浅析井下采煤技术及采煤工艺的选择

摘要：文章根据采煤技术的发展状况，主要结合多年的实际工作经验，对井下采煤技术以及采煤工艺的选择进行探究分析，详细介绍了一些适合井下采煤的技术方法和工艺，进而在一定程度上提高采煤效率，促进煤炭开采业的发展。

关键词：井下采煤；生产技术；采煤工艺；采煤效率

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）12-0128-02

随着社会技术的不断发展，我国采煤行业的技术也在不断提高，煤炭开采的技术水平直接关系到煤炭行业将来的发展。我国的煤矿行业的开采必须要站在开采技术的前端，从解决煤炭开采工程的实际情况出发。只有拥有科学的设备装备和先进的开采技术以及知识产权才能占领煤炭行业的主导地位。合理的采煤方法和技术决定了煤炭开采的效率。从20世纪50年代开始，我国的采煤工艺和技术方法都在不断的改进与完善，尤其是20世纪80年代以来，我国的煤矿生产能力不断加大，如何根据我国含煤地质的特点以及煤炭存储量的状况选择合理的采矿方法，实现煤炭高效安全的生产成为了一个重要任务。

本文主要根据采煤技术的发展状况，主要结合笔者多年的实际工作经验，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，通过对比选择比较科学合理的采煤技术和采煤工艺，提高采煤效率，促进煤炭开采业的发展。

1 井下采煤技术分析研究

虽然我国的煤矿井下作业开采已经有一段较长的历史，但是和发达国家相比，技术上还是有一定差距的。科学技术迅速发展的今天，煤矿开采已经开始向集约化、机械化以及智能化发展，矿井开采工艺和开采技术成为了煤炭开采行业的主要研究内容。煤炭开采的效率关系到整个煤炭行业能够高效健康的发展。

1.1 炮采工艺

炮采就是用爆破的方式来开采煤矿，通过人工进行装煤，皮带运输，用单体支柱来支撑空间顶板。炮采煤矿最大的缺点就是爆破完必须及时对开采空去进行处理。此工艺的一个最关键环节就是安置炮眼，一般有下面五种安置方法，如图1所示。

炮采实现的具体步骤以及注意点如下：

1.1.1 爆破落煤。此种工艺的要求就是爆破精度精确，工作面是平直的，煤块破碎也要做到均匀，顶部和底部都不会留煤，不破坏顶板、运送机以及支柱等等，而且要尽可能地减少炸药和雷管的使用数量。因此，在爆破的时候一定要严格熟悉煤层顶部、底部的顶板厚度及承受能力，还有煤层厚度、硬度、间隙等等情况，从而选择合理的位置钻眼，设定爆破数据，采用煤电打眼放炮。

1.1.2 装煤。在炮采工作面上通过爆破落下的原煤，除了一部分通过爆破的方式装到运输机上，其余的大部分都要通过人工进行装煤，也有少部分矿井开始使用机械

装煤。

1.1.3 炮采方式采空区的处理和工作面的支护。目前，我国煤矿开采作业中，仍有一部分炮采使用金属摩擦支柱以及单体液压支柱做支护，布置的方式主要有密集型支柱、对柱支柱以及单柱。最小的控顶距需留出三排支柱，保证工作的空间足够，最大的控顶距不能超过五排。随着采矿作业面的不断推进，顶板出现的悬露面积也会逐渐增大，为了保证工作的正常和安全，需要及时对采空区进行适当处理。由于煤层厚度不同、顶板特征差异以及地表保护等条件要求，对采空区的处理方法也是多种的，但最常用的就是全部垮落法。

1.2 普通机械化采煤工艺

普采工艺就是用最传统普通的机械方法来进行破煤、装载、运输运送以及单体支柱支护的采煤工艺流程。主要特点就是机械采煤可以将落煤和装煤并成一道工序来完成。其他流程如运输、顶板支护、空区处理等都和炮采相类似。普采主要有两种方式：单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。为了提高采煤效率，缩短工作面的下端口长度，滚筒通常安置于工作面下端但滚筒采煤机器。双滚筒采煤机位于工作面两头，不但可以承担一定的工作量，还可以为技术管理工作面提供便利条件。

