礦井采煤方法的選擇

【摘 要】采煤方法的選擇是煤礦安全生產(chǎn)的重要內(nèi)容，安將直接影響礦井安全生產(chǎn)和煤礦企業(yè)各項技術(shù)經(jīng)濟指標。選擇采煤方法應當結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟特點，根據(jù)煤層賦存條件、礦井開采技術(shù)水平等因素，選用技術(shù)先、經(jīng)濟合理、安全生產(chǎn)條件好、資源回收率高的采煤方法。

【關(guān)鍵詞】礦井；采煤；選擇

0 前言

選擇采煤方法，必須滿足安全、經(jīng)濟、煤炭采出率高的基本原則，努力實現(xiàn)安全高效。所謂安全，就是必須貫徹“安全第一”的生產(chǎn)方針，做到采煤工藝先進合理，采煤系統(tǒng)可靠，技術(shù)措施完善。經(jīng)濟就是指高產(chǎn)、高效、低耗、低成本，煤炭質(zhì)量好。采出率高就是要求盡量減少煤柱損失，減少采煤工作面留煤損失和潑灑損失，最大限度地提高煤炭資源采出率，以達到國家要求。選擇采煤方法應當遵循的三個基本原則，既密切聯(lián)系又相互制約，在選擇時應當綜合考慮。

1 選擇采煤方法應考慮的因素

為了滿足采煤方法選擇的原則要求，在選擇和設計采煤方法時，必須充分考慮到具體的地質(zhì)、技術(shù)和經(jīng)濟因素的影響。

1.1 地質(zhì)因素

1.1.1 煤層傾角。煤層傾角是影響采煤方法選擇的重要因素。煤層傾角的變化不僅直接影響到采煤工作面推進方向、破煤方式、運煤方式、工作面長度、支護方式、采空區(qū)處理方法，而且還直接影響到采區(qū)巷道布置、運輸方式、通風系統(tǒng)、頂板災害防治措施以及各種參數(shù)的選擇。一般條件下，傾角小于12的煤層，有利于采用巷道系統(tǒng)簡單的傾斜長壁采煤法；傾角大于12的煤層，多采用走向長壁采煤法。

1.1.2 煤層厚度。煤層厚度及期變化也是影響采煤方法選擇的重要因素，根據(jù)煤層的厚度，可以選擇相應的采煤方法。一般條件下，薄及中厚煤層通常采用一次采全高的采煤方法；厚煤層可采用大采高綜合機械化采煤一次采全高、放頂煤采煤方法，也可以采用分層開采的方法。此外，煤層厚度還會影響到采煤工作面的長度，影響采空區(qū)處理方法的選擇。在開采自然發(fā)火期較短的厚煤層時，就必須采取綜合預防煤層自然發(fā)火的措施，采用全部充填法或局部充填法處理采空區(qū)。

1.1.3 煤層特征及頂?shù)装宸€(wěn)定性。煤層的硬度、煤層的結(jié)構(gòu)（含夾矸情況）、含煤層數(shù)及煤層頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)定性，都直接影響到采煤機械、采煤工藝以及采空區(qū)處理方法的選擇，影響著采區(qū)巷道布置、巷道維護方法及采區(qū)主要參數(shù)的確定。

1.1.4 煤層地質(zhì)構(gòu)造。采煤工作面內(nèi)的斷層、褶皺、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造，直接影響著采煤方法的選擇和應用。由于地質(zhì)構(gòu)造的影響，有時不得不放棄技術(shù)先進的采煤方法，而采用適應性較強、安全可靠性較高的采煤方法。一般情況下，對于地質(zhì)構(gòu)造簡單，埋藏條件穩(wěn)定的煤層，有利于選用綜合機械化采煤方法；對于地質(zhì)構(gòu)造復雜、埋藏條件不穩(wěn)定的煤層，可選用普通機械化采煤、爆破落煤采煤方法以及其他適應性較強、安全可靠性較高的采煤方法；多走向斷層的煤層宜采用走向長壁采煤法；多傾斜斷層的煤層，宜采用傾斜長壁采煤法。因此，在選擇采煤方法之前，必須加強地質(zhì)勘查和測量工作，準確掌握開采范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況，以便正確地選擇適宜的采煤方法。

