浅谈普通采煤工艺

摘要：煤炭是我国重要的基础能源和重要原料。为了多、快、好、省地采煤，必须讲究方式方法。本文在简述了各种采煤工艺的基础上，较详细地介绍了普通采煤工艺需要的技术。

关键词：采煤工艺，效率，井下开采，露天开采，井田

中图分类号：TD824 文献标识码：A文章编号：

Abstract: coal is our country important foundation energy and important raw materials. To many, fast, and good economically, coal, must pay attention to way method. This article introduces various mining technique, and on the basis of a detailed introduces the mining technique need ordinary technology.

Keywords: mining technique, efficiency, underground mining, open mining, field

一、 采煤工艺分类

根据空间采煤方式的不同分露天开采和井下开采。露天开采是：移走煤层上覆的岩石及覆盖物，使煤敞露地表而进行开采称为露天开采，其中移去土岩的过程称为剥离，采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层，自上而下逐层开采，在空间上形成阶梯状。首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎，然后用采掘设备将岩煤由整体中采出，并装入运输设备，运往指定地点，将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场；将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。

由于其占用土地较多，会造成一定的环境污染，而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面，对煤赋存条件要求较严，只宜在埋藏浅，煤层厚度大的矿区采用。故现在还未能取代深层的井下开采。加上我国适宜采用露天开采的煤田有限。现行阶段的绝大多数煤矿仍然采用井下开采法。最古老的井下采煤工艺是；头顶油灯，手镐挖掘，人工背运。随着科学的发展，机器的出现。已逐渐由机械操作取代了人工操作。使采煤工艺得到了质的变化。

二、普通采煤工艺系统

普通采煤工艺系统包括采煤系统、掘进系统、通风系统、排水系统、供电系统、辅助运输系统和安全系统等。

采煤系统包括工作面的落煤、装煤，将煤由工作面运往井底车场，直到提升至地面。主要井巷包括采煤工作面，采区顺槽、采区上山、水平运输大巷、石门等。主要设备有采煤机、运输机械，支护设备及提升机等。掘进系统是为了保证生产的持续进行，即在当前生产同时，要开掘出新的工作面、采区及生产水平以备接替。其包括掘进工作面、矸石运至井底车场由副井提升后送至堆放地。主要设备包括掘进、支护、运输、提升等所用的设备以及风动凿岩机、空气压缩机及其管道等。通风系统由进风井巷、回风井巷、通风机和井下通风设施如风桥、风门等构成。排水系统由巷道中的水沟、水仓、水泵峒室、水泵及排水管路组成。供电系统要求不得中断、以保证安全，因此供电电流为双回路，同时进入采区和回风道的电器设备都必须采用矿用防爆型，防止瓦斯爆炸。辅助运输系统包括人员上下和材料，设备的运输。安全系统包括预防瓦斯爆炸、瓦斯突出，以及井下火灾和水灾所需要的救治设备、设施、器材、仪表和监测系统。

三、普通采煤工艺

开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层高产、高效现代开采成套技术”，注重以下技术。

硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制。又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部置输送机能力。

两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。

缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。

缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采。应进一步加强完善支架结构及强度,加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)产高效指标的差距。

深矿井开采技术。深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术。改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。

进一步完善采场围岩控制理论。以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采掘活动的安全、高效、低成本为目标,用先进的计算机技术,深入研究各种煤层地质及开采条件。

放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理。研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架—顶煤—直接顶—基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

支护质量与顶板动态监测技术。在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统。

研究开发新型的支护设备。研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统,开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。