浅析矿井设计与采煤技术

[摘 要]采煤方法工艺技术在煤矿生产中占有极其重要的地位。随着现代采煤工艺正在向高产、高效、高安全性和高可靠性方向发展，新时期煤矿开采工艺技术、煤矿开采方法，对煤矿开采工艺技术的适应性和先进性提出了更高的要求。

[关键词]矿井设计；采煤技术；发展趋势

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01

1 矿井设计的基本内容与途径？

（1）矿井初步设计基本内容。所谓矿井初步设计是指矿井建设的基本设计文件。它的基本内容包括如下：一是矿井所在地区的社会与经济概况，地质状况，地质勘探发展程度，矿井的井田境界及划分、煤炭储量与矿井生产能力。二是矿井巷道布置、开采工艺与采掘机械设备，生产的具体要求，矿井的矿石与歼石的运输和相关设备选择。三是矿井供电与供配电体系、通讯及运输调度能力，矿井的相应安全与生产监控和计算机管理程序。四是矿井环保标准与环境保护的设计依据和条件，地表塌陷治理程度、固体废弃物处理与污水处理措施以及噪声治理等方面。五是井巷工程量、施工过程、进度指标以及工期，矿井的土建工程和机电安装工程量与施工顺序，矿井的工程综合排队与总工期。六是矿井劳动定员、具体成本估算、技术经济研究与分析以及总概算，矿井具体技术经济参数等方面。

（2）矿井开拓及巷道布置改进的主要途径。具体途径如下：首先要合理选择工作面长度，要为提高回采工作面单产提供条件。其次是通过采区巷道联合布置，进而提高生产能力。矿井在进行开采煤层群过程中的采区巷道联合布置作为改进矿井开拓和巷道布置的重要内容与方式，同时也是生产矿井合理集中生产过程中怎样布置采区与设计新采区经常应该考虑与研究的主要问题。再次是矿井在进行集中开拓时，要全面发挥水平大巷与矿井设备的作用。

2 简述各类采煤技术

就目前的情况来看，煤炭开采所用采煤技术方法相对较多，在此针对其中主要的几种展开介绍。

2.1 走向长臂采煤技术

根据机械化程度的不同，能够将走向长臂采煤技术划分为普通机械采煤法以及爆破采煤法、综合机械化采煤法三种主要类型，相较而言，其中综合机械化采煤方式所拥有的机械化程度较高，在实际的煤矿开采进程中拥有较高采煤效率。在我国建国初期阶段，爆破采煤法广为应用，人工填充炸药爆破以及人工挖煤打眼、人工采煤装煤运煤是爆破采煤方式的主要内容，后来，虽然其不断改进煤炭采集及运输进程，然而多数工作仍需依靠人工完成，可见爆破采煤法相对较为传统，工作效率比较低，导致工人作业安全难以获得有效保障；普通机械化采煤技术指的是基于爆破采煤方式，优化改进装煤及落煤等各个环节，运用采煤机设备自动完成相应作业，实现采煤流程机械化程度强化提升；综合机械化采煤技术可谓是针对煤矿开采所涉及的各个流程均实施改革创新，尽可能选用机械设备就煤炭资源采集、装载、运输以及采空区处理等各步骤人工操作进行替代，全面完成煤矿开采全过程高度机械化，当下，综合机械化采煤方式为我国现今较常使用的采煤模式。

2.2 倾斜长避采煤技术

在煤矿开采进程中，该种采煤方式指的是在工作面位置顺着煤层倾斜方向一直向上或者是一直向下实施煤炭开采推进工作，相较于走向长壁方式而言，倾斜长壁采煤作业对应的工作面回风巷跟运输巷实际放置方向为顺着煤层倾斜方向。该技术的应用优势在于可为上下方向上的采煤运煤作业提供更多便利；该项技术的缺陷为因为选用的是倾斜推进采煤方式，导致煤矿开采速率大大放缓，产生较多不稳定因素，所形成的消极影响十分明显。

2.3 放顶煤采煤技术

在厚度为六米之上的煤层开采中，放顶煤采煤技术相对较为适用，由于此类技术要在煤层底部位置进行一个两米至三米长臂工作的合理设置，目的在于破碎之后的顶煤能够从支架后方位置回采出来。在实际煤矿开采施工过程中，为实现最优生产效率的优化获取，建议将综合机械采煤技术跟放顶煤采煤技术有效结合起来，得到安全、高效、权机械化的煤矿开采流程。

3 优化选择采煤技术

3.1 普采技术条件

实施普采时所选用设备的价格相对较为低廉，可催生较大产量，相较于综采技术而言，普采技术能够更为良好地适应地质变化条件，且能便捷搬迁工作面，针对形状规则度不高且推进距离相对较短、地质构造发育小的工作面而言，若运用综采技术难以将其优势充分发挥出来，若使用普采能获取良好成效。与此同时，普采技术简单，且容易上手，可为实际生产提供更多便利。由此可知，对于我国中小型规模煤矿开采而言，其若想充分实现机械化，合理应用普采技术可谓是重点所在。

3.2 炮采技术条件

该技术应用优势为技术适应性较强、设备投资少、技术便于掌控、管理工作可顺利开展等，然而由于该技术实施所形成的劳动条件相对较差，且实际作业生产效率很低，结合相关的采煤技术规则可知，炮采技术在不便进行机采操作的煤层甚为适用。

3.3 综采技术条件

该项技术优势在于安全高效、高产低耗、劳动强度低且劳动环境好等，然而由于综采技术设备价格甚为昂贵，若所需开采的矿井拥有良好的生产系统且作业管理水准较高、煤层赋存条件良好均可促进综采技术应有优势的有效发挥。参考目前技术水准，结合我国实际综采实践经验可知，在构造相对较为简单且拥有稳定煤层赋存状况、良好顶底条件的煤层倾角是在五十五度范围之内的煤矿开采中可运用综采技术。

4 采煤技术发展趋势分析

4.1 优化创新采煤技术

就目前的情况来看，在实际开采进程中，采煤技术的应用仍存在有较多问题，譬如难以正确配合各个采煤环节，导致不必要资源浪费问题的出现；针对开采中所排放的矸石进行处理会导致大量物力及人力的浪费。基于此，应努力开拓创新各项煤矿开采技术，有机协调实际开采、方式选择以及矸石排放等多个流程环节，实现开采效率的强化提升。

4.2 有效使用电气自动化设备

在实际开采进程当中，通过对机电一体化技术的合理应用，针对具体开采过程运用计算机中央处理器实施有效控制，尽可能推动采煤事业大力发展为高效信息化产业。

4.3 充分实现高效高产开采

尽可能多开发运用“浅埋深、硬顶板、硬煤层”的开采技术，该类型控制技术能够针对顶板冒煤进行快速处理，实现顶煤回收效率的优化提升，获取较高经济效益的同时确保施工作业人员的安全。除此之外，尽量实现各个开采环节的机械自动化，使得采煤趋向于信息化高效便捷，大大提升采煤安全性，减少人工投入。

5 结语

煤矿生产的一个普遍运用的方式就是不断向着高产与高效方向的发展。对煤矿企业而言，煤矿企业则应结合煤矿实际情况，加大理论研究，不断探索煤矿开采技术与工艺发展趋势，发展多层次、与多样化的采煤的工艺，促进煤矿开采技术与工艺发展，只有这样，才能提高采煤工作面的单产和工效。