关于井下采煤技术分析及采煤方法的运用

摘要：我国煤炭资源丰富，随着煤炭企业的不断发展进步，井下采煤技术和采煤方法也得到了逐步改进与完善，合理的采煤方法是建设高效矿井的关键，它决定了煤炭的生产效率，本文章介绍了井下采煤的生产技术以及在某些情况下如何选择采煤的方法才能使采煤效率有所提高。

关键词： 井下；采煤生产技术；采煤方法 ；运用选择

Abstract: China's coal resources, with the continual development and progress of the coal enterprises, underground coal mining technology and mining method has also been a gradual improvement, the mining method is the key to efficient mine, which determines the production of coal efficiency, this article describes the production technology of the underground coal mining and, in some cases, how to choose the method of coal mining in order to make coal mining efficiency can be raised.

Keywords: Underground; coal production technology; mining methods; the use of select

中图分类号：F407.21文献标识码： A 文章编号：

0前沿

我国煤炭资源丰富，随着煤炭企业的不断发展进步，井下采煤技术和采煤方法也得到了逐步改进与完善，合理的采煤方法是建设高效矿井的关键，它决定了煤炭的生产效率。

1 井下采煤技术分析

1.1 炮采工艺

爆破采煤工艺即炮采，是指爆破落煤，然后人工装煤，机械运煤。进行改造后，炮采工作面用的是防炮崩单体液压支柱，这样有效控制其工作空间，为了减轻工人装煤的体力劳动在工作面输送机上装了铲煤板与挡煤板。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，因此及时对采空区进行处理是必须注意的。

1.2 普采工艺

普采工艺即普通机械化采煤工艺，机械采煤的同时就把落煤与装煤工序一起完成了，其他的工序如运煤、顶板支护和采空区处理等，它与炮采工艺是相同的。普采面主要用的是单滚筒采煤机与双滚筒采煤机两种工作的方式。滚筒位于工作面下端的单滚筒采煤机，缩短了工作面下端缺口的长度，这样装煤的效果好且高效。而双滚筒采煤机是在工作面两头做缺口解决了工作量的问题，更加利于工作面的技术管理。

1.3 综采工艺

综合机械化采煤工艺即综采工艺，是指采煤的工艺系统中的全部生产工序都是机械化连续作业的。提高生产的安全性，降低了劳动强度，是目前较为先进的采煤工艺。

第一，割煤。采煤机按照割煤的方式分为滚筒式采煤机与刨煤机两种。滚筒式采煤机在割煤的同时是利用滚筒旋转的抛掷与滚筒的螺旋叶片把煤直接装入输送机。而刨煤机与之比较，其结构简单、造价低易于操作而且工作面可以是无人操作。薄煤层机械化采煤主要用的是刨煤机，但是刨煤机采煤的生产效率比较低，对地质条件要求较严格；第二，运煤。通过采煤机割下的煤装入输送机之后，先从工作面运出再经转载机等运出综采工作面。但需注意采煤机的生产能力与刮板输送机的运送能力相互匹配；第三，工作面支护处理。普采工艺的工作面支护选用的以高压液体为动力的液压支架，能自行完成工作面支护与采空区处理等工序。采空区处理一般是选用全部垮落法进行采空区处理，其处理方法具有简单的、可靠的、费用较低等特点。

1.4 连采工艺

连续采煤工艺简称连采工艺，即破煤、装煤、运煤、支护等采煤过程全部机械化采煤作业。连采工艺作是对综合机械化采煤的补充，这种工艺取得了良好的经济效果。实行掘采合一的连续采煤机采煤，分为在煤房中掘进，然后回收煤柱共两个步骤。当在煤房的工作全部掘完时，采煤机就会开始以后退的方式回收煤柱，其中煤柱回收方式是比较多的，可以根据煤柱尺寸大小与围岩自身性质条件来确定。

2 井下采煤方法的选择

如若要得到高产量的煤矿，并经此得到较高的经济效益，那么就应该在适合的采放条件下选择适合的方法。以下以放顶煤综采煤法为例从五个方面着手，对采煤方法进行深入的分析：

第一，开采深度。经过很多的生产实践与理论分析、计算，煤矿的顶煤冒放性它与开采深度密切相关，其开采深度越深顶煤易于冒落。顶煤冒放性与开采深度的具体关系是可以通过实践与理论计算出来的，并可以找寻到规律。一般的采煤条件下，开采深度超过400m时就应高度注意，顶煤是很容易发生冒落的。

第二，煤层强度。根据多数放顶煤综采的采煤工作面的实际得出的数据资料表明，煤层的强度是很关键的因素。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。作为一个整体的煤层，煤层强度是与煤层的抗压强度有关的，但也与煤层的节理、内外裂隙的发育程度密切相关的，煤层整体强是存在不同程度的构造裂隙与地质弱面。

第三，煤层厚度。放顶煤采一次全高开采煤层厚度的以实践经验值5m~12m为宜。超出范围采煤质量不好，如果煤层的厚度过大，机械不能充分破坏，煤矿的采出率就较低；如果煤层的厚度太小，易超前冒顶而夹矸率过大。需知道顶煤冒放性是随煤层厚度的增大而逐渐减弱的，实践表明综放开采的最厚度为13m左右，最界厚度5m左右。

第四，煤层结构。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，使顶煤的冒落发生困难，这就直接影响顶煤的冒放性。另外，即使使用各种方法是顶煤垮落，但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。

第五，顶板条件。煤层顶板是影响煤层冒放性的另一因素，其包含直接顶与老顶。直接顶具有随采随冒并具有一定的厚度的特点，且直接顶的这种顶板条件对顶煤的压裂无影响，这也就是选择综采放顶煤开采工艺后，顶煤破碎冒落就能够顺利放出，不然的话不利于顶煤的回收。最终，从矿压的角度或是从顶煤的放出率出发，直接顶的最小厚度以能够达到充满采出煤厚的空间为最佳。对于那些顶板条件较恶劣的，如岩石过于坚硬，有不同程度的裂隙，煤层强度过大使得顶板不易冒落，可采用弱化顶煤与顶板措施强制放顶等措施。

3 结论

近几年来，煤矿开采技术与采煤方法得到迅速发展，生产技术指标改善明显，普采与综采工艺都得到发展，普通机械化采煤工艺的工作面的装备发展较快，而综合机械化采煤工艺的工作面向大功率、电牵引、程序化发展。因此，在保障煤矿安全条件的同时，选择适合的开采方法与采煤生产技术是很必要的。

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