煤礦采煤方法與技術(shù)的研究

秦凱冬

【摘 要】本文旨在對煤礦采煤的實踐當(dāng)中發(fā)現(xiàn)問題并且總結(jié)經(jīng)驗，尋找到煤炭采煤的方法，以及設(shè)計的原則，并從當(dāng)下現(xiàn)有的煤礦開采辦法中尋找到煤礦開采技術(shù)的發(fā)展方向。通過先進(jìn)的方法和原則推進(jìn)煤礦開采的“高產(chǎn)、高效、高安全”的指標(biāo)展開，促使我國的煤礦開采走向“大型化、系統(tǒng)化、集中化、自動化”的與國際接軌的發(fā)展之路。

【關(guān)鍵詞】煤礦采煤方法；技術(shù)的研究

近十年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源業(yè)也走向了高速發(fā)展期，煤炭作為主要的能源，其需求量也在日益增加，因此開采量也在不斷的增加。所以如何既能保證安全生產(chǎn)又提高生產(chǎn)效率引起了社會各界的廣泛關(guān)注。這其中，煤礦開采的方法與技術(shù)起到了關(guān)鍵作用，所以接下來本文將對煤礦開采的技術(shù)和方法做一個詳細(xì)的探討和分析。

1.關(guān)于煤炭采煤方法設(shè)計原則的研究

根據(jù)多年的煤礦開采實踐的經(jīng)驗來說，要想與國際接軌，采用先進(jìn)的煤炭采煤方法，我們當(dāng)下在煤炭采煤方法的設(shè)計原則上必須注意到幾個精神：首先，必須充分了解采動影響的特點和程度。一般來說采用影響的特點會在地標(biāo)移動和變形上有所體現(xiàn)，當(dāng)我們設(shè)計某種開采方法的時候，我們必須考慮到地標(biāo)移動和變形的情況，尤其是某些又深又狹小的煤層，更要提高警惕。其次，必須充分考慮到提高資源回收率。很多煤礦一旦廢棄，就永久的廢棄了，造成了資源的巨大浪費。所以目前資源回收率是設(shè)計采煤方法的主要原則之一，只有提高資源回收率，才能減少采動時造成的傷害，實現(xiàn)煤層下采煤。最后，就是秉持著安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的大原則，并且響應(yīng)科學(xué)發(fā)展觀的精神，秉持以人為本的理念，根據(jù)具體煤層的情況，堅持盡量減輕工人體力勞動的原則。

2.關(guān)于煤礦采煤方法的研究

2.1傾斜長壁采煤法

當(dāng)我們需要解決采區(qū)上下山這種局面的時候，就可以采用傾斜長壁采煤法。這種辦法的原理就是把工作面的運輸巷和回風(fēng)巷由原來的長壁采煤法的走向改為沿著傾瀉的方向來安排，這樣就可以保證采煤的工作面沿著煤層傾斜的方向上下移動。利用這種方法的開采方式也十分豐富，包括仰斜開采與俯斜開采，前進(jìn)式、后退式和混合式回采方式等多種方式，具有單工作面回采與雙工作面回采等多重優(yōu)勢。但是，具體問題具體分析，這種方法并不是放之四海皆準(zhǔn)的辦法。所以在實際操作中，不可避免的展現(xiàn)出了它的缺陷。由于坡度的原因，采用這種方法的時候傾斜巷道掘進(jìn)速度較慢且工效較低、支護(hù)速度較慢及其效果不是很理想，而且容易在在仰斜開采時采空區(qū)形成積水的局面，增加了危險系數(shù)。不過未來我們可以對這個辦法進(jìn)行優(yōu)化升級，例如可以從提高直接頂穩(wěn)定性、防止煤壁片幫、提高工作面支架的穩(wěn)定性等方面優(yōu)化傾斜長壁采煤法，從而達(dá)到理想的開采效果。

