。

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