淺論采煤技術(shù)及采煤工藝的選擇

盧小維

(西山煤電股份公司西銘礦，山西太原030052)

0 引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的重工業(yè)日漸成為提高國(guó)民生產(chǎn)總值的重要產(chǎn)業(yè)，因而相繼出現(xiàn)了大量的煤炭開(kāi)采工作，有些煤炭開(kāi)采企業(yè)為了提高開(kāi)采的數(shù)量，盲目將引進(jìn)的采煤技術(shù)和工藝應(yīng)用于煤炭開(kāi)采工作之中，未深入分析采煤技術(shù)和工藝的應(yīng)用條件，由此引發(fā)了一系列的礦難事故，嚴(yán)重威脅著煤炭開(kāi)采人員的生命安全，對(duì)社會(huì)的和諧與進(jìn)步帶來(lái)負(fù)面影響。

1 采煤技術(shù)發(fā)展史

縱觀整個(gè)世界，我國(guó)煤炭資源的種類和儲(chǔ)備量位于世界前列，給我國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。自新中國(guó)成立之后，我國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展速度加快，并且隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，采煤技術(shù)和工藝也日益更新，煤炭開(kāi)采的機(jī)械化程度隨之逐漸增加。進(jìn)入20 世紀(jì)80 年代之后，煤炭行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入新時(shí)期，不僅能夠自助的運(yùn)用連采技術(shù)，并且實(shí)現(xiàn)了普通機(jī)械設(shè)備的全面更新，大功率、程序化的綜合性機(jī)械也隨之出現(xiàn)在煤炭開(kāi)采行業(yè)中。

2 煤炭開(kāi)采行業(yè)所使用的采煤技術(shù)

2.1 硬頂板預(yù)控技術(shù)

目前，許多礦井都普遍使用能夠?qū)β裆钶^淺、地壓較小的硬厚頂板采用硬頂板預(yù)控技術(shù)，此技術(shù)的應(yīng)用有助于礦井內(nèi)煤炭目標(biāo)的控制，大大降低礦井下對(duì)頂煤回采工作的難度，提高頂煤回采的效率。另外，該技術(shù)的應(yīng)用還能解決垮落的技術(shù)難題，加快頂煤破碎的速度，進(jìn)而為煤炭開(kāi)采人員提供安全的工作環(huán)境。

2.2 綜放開(kāi)采成套設(shè)備配套技術(shù)

綜放開(kāi)采成套設(shè)備配套技術(shù)隨著設(shè)備的引入逐步應(yīng)用到煤炭開(kāi)采工作中，該技術(shù)的主要功能是對(duì)頂板進(jìn)行良好的控制，消除頂煤破碎的難題。應(yīng)用綜放開(kāi)采成套設(shè)備配套技術(shù)還能為放頂煤新型液壓支架提供可靠的基礎(chǔ)。大多數(shù)情況下，我國(guó)的一些礦井采取此技術(shù)來(lái)對(duì)后部輸送機(jī)的工作能力加以鑒定，綜放開(kāi)采成套設(shè)備配套技術(shù)適合應(yīng)用于頂煤冒放性較差、頂煤塊度較大的煤炭開(kāi)采環(huán)境中。

2.3 放頂煤的快速開(kāi)采推進(jìn)技術(shù)

當(dāng)煤炭開(kāi)采人員進(jìn)行煤炭開(kāi)采工作的過(guò)程中，為了提高煤炭開(kāi)采的效率，采用有助于優(yōu)化完善采煤工序的放頂煤快速開(kāi)采推進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠大大減少放煤工作所消耗的時(shí)間，加大采煤工作的推進(jìn)強(qiáng)度。通常情況下，為了充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，煤炭開(kāi)采人員應(yīng)當(dāng)重視綜放開(kāi)采方面的回采工藝的研究。

2.4 緩傾斜薄煤層的長(zhǎng)壁開(kāi)采技術(shù)

通常情況下，煤炭開(kāi)采人員在開(kāi)展煤炭開(kāi)采工作的過(guò)程中，為了避免自身的生命健康安全受到威脅，在礦井內(nèi)要安裝液壓支架，但是一些支架極易出現(xiàn)倒滑的現(xiàn)象，給煤炭開(kāi)采人員的人身安全帶來(lái)一定的威脅。緩傾斜薄煤層的長(zhǎng)臂開(kāi)采技術(shù)出現(xiàn)，旨在提高支架的穩(wěn)定性，防止四連桿出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，保護(hù)千斤頂免于損壞。在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，小型穩(wěn)定性較高的采煤機(jī)和刨煤機(jī)能夠充分將該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。

2.5 深礦井開(kāi)采技術(shù)

