浅析煤炭企业采煤方法的选择及影响要素

【摘 要】人类社会自从有煤炭开采以来，从来就没有停止过对先进采煤方法的追求与努力。从纯人工生产到全部工序的的综合机械化，每一次大的技术变革都有一条主线，那就是按照科学高效、安全节约的原则去合理选择当时先进的工艺与技术，取得经济效益的同时，确保矿工生命安全。本文从经济性、高产性、节约性、安全性等方面入手，在研究了目前常用的各类采煤方法和适用条件的基础上，总结提出了影响煤炭采掘方式的各种因素，从而指导不同工作环境在比较的基础上采用合适的采煤方法。

【关键词】采煤方式；科学高效；安全节约；影响要素

自从十八世纪中叶工业革命兴起开始，人类对能源的需求的总量与欲望便与日俱增。我国煤炭的年产量从建国时的3243万吨发展到2011年的32.4亿吨，整整扩大了100倍！

煤炭产量的发展及安全生产的保障，与采煤方法的进步有着密不可分的关系，从而使我们对煤炭采煤方法的选择和研究变得更有意义。

一．采煤方法的选择

（一）采煤方法的选择原则

能否采用合理的采煤方法，对矿井的安全生产和各项技术经济指标有着重要的影响。采煤方法的选择应该遵循下列基本原则：

1.安全生产原则

“安全是天”，相信这是每一位在煤矿工作过的同志都耳熟能详的安全口号，它确立了煤矿行业安全第一的生产理念。采煤方法的选择，首先要按照《煤矿操作规程》要求，从检查采煤工艺和采煤系统的各个环节入手，从理论到实践，再从实践到理论，反复查找存在的安全隐患并加以修缮，确保安全生产。

2.科学高效原则

在科学技术高度发展的当今社会，采煤工艺的现代化应该体现在采煤过程每一个方面及细节。遵循科学高效原则，需要保证以下几个方面的要求：劳动效率高、材料消耗少、煤炭工作面单产高、材料成本低、煤炭质量好、科技含量高。

3.节约开采原则

充分利用煤炭资源，避免资源浪费，提高煤炭产出率。

(二)各种产煤方法比较及适用条件分析

1.单一走向长壁采煤法采煤工艺

目前,我国长壁采煤工作面主要采用炮采、普采和综采三种采煤工艺方式。炮采的特点是用爆破方法破煤,爆破及人工装煤,输送机运煤,用单体支柱支护工作空间顶板。相对来说，炮采技术简单，容易掌握，对地质变化适应性强；缺点是机械化程度低、劳动强度大、效率低、安全系数差。普采是用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。综采在目前采煤工艺里面则是最先进的，全称为综合机械化采煤工艺，即在产煤过程中，破、装、运、支、处这五个主要生产工序全部实现机械化，大大提高了工作效率，同时降低了劳动强度。

2.倾斜长壁采煤法

倾斜长壁采煤法，采煤工作面呈水平布置，沿倾向推进，两侧的回采巷道是倾斜的，并通过联络巷直接与大巷相联。工作面向上推进称为仰斜长壁，向下推进称为俯斜长壁，为了便于顺利开采，煤层倾角不宜超过12°。其优点主要有：巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，准备时间短、投产快；运输系统简单，占用设备少，运输费用低；由于倾斜长壁采煤法工作面的回采巷道可以沿煤层掘进，有能够保持固定方向，可保持采煤工作面的长度不变，给工作面创造了优良的开采技术条件，有利于综合机械化采煤；通风线路短，通风构筑物少，漏风少，通风效果好；对地质条件的适应性较强；技术经济效果好，工作面单产、巷道掘进率、煤炭采出率、劳动生产率和吨煤成本等指标，都比走向长壁采煤法有明显的提高和改善。

3. 倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法

采缓倾斜厚煤层时，需将煤层按倾斜方向划分为若干分层，每个分层的厚度在炮采和普采工作面为1.8～2.4m,在综采工作面可达3.5m左右，各分层由上而下利用全部垮落法依次逐层开采。顶分层的回采与单一中厚煤层回采相同，回采以下各分层时，由于其顶板是上一分层回采时冒落的破碎岩块，管理上困难极大。

4.普通机械化采煤工艺

在普通机械化采煤工艺中，落煤、装煤、运煤三个生产工序采用了机械化作业，顶板支护和采空区处理仍采用单体支柱由人工作业完成。我国主要采用滚筒采煤机破煤，普采面的生产是以采煤机为中心的，采煤机割煤以及与其他程序的配合是否合理，直接关系到工作面产量和效率的提高。一般中厚煤层采用“双向割煤、往返一刀”的割煤方式；而采高在1.5米以下的较薄煤层，则主要采用“单向割煤、往返一刀”的割煤方式。

5.放顶煤采煤法

放顶煤采煤法就是在厚煤层中，沿煤层或（或分段）底部布置一个采高2-3米的长壁工作面，用综合机械化采煤工艺回采，利用矿山压力的作用或辅以人工松动的方法使支架上方的顶煤破碎成散体后由支架后方（或上方）放出，并予以回收的一种采煤方法。可分为全厚放顶煤、预采顶分层放顶煤、倾斜分段放顶煤三种类型。

二、采煤方法选择的影响因素分析

根据各类采煤方法的特点和适用条件，满足采煤方法选择的基本原则，在选择和设计采煤方法时，必须充分考虑煤矿地质条件因素和技术经济等方面的因素。

（一）地质因素

直接影响采煤方法选择的地质因素主要包括以下几个方面：

1.煤层倾角，它是影响采煤方法的重要因素，它不仅会影响到采煤工作面的落煤方法、运煤方式等，还会影响航道的布置、通风等各种参数。一般而言，对于不同的煤层倾角可以采取相适应的采煤方法：

（1）缓倾斜、倾斜煤层一般应采用长壁采煤法。当煤层倾角大于12°时，宜采用走向长壁采煤法后退式开采；当煤层倾角小于12°且条件适宜时，可采用倾斜长壁采煤法后退式开采。

（2）煤层倾角大于35°时，可采用伪斜走向长壁采煤法后退式开采；

2.煤层厚度，对于不同的煤层厚度，应选择不同的开采方法。（薄及中厚煤层通常为一次采全厚，厚及特厚煤层可以采用分层开采的方法，另外煤层厚度还会影响到采空区处理方法的选择。）具体来说，根据煤层厚度的不同，可以采取如下不同的采煤方法：