煤炭采掘技术与采掘方法选择的探讨

摘 要：社会经济建设的不断发展与进步为煤炭工业提供了良好的发展空间，由于煤炭是我国的重要能源之一，在国民经济中占据着举足轻重的位置，科学合理的煤炭采掘技术以及采掘方法不仅能有效提高煤炭的产量，促进经济效益的提升，而且还能有效保障产煤地区的施工安全，避免地表塌陷以及生态平衡遭到破坏等情况出现，因此，煤炭工业应该重视采掘技术以及采掘方法的选择和应用，保证采煤作业的顺利进行。该文通过研究煤炭采掘技术与采掘方法的选择，以期提高煤炭采掘效率，保证采掘质量，推动煤矿工业的发展。

关键词：煤炭 采掘技术 采掘方法 选择 研究

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0074-01

由于煤矿工业的迅猛发展，令原煤的产量不断提高，但随之而来，因采掘技术和采掘方法选择不当所引起的问题日益突出，引起了人们的关注。这些问题所引起的负面表现主要为部分地区的产煤地因采掘不当，使得地表塌陷，地下水位逐渐下降，破坏当地的水资源循环，令大量的粉尘和瓦斯产生，污染物以及污水的排放处理不善，严重的污染了产煤地区的环境，给生态平衡造成了极大的影响，因此，为了保护产煤地区的生态平衡，保证其施工安全，煤矿工业应该重视煤炭采掘技术与采掘方法的选择，以提高煤矿的采掘效率。

1 煤炭采掘技术

1.1 炮采技术

炮采技术主要是指通过爆破的形式来进行采煤的工艺，大体的流程是在爆破落煤之后，进行人工装煤，然后机械化的运煤，使用单体支柱来作空间顶板。采煤过程的施工工艺有打眼、放炮、人工装煤、输送机运煤、做好支护工作以及回柱放顶等。

（1）打眼、放炮。在进行爆破落煤的时候，施工人员应该尽量保证循环进度，令工作面处于平直的状态，不留顶煤和底煤以避免破坏顶板，减少雷管与炸药的耗损。根据实际的煤层节理、顶板条件、厚度、硬度以及裂脱发育情况等，确定具体的爆破参数，其中包括打眼的眼深、爆破次序、装药量、炮眼排列、一次起爆炮眼数量和角度等[1]。

（2）装煤和运煤。对于煤炭的运输多是使用150（SGW-40）型号的可弯曲刮板运输机来进行，然后在悬臂支架（铰接顶梁和支柱构成）的掩护下，将运输机移到煤壁旁，以便于人工装煤和运煤。

（3）支护工作和回柱放顶。许多施工企业的支护工作多是使用单体液压支柱支护以及金属摩擦支柱支柱的形式，而布置的方式分为密集支柱、单柱和双柱。

1.2 普通机械化的采煤技术

普通机械化的采煤技术主要是指利用采煤机械同时进行落煤和装煤，至于装煤、运煤、支护工作和回柱放顶皆与炮采技术相同。普通机械化的采煤技术在应用时，采煤机的工作方式主要有单滚筒与双滚筒，其中单滚筒的采煤机，其滚筒通常在工作面的下端头，以减短工作面下方缺口长度，令煤炭不需经过采煤机机体的下方，其装煤效果较好，而双滚筒的采煤机可以有效解决工作面两头的做缺口工作，提高工作面的管理以及工作效率。

1.2.1走向长壁采煤法

走向长壁采煤法主要是指在进行采煤时，将采煤工作面沿着煤层的倾斜方向布置，推进方式有后退式和前进式，然后在回采的工作面上下放沿着煤层侵斜方向不止运输平巷以及回风平巷，形成运输、行人以及通风的通道，最后从采煤区边界一直朝着采煤区上山或下山的方向回采。

1.2.2 倾斜的长壁采煤法

倾斜的长壁采煤法和走向长壁采煤法的方式相似，不同之处主要是两巷和工作面的布置不一致，工作面的布置主要是沿着采煤区的走向布置，推进方式主要是沿着倾斜向进行，且不需要建立上下山的通行巷道。由于倾斜的长壁采煤法的巷道布置较为简单，因此倾斜的长壁采煤法多用于单一薄煤层以及中厚煤层的开采中。