1.3 综合机械化采煤工艺

综合性机械化采煤也称综采工艺，就是使用双滚筒的采煤机或者刨煤机进行落煤、装煤，使用可弯曲刮板运输煤矿，自移式液压支护采矿，落煤、装煤、运输、支护以及空区处理都已全部实现机械化。综采工艺进行生产具有劳动强度小、生产安全性能高的特点，也是目前最值得大力推广的先进生产工艺。

1.4 连采工艺

连采工艺使用连续采煤机来进行开采破煤与装煤，同时使用可伸缩的运输机或者梭车运煤，同时采用锚杆来顶板支护，用铲车搬运和清理工作面物料等，整个程序都为机械化操作。采用这种工艺的主要特点是使用5～7米的煤房把待开采的煤层分割成正方形或者长方形的煤柱，然后使用挖掘和开采合一的方法进行煤房掘进与煤柱回收。一般来讲，2～5个煤房需交替进行挖掘。在区段内的煤房全部被挖掘完以后，再利用采煤机对煤柱进行回收。

2 采煤工艺的选择

选择采煤工艺的主要原则有：经济、安全、回采率高。基于这些原则，选择合适的采煤方法，提高煤炭回采率。根据煤层的实际条件以及政策采用最合理的方式开采，做到减少工人体力劳动，减少资源浪费，加强环保。

2.1 适用于炮采工艺的条件

炮采工艺管理简单、装备价格相对便宜，而且适应性较强，操作容易掌握，但是使用这种工艺进行开采工人的劳动条件较差，单产和效率都比较低，因此对于不适合机械化进行开采的煤层，可以选用炮采方式。目前，对于煤层地质结构复杂或者有急倾斜的煤层一般会采用炮采

开采。

2.2 适于采用普采工艺的条件

使用普采工艺，普采设备较综采设备便宜，只有综采设备价格的四分之一，但是产量可以达到综采工艺产量的三分之一甚至一半。而且普采工艺较综采来讲对地质条件的适应性较强，工作面的搬迁也相对容易得多。一些距离短、形状不规则的、地质结构小的工作面上，综采工艺就很难发挥它的优势，相反使用普采反而能取得较好效果。而且，普采技术设备操作简单，组织生产也相对容易，因此，普采工艺仍是我国中小型煤矿进行机械化开采的重点。

2.3 适用于综采工艺的条件

煤矿综采工艺具有高产、高效、低耗、劳动强度小、安全性能高等特点，但是综采设备价格相对昂贵，在条件较好的煤层，可以发挥出它的优势，而且对管理水平和整个生产操作的要求较高。根据我国已有的技术水平和山产经验，对于稳定性好，底和顶板条件良好、构造简单，煤层倾斜小于55°的煤层可以使用综采工艺。

2.4 适用于连采工艺的条件

连采工艺的主要特点就是投资少、效率高、出煤快、适应性强、安全性能高、机械化程度高。但是缺点就是回采效率太低，通风条件较差，环境特点仅优于炮采工艺。连采工艺对于煤层的地质条件要求比较高，此工艺一般适用于构造简单，开采深度较浅的矿产。使用的开采技术较为简单，煤层的煤质硬或者中等硬度，且倾斜角要小于15°，因此对煤层要求近乎水平，而采出率并不是很高，不适用于近距离煤群的开采。一般用作开采大型矿井的辅助方法。

3 结语

总而言之，煤矿开采的方法和生产技术对煤矿企业总体的经济效益有着很大影响。煤矿企业应立足实际，对煤矿进行多方面的综合考虑，不断发展和完善煤矿开采方法和技术水平，提高开采的力度和深度，改善煤矿生产技术指标。煤矿开采要坚持实事求是的态度，根据实际情况，选择开采方法和技术，减少工人体力劳动，提高开采率，促进我国的煤炭开采发展的迅速稳定地发展，与此同时，还要加强安全生产和环保工作，发展可持续生产。

参考文献

[1] 陈开甜.上京矿区采煤方法选择和应用探讨[J].能源与环境，2011，（2）：56-57.

[2] 刘陶.乡镇煤矿采煤方法浅析与建议[J].中国科技博览，2010，（24）：34-36.

[3] 董凯雄.关于采煤方法的选择及应用[J].科技传播，2011，（16）：90-91.

[4] 高海新.矿井采煤方法选择及影响因素分析[J].中国科技博览，2011，（24）：34-38.

作者简介：盛中涌，男，供职于开滦（集团）蔚州矿业公司单侯矿。