井下采煤生產(chǎn)技術(shù)及采煤方法的選擇

秦紅強

霍州煤電集團洪洞億隆煤業(yè)有限公司，山西臨汾 041600

1 井下采煤技術(shù)分析

1.1 炮采工藝

爆破采煤工藝即炮采，是指爆破落煤，然后人工裝煤，機械運煤。進行改造后，炮采工作面用的是防炮崩單體液壓支柱，這樣有效控制其工作空間，為了減輕工人裝煤的體力勞動在工作面輸送機上裝了鏟煤板與擋煤板。炮采工藝的工作面采用的是金屬摩擦支柱與單體液壓支柱支護。采煤工作面的改進，頂板懸露面積增大，給工作面的安全和正常生產(chǎn)帶來隱患，因此及時對采空區(qū)進行處理是必須注意的。

1.2 普采工藝

普采工藝即普通機械化采煤工藝，機械采煤的同時就把落煤與裝煤工序一起完成了，其他的工序如運煤、頂板支護和采空區(qū)處理等，它與炮采工藝是相同的。普采面主要用的是單滾筒采煤機與雙滾筒采煤機兩種工作的方式。滾筒位于工作面下端的單滾筒采煤機，縮短了工作面下端缺口的長度，這樣裝煤的效果好且高效。而雙滾筒采煤機是在工作面兩頭做缺口解決了工作量的問題，更加利于工作面的技術(shù)管理。

1.3 綜采工藝

綜合機械化采煤工藝即綜采工藝，是指采煤的工藝系統(tǒng)中的全部生產(chǎn)工序都是機械化連續(xù)作業(yè)的。提高生產(chǎn)的安全性，降低了勞動強度，是目前較為先進的采煤工藝。

第一，割煤。采煤機按照割煤的方式分為滾筒式采煤機與刨煤機兩種。滾筒式采煤機在割煤的同時是利用滾筒旋轉(zhuǎn)的拋擲與滾筒的螺旋葉片把煤直接裝入輸送機。而刨煤機與之比較，其結(jié)構(gòu)簡單、造價低易于操作而且工作面可以是無人操作。薄煤層機械化采煤主要用的是刨煤機，但是刨煤機采煤的生產(chǎn)效率比較低，對地質(zhì)條件要求較嚴(yán)格；第二，運煤。通過采煤機割下的煤裝入輸送機之后，先從工作面運出再經(jīng)轉(zhuǎn)載機等運出綜采工作面。但需注意采煤機的生產(chǎn)能力與刮板輸送機的運送能力相互匹配；第三，工作面支護處理。普采工藝的工作面支護選用的以高壓液體為動力的液壓支架，能自行完成工作面支護與采空區(qū)處理等工序。采空區(qū)處理一般是選用全部垮落法進行采空區(qū)處理，其處理方法具有簡單的、可靠的、費用較低等特點。

1.4 連采工藝

連續(xù)采煤工藝簡稱連采工藝，即破煤、裝煤、運煤、支護等采煤過程全部機械化采煤作業(yè)。連采工藝作是對綜合機械化采煤的補充，這種工藝取得了良好的經(jīng)濟效果。實行掘采合一的連續(xù)采煤機采煤，分為在煤房中掘進，然后回收煤柱共兩個步驟。當(dāng)在煤房的工作全部掘完時，采煤機就會開始以后退的方式回收煤柱，其中煤柱回收方式是比較多的，可以根據(jù)煤柱尺寸大小與圍巖自身性質(zhì)條件來確定。

2 井下采煤方法的選擇

如若要得到高產(chǎn)量的煤礦，并經(jīng)此得到較高的經(jīng)濟效益，那么就應(yīng)該在適合的采放條件下選擇適合的方法。以下以放頂煤綜采煤法為例從5個方面著手，對采煤方法進行深入的分析：

第一，開采深度。經(jīng)過很多的生產(chǎn)實踐與理論分析、計算，煤礦的頂煤冒放性它與開采深度密切相關(guān)，其開采深度越深頂煤易于冒落。頂煤冒放性與開采深度的具體關(guān)系是可以通過實踐與理論計算出來的，并可以找尋到規(guī)律。一般的采煤條件下，開采深度超過400m時就應(yīng)高度注意，頂煤是很容易發(fā)生冒落的；第二，煤層強度。根據(jù)多數(shù)放頂煤綜采的采煤工作面的實際得出的數(shù)據(jù)資料表明，煤層的強度是很關(guān)鍵的因素。煤層有一個硬度系數(shù)以f值表示，頂煤的冒放性好，其f值就要小于3且強度小于20MPa。作為一個整體的煤層，煤層強度是與煤層的抗壓強度有關(guān)的，但也與煤層的節(jié)理、內(nèi)外裂隙的發(fā)育程度密切相關(guān)的，煤層整體強是存在不同程度的構(gòu)造裂隙與地質(zhì)弱面；第三，煤層厚度。放頂煤采一次全高開采煤層厚度的以實踐經(jīng)驗值5m～12m為宜。超出范圍采煤質(zhì)量不好，如果煤層的厚度過大，機械不能充分破壞，煤礦的采出率就較低；如果煤層的厚度太小，易超前冒頂而夾矸率過大。需知道頂煤冒放性是隨煤層厚度的增大而逐漸減弱的，實踐表明綜放開采的最厚度為13m左右，最界厚度5m左右；第四，煤層結(jié)構(gòu)。煤層中有的會存在堅硬的巖石即夾矸，夾矸在頂煤中類似一種堅硬的骨架，使頂煤的冒落發(fā)生困難，這就直接影響頂煤的冒放性。另外，即使使用各種方法是頂煤垮落，但夾矸形成得快也會影響頂煤的流動性。因此需要注意煤層夾矸薄厚，判斷好是否得對放頂產(chǎn)生影響；第五，頂板條件。煤層頂板是影響煤層冒放性的另一因素，其包含直接頂與老頂。直接頂具有隨采隨冒并具有一定的厚度的特點，且直接頂?shù)倪@種頂板條件對頂煤的壓裂無影響，這也就是選擇綜采放頂煤開采工藝后，頂煤破碎冒落就能夠順利放出，不然的話不利于頂煤的回收。最終，從礦壓的角度或是從頂煤的放出率出發(fā)，直接頂?shù)淖钚『穸纫阅軌蜻_(dá)到充滿采出煤厚的空間為最佳。對于那些頂板條件較惡劣的，如巖石過于堅硬，有不同程度的裂隙，煤層強度過大使得頂板不易冒落，可采用弱化頂煤與頂板措施強制放頂?shù)却胧?/p>

3 結(jié)論

近幾年來，煤礦開采技術(shù)與采煤方法得到迅速發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)改善明顯，普采與綜采工藝都得到發(fā)展，普通機械化采煤工藝的工作面的裝備發(fā)展較快，而綜合機械化采煤工藝的工作面向大功率、電牽引、程序化發(fā)展。因此，在保障煤礦安全條件的同時，選擇適合的開采方法與采煤生產(chǎn)技術(shù)是很必要的。

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