1.2.3 放顶煤的采煤法

放顶煤的采煤法主要是指在厚煤层的开采中，沿着煤层的底部设置长臂工作面（约2～3m），然后使用常规的方式回采，通过矿山自身的压力加上人工松动来令支架上方的顶煤破裂，并在支架的后方放出，这种放顶煤的采煤方式能有效降低采煤成本，提高施工效率，且能在6m以上厚度的煤层中发挥较大的经济效益，也能应用于倾斜角度较小的煤层中，但是这种方式的资源回收能力低[2]。

1.3 综采技术

综采技术主要是指将爆破落煤、人工装煤、机械化运煤，支护工作和回柱放顶五个工序全部都实现机械化。综采技术是我国目前7m以下，且偏单一性煤层开采的主要方式之一。

（1）薄煤层的开采技术。薄煤层主要是指厚度1.3m以下的煤层，开采难度较大，目前主要应用刨煤机和滚筒式采煤机共同进行开采能有效避免在薄煤层开采中出现的坍塌等情况，有利于提高开采质量。

（2）中煤层的开采技术。中煤层主要指厚度1.3～1.5m左右的煤层，开采难度中等，但是目前开采技术已经趋于成熟，普遍应用液压支架进行开采，该开采设备可以令中煤层的开采日产量在15kt左右。

（3）厚煤层的开采技术。厚煤层主要是指厚度3.5～7m左右的煤层，开采技术关系着我国的煤矿业发展，目前开采方式主要是应用系列化的电牵引采煤机、液压支架、大型刮板输送机以及带式输送机（能长运输距离，且功率大）等。

2 采掘方法

采掘方法的选择原则主要遵循安全性、经济性以及回采效率高。在保证煤炭开采的安全性前提下，尽可能的提高开采的经济性以及回采效率，提高资源的利用率。采掘方法有：

（1）房柱式的采掘方法。房柱式的采掘方法能对地面建筑进行有效的保护，在施工时其引起的地表变形移动比长壁工作面的采煤方式减少了1/6～1/4，地表出现移动的持续时间也比长壁工作面缩短至少一半，因此对于需要对地面建筑进行保护的采煤开展时，可以选择房柱式的采掘方法。

（2）条带开采。条带开采主要是指将开采煤层根据实际情况划分为多个条带，然后采一条留一条，施工方式和房柱式的采掘方法相近，皆是开采部分地下煤炭，而保留的部分煤炭则通过煤柱的方式用以支撑煤炭的上覆岩层，避免因开采而使得地表塌陷。条带开采虽然能有效保护地面建筑，但是开采的资源浪费情况较为严重，因此其可以应用于局部的地下煤炭开采。

（3）分层的间歇开采。分层的间歇开采主要是指施工人员根据开采世纪选择水平分层或者倾斜分层进行开采时，分层的层与层之间开采的间隔时间较长，以减少对上覆岩层的影响，令破坏状态处于均衡，以避免对地下水体或者地表建筑的破坏，因此分层的间歇开采可以应用于基岩厚度小或者厚松散层的下浅部分煤炭开采中。

3 结语

科学合理的煤炭采掘技术与采掘方法有利于提高煤炭开采的工作效率，保证施工安全，避免采煤区因为不当的采掘技术和采取方法而导致塌陷、污染环境等的情况出现，因此，煤炭企业应该重视煤炭采掘技术与采掘方法的选择，根据工程实际情况考虑炮采技术、普通机械化采煤技术以及综采技术应用的可行性，选择适当的采掘方法，以保证煤炭开采的高效，以推动煤炭企业的发展。

参考文献

[1] 盛桂元.煤矿矿井开拓延伸与技术改造[J]，科技创新与应用，2014（1）：121.

[2] 滕吉文，张雪梅，杨辉.中国主体能源――煤炭的第二深度空间勘探、开发和高效利用[J].地球物理学进展，2008（4）：972-992.