1.1.5 煤層含水性。煤層及其頂?shù)装搴枯^大時，需要在采煤工作面開采前采取疏排水措施，或在采煤過程中布置疏排水設施，應在選擇采煤方法時加以充分考慮。

1.1.6 煤層瓦斯含量。煤層瓦斯含量較高時，在選擇采煤方法時，應當考慮布置預抽瓦斯專用巷道和預抽瓦斯鉆孔，并通過瓦斯管網(wǎng)進行瓦斯抽放。還要考慮在開采過程中加強通風和瓦斯管理，防止瓦斯事故的發(fā)生。

1.1.7 煤層自然發(fā)火傾向性。煤層自然發(fā)火傾向性直接影響著采區(qū)巷道布置、工作面參數(shù)、巷道維護方法和采煤工作面推進方向等，決定著是否需要采取防火灌漿措施或選用充填采煤法，在選擇采煤方法時應予以考慮。

1.2 技術(shù)發(fā)展及裝備水平

技術(shù)發(fā)展及裝備水平也會影響采煤方法的選擇。改革開放以來，我國采煤方法和采煤工藝技術(shù)在創(chuàng)新中得到不斷的發(fā)展，新方法、新工藝、新裝備的推廣應用，為采煤方法選擇提供了更廣闊的空間。厚煤層放頂煤采煤法、大采高一次采全厚采煤法、偽斜柔性掩護支架采煤法、偽斜走向長壁采煤法等得到廣泛應用。工作面采煤工藝技術(shù)、裝備能力不斷提高，工作面單產(chǎn)水平和勞動效率迅速增長。因此在采煤方法選擇時應考慮不同裝備水平的工藝技術(shù)、工作面單產(chǎn)水平必須同礦井各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力相適應，并留有適當?shù)陌l(fā)展余地。

頂板管理和支護技術(shù)也影響到采煤方法的選擇。譬如在堅硬頂板條件下，部分礦井采用的高工作阻力液壓支架和對頂板巖層進行注水軟化技術(shù)，在堅硬頂板條件下成功地采用了垮落法處理采空區(qū)，取代了傳統(tǒng)的煤柱支撐采煤法（即刀柱式采煤法）。

為了保護地面生態(tài)環(huán)境，開采建筑物下、鐵路下、水體下的煤炭資源，可根據(jù)具體的自然和技術(shù)條件，選擇相應的“三下”采煤方法。

1.3 礦井管理水平

礦井管理水平及員工素質(zhì)對采煤方法的選擇也會產(chǎn)生一定的影響，在選擇和應用那些技術(shù)要求高、生產(chǎn)組織復雜、管理比較復雜的采煤方法（如大采高一次采高綜采、大傾角綜采、急斜煤層偽斜短壁采煤法、急斜煤層偽俯斜走向長壁采煤法等）時，應在加強對員工安全技術(shù)培訓的前提下，按照先易后難的原則，有計劃地、循序漸進地逐步試用，在掌握其技術(shù)要領(lǐng)并積累一定實踐經(jīng)驗后再推廣應用。選擇采煤方法時，應避免忽視企業(yè)管理水平和員工素質(zhì)的實際情況，在條件尚不具備的情況下，盲目采用新的采煤技術(shù)和新工藝。

1.4 礦井經(jīng)濟效益

礦井的經(jīng)濟效益是選擇采煤方法的重要因素。在選擇采煤方法時，要研究擬采用采煤方法的投入和產(chǎn)出關(guān)系，考慮企業(yè)的投資能力和采煤方法的經(jīng)濟效果。還要考慮設備供應和配件、消耗材料的供應情況，晝保證生產(chǎn)水泵材料能就地取材，以降低原生產(chǎn)成本。

2 采煤的方法的發(fā)展方向

選擇合適的采煤方法，對提高礦井生產(chǎn)管理水平和煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益，改變礦井技術(shù)面貌起著決定性作用。我國采煤方法的發(fā)展方向，就是要因地制宜地發(fā)展安全高效的采煤方法。

（1）改進采煤工藝，因地制宜地發(fā)展先進的機械化采煤技術(shù)；

（2）擴大走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法的應用范圍；

（3）緩斜、傾斜厚煤層推行傾斜分層下行垮落采煤法和放頂煤采煤法；

（4）大力推廣無煤柱護巷技術(shù)；

（5）急斜煤層開采要進一步探索采煤機械化的發(fā)展途徑；

（6）“三下一步”采煤技術(shù)有廣泛的發(fā)展空間；

（7）適度發(fā)展水力采煤技術(shù)；

（8）柱式體系采煤法應用范圍將不斷擴大；

（9）煤炭地下氣化技術(shù)前景光明。

[責任編輯：湯靜]