井下采煤技术及采煤工艺的研究分析

[摘要]文章通过对井下采煤技术的分析与研究，提出了在各类实际情况下的采煤工艺选择方法。

[关键词]采煤技术 采煤工艺

[中图分类号] TD82 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-260-1

0前言

传统的采煤技术和采煤工艺造成了大量的煤炭资源浪费，对于边角煤，保护煤柱等煤炭资源，由于其开采成本相对较高，往往被一些煤炭企业所放弃，减小了煤炭资源的实际开采储量。在倡导可持续发展理念的经济体制下，经济效益已经不是衡量一 个矿井效益的唯一标准，还需要密切考察矿井的煤炭采出率。 因此，为 了在根本上提高矿井的煤炭采出率， 进一步提升矿井生产的集约化、机械化以及自动化， 需要对矿井的采煤技术进行充分的合理优化，针对矿井的实际条件选择合适的采煤工艺。

1井下采煤技术研究

1.1综采

综采技术，即综合机械化煤炭开采技术，就是 在采煤工作面中均将机械化的连续作业实现于所有 生产工序之中的煤炭开采工艺技术系统。综采技术使劳动强度大幅度下降，并使单产及安全性得到一定的提高。

1.2普采

普采，即达到普通机械化程度的采煤技术，它 的特点是落煤与装煤同时由采煤机械完成，而采空 区处理、顶板支护与运煤则与炮采技术大体相同。 普采的工作方式包括单滚筒与双滚筒两种，前者的 滚筒通常在工作面下方的端头处，使工作面下缺口 长度得以缩短，货量不从机体下方通过，有着良好 的装煤效果。而后者则使工作面在两头做缺口的问 题得以解决，更有利于在工作面上实施技术管理。 而普采的割煤方式则同样有单向与双向两种。

1.3炮采

炮采，也就是爆破采煤技术，它的特点是爆破 落煤，装煤采用人工作业，而运煤则机械化操作， 同时利用单体支柱对工作空间顶板进行支护。

1.4连采

连采，即连续采煤技术，是指煤房工作面的破 煤与装煤均利用连续采煤机实现，运煤则利用可伸 缩输送机或梭车完成，锚杆支护顶板，并利用铲车进 行物料搬运与工作面清理，这种采煤技术的破、装、 运、支等过程均以机械化实现。其作为综采补充技术 的一种，在适宜条件下，技术经济效果良好。

连采技术的特点是利用5～7m的煤房把待采煤 层切割为长方形或正方形煤柱，煤房主要负责采煤步骤，并可根据顶板条件将部分煤柱回收。连采技 术突出的是掘采合一，包括煤房掘进、煤柱回收两 个阶段。通常情况下，需要2～5条煤房实施同步 交替掘进，采用锚杆支护顶板。当处于区段内的所 有煤房采掘完成后，采煤设备则开始边后退边进行 煤柱的回收操作。回收方式应根据围岩性质条件与 煤柱尺寸来实际确定，煤柱被回收后，顶板便自动垮落。

2采煤工艺分析

在实际采煤过程中应遵循的原则是回采率高、 经济、安全。因此对于不同条件下的采煤工艺选择 必须准确、高效。

2.1综采工艺适用条件

前文已述，综采工艺的优点在于劳动强度小、 劳动条件好、低能耗、安全、高效、高产，但是由 于综采所使用的设备成本都较高，因此要将综采的 优势充分发挥出来，就必须依赖较高的管理与操作水平、良好的煤层条件与生产系统。根据目前我国综采技术水平与实际经验，综采工艺适用条件应是 较为稳定的赋存煤层，较简单的构造，良好的顶、 底条件且煤层的倾角小于55°。

2.2普采工艺适用条件

普采工艺中所使用到的设备成本较为低廉，一 般情况下，普采设备的成本只相当于综采设备的25%，但产量却可达综采产量的30%～50%。同时， 普采适应地质变化的能力也要强于综采工艺，能够 容易地实现工作面的搬迁。普采工艺适用条件为地 质构造较为发育、形状不规则、推进距离短的工作 面。另外，普采工艺的操作易于掌握、上手较为简 单，目前是我国中小型煤矿机械化采煤发展的重点 方向。

2.3炮采工艺适用条件

生产管理技术简单、操作技术易掌握、适应性 强、设备投资少是炮采工艺的优点，缺点则是劳动 条件差、效率低及单产。以我国目前相关的采煤技 术要求，只要不适用于机械化采煤条件的煤层都可 利用炮采工艺。其适用条件为地质构造复杂、急倾 斜煤层。

2.4连采工艺适用条件

安全性好、效率高、高机械化程度、适应性 强、出煤速度快、投资成本少是连采工艺的优点， 其缺点是煤炭资源回收效率仅仅比炮采工艺稍高、 通风条件差。由于连采工艺的采煤机房的柱式开采 方式对于煤层的实际地质条件有着较高要求，因此 其主要适用条件为构造简单、开采深度较小、中硬 或硬质煤质、开采技术简单、薄或中厚且煤层倾 角小于15°的煤层，其中最为适用的是近水平煤 层，但同时其受限于采出率较低的因素，并不适用 于开采近距离煤层群。从我国连采在实际操作中的 经验来看，连采工艺最为适用于大中型煤矿辅助采 煤形式。

3结语

综上所述，对于我国来说，煤炭资源是经济 与社会发展必不可少的重要资源之一，我国幅员 辽阔，煤层赋存形式也是多样的，其中急斜、倾 斜、缓斜煤层储量分别已达到了3.6%、10.1%以及86.3%，因此相应的采煤技术也必须能够适应这种 特点。自20世纪80年代以来，我国的采煤技术与工 艺得到了长足的进步与发展，基本上在采煤的全过 程实现了机械化，从而真正使采煤效率与产量实现 了大幅度的跨越。随着科学技术的快速发展，各类新型采煤设备与技术也开始逐渐被应用到各类大、 中、小型煤矿之中，为我国采煤技术的进一步发展 打下了坚实的基础。另外，在采煤技术的未来发展 中，各类煤矿的安全条件也将逐步得到真正的改 善，可以预见，我国的采煤技术将会快速与国际先 进水平保持同步，甚至实现超越。

参考文献

[1]倪仲军.浅谈井下采煤技术的合理选择 [J].科技创新导 报，2011，（21）.

[2]侯昭君.井下采煤技术及采煤工艺的选择 [J].煤炭技术，2008，27（12）.

[3]张朝雄.煤矿开采井下采煤技术探讨 [J].中国科技博览，2012，（8）.

[4]张国枢. 通风安全学[ M] . 徐州： 中国矿业大学出版社， 2000.

[5]李崇山. 煤矿通风安全技术与管理[ M] . 徐州： 中国 矿业大学 出 版社， 1995.