2.2走向長壁采煤法

相對于之前的開采方式，走向長壁采煤法形式相對多樣。其中最主要的形式有三種。首先，炮采。炮采這種工藝具有人工和機(jī)械相結(jié)合的特點，首先利用雷管爆破，然后讓工人去裝拾掉落下來的煤塊，接著利用機(jī)械化的運輸帶將煤塊運出礦井。炮采的過程包括打眼、放炮和人工裝煤、刮板輸送機(jī)運煤、移輸送機(jī)等主要工序。其次，普采。顧名思義就是普通的機(jī)械化采煤工藝，只不過省去了人工的部分，用采煤機(jī)械同時完成落煤和裝煤工序。至于其他的開采步驟則和炮采相同，包括運煤、頂板支護(hù)和采空區(qū)處理。普采有兩種方式，分別是單滾筒和雙滾筒兩種采煤機(jī)工作方式。其中，使用單滾筒采煤機(jī)的時候，要注意滾筒應(yīng)處于工作面下端頭，這樣可以方便縮短工作面下缺口的長度，解決貨量超過機(jī)體下方的問題，提高裝煤的效果，減少資源的浪費。當(dāng)工作臺兩頭有缺口的工作量時，我們則要舍棄單滾筒采煤機(jī)，轉(zhuǎn)而使用雙滾筒采煤機(jī)，因為這種采煤機(jī)更適合工作面的技術(shù)管理。最后，綜采。綜采即綜合機(jī)械化采煤工藝，這是目前國內(nèi)最為先進(jìn)的采煤技術(shù)了，它集合了炮采和普采的優(yōu)點，摒棄了這兩者的缺點，在主要的生產(chǎn)工序諸如破、裝、運、支、處等5個方面全面采用機(jī)械化、自動化。使用這種采煤方法是事半功倍的。

2.3放頂煤采煤法

另一種比較傳統(tǒng)的開采方式就是放頂煤采煤法。這種方法適合厚煤層的礦井。主要的操作辦法是在煤層的底部事先布置足夠的長壁工作臺，一般兩到三米高比較適合。開采的時候只需要使用常規(guī)的辦法進(jìn)行回采就可以了。另外在開采的過程中還可以利用礦山壓力的作用協(xié)助人工松動方法，使支架上方頂煤破碎后由支架后方放出。這種傳統(tǒng)的開采方法一直以來為人所使用的原因在于成本低、效率高，不過這種方法也是有適用范圍的。如果礦區(qū)的煤層厚度超過了六米，則比較適合這種方式。但是如果沒有達(dá)到這個厚度，則會存在一定的危險了，冒然使用極有可能發(fā)生超前冒頂。目前國內(nèi)很多礦井采用了多種方式綜合的辦法，放頂采煤法也和綜采結(jié)合起來，這樣可以最大限度的提高生產(chǎn)能力，也能在一定程度上保證安全。新一代的綜采放頂煤采煤法是采用大功率滾筒采煤機(jī)，一般情況下多會采用雙滾筒采煤機(jī)，搭配綜采放頂煤液壓支架、兩部工作面大功率刮板輸送機(jī)、配套的機(jī)道轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮皮帶運輸機(jī)及其他附屬設(shè)備進(jìn)行配套聯(lián)合生產(chǎn)，整個采煤過程為全機(jī)械化，是所有采煤方法中最具現(xiàn)代化特色的采煤方法，同時又具有可連續(xù)化生產(chǎn)、高產(chǎn)、高效、掘進(jìn)率低、生產(chǎn)成本少、經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)點。

3.關(guān)于現(xiàn)代煤礦采煤技術(shù)發(fā)展趨勢的研究

結(jié)合中國目前的采煤實踐和國內(nèi)外的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前中國現(xiàn)代煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展總體呈現(xiàn)出一下三種趨勢：首先，高效集約化的煤礦生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)和使用已經(jīng)展開，機(jī)械化的開采方式介入之后，礦井的開采條件得到了提高，生產(chǎn)效率也得到了進(jìn)一步提高。其次， “淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效”的現(xiàn)代采煤系列技術(shù)的實施和推廣之后，提高了頂部煤層的回收率，做到了資源節(jié)約型生產(chǎn)，保障了工作人員的生命安全，體現(xiàn)了以人為本的精神。最后，減少矸石排放的開采技術(shù)的實踐和發(fā)展，保證了理論和實際相結(jié)合，使得礦井的開采布置和巷道布置統(tǒng)一起來，精簡空間打造了高效高產(chǎn)的礦井。

4.結(jié)語

現(xiàn)代社會是技術(shù)和信息的社會，中國煤礦開采業(yè)只有打好技術(shù)這一仗，才能長久的屹立于世界民族之林，所以煤礦開采的方法和技術(shù)是中國煤礦業(yè)的關(guān)鍵與核心，我們只有從實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，響應(yīng)科學(xué)發(fā)展觀的號召，不斷的與時俱進(jìn)，依照采煤方法的設(shè)計原則，開發(fā)和推廣新的采煤方法，才能提高煤炭的回采率，實現(xiàn)集約化生產(chǎn)，降低成本的同時提高產(chǎn)量，保障安全的同時，提高經(jīng)濟(jì)效益。

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