近幾年來(lái)，淺層的煤炭資源大多被開(kāi)采出來(lái)，為了確保我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，煤炭開(kāi)采企業(yè)應(yīng)當(dāng)逐步向更深的地下開(kāi)采煤炭資源，因而煤層開(kāi)采的礦壓控制、井巷布置技術(shù)等深礦井開(kāi)采技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。為了正確運(yùn)用上述技術(shù)，煤炭開(kāi)采人員則需要加大深井圍巖狀態(tài)與應(yīng)力場(chǎng)狀態(tài)的研究。

2.6 “三下”采煤技術(shù)

在煤炭開(kāi)采工作中，除了要最大限度的提高煤炭開(kāi)采的效率外，還要對(duì)地表下陷規(guī)律、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的參數(shù)和開(kāi)采系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，因此，煤炭開(kāi)采人員要全面了解各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù)，利用村莊保護(hù)開(kāi)采技術(shù)來(lái)保持礦區(qū)附近的生態(tài)平衡，從根本上避免礦難的發(fā)生。

3 煤炭開(kāi)采行業(yè)所使用的采煤工藝

3.1 綜采工藝

綜采工藝即綜合機(jī)械化采煤工藝，該工藝的全部工序都能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化，不僅有助于降低煤炭開(kāi)采人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高單個(gè)程序的生產(chǎn)效率，為煤炭開(kāi)采人員提供一個(gè)相對(duì)安全的工作環(huán)境。目前，綜采工藝正逐漸成為采煤工藝的發(fā)展趨勢(shì)，代表著煤炭開(kāi)采行業(yè)最先進(jìn)的開(kāi)采工藝。從總體上來(lái)看，綜采工藝主要由割煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)和采空區(qū)處理工藝組成。

3.2 普采工藝

所謂的普采就是普通機(jī)械化采煤工藝，該工藝要依靠采煤機(jī)械展開(kāi)落煤和裝煤的工作。在使用普采工藝的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)在工作面下端頭應(yīng)用單滾筒采煤機(jī)，以此控制工作面下的缺口，提高裝煤工序的效率。除了單滾筒采煤機(jī)，還要應(yīng)用雙滾筒采煤機(jī)為工作面的技術(shù)處理工作提供便利。

3.3 炮采工藝

炮采工藝是由打眼和放炮、裝煤與運(yùn)煤、炮采工作面支護(hù)和采空區(qū)處理等工作構(gòu)成，該工藝全稱為爆破采煤工藝，能夠完成落煤的爆破處理，還可依靠人力和機(jī)械來(lái)完成煤炭的裝運(yùn)工作，在實(shí)施該工藝時(shí)，必須要使用單體支柱支護(hù)工作空間頂板來(lái)對(duì)煤炭開(kāi)采人員予以保護(hù)，以此防止安全事故的發(fā)生。

3.4 連采工藝

連采工藝全稱為連續(xù)采煤工藝，該工藝的顯著特征是實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的機(jī)械化作業(yè)，具體表現(xiàn)如下:①煤炭開(kāi)采人員要利用采煤機(jī)來(lái)進(jìn)行破煤和裝煤工作。②在清理工作面時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用鏟車來(lái)完成物料的搬運(yùn)工作。③煤炭開(kāi)采過(guò)程中的破、裝、支等工序全部依靠機(jī)械來(lái)完成，該工藝能夠降低煤炭開(kāi)采人員工作環(huán)境的危險(xiǎn)性。

4 選擇采煤技術(shù)工藝時(shí)所使用的依據(jù)

4.1 爆破采煤技術(shù)工藝的選擇

在選用爆破采煤技術(shù)工藝時(shí)，煤炭開(kāi)采人員必須嚴(yán)格根據(jù)國(guó)家的相關(guān)政策來(lái)對(duì)礦區(qū)的勞動(dòng)條件和環(huán)境予以分析，如果礦區(qū)的環(huán)境無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)械開(kāi)采，煤炭開(kāi)采行業(yè)就可以利用爆破采煤技術(shù)工藝完成煤炭的開(kāi)采工作。通常情況下，復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)或者傾斜度較大的煤層可以采用爆破采煤技術(shù)工藝。

4.2 普通采煤技術(shù)工藝的選擇

雖然普通采煤技術(shù)工藝是未來(lái)煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，然而此種技術(shù)工藝的實(shí)施卻要耗費(fèi)大量的成本費(fèi)用，因此煤炭企業(yè)在選擇此工藝時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)該工藝所消耗的費(fèi)用進(jìn)行分析，努力尋找降低應(yīng)用普通采煤技術(shù)工藝所耗費(fèi)的資金。通常情況下可以購(gòu)買相對(duì)便宜的成套開(kāi)采設(shè)備。

4.3 綜合采煤技術(shù)工藝的選擇

選擇綜合采煤技術(shù)工藝時(shí)，煤炭開(kāi)采企業(yè)應(yīng)當(dāng)引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，提高煤炭礦井系統(tǒng)的性能，聘請(qǐng)管理水平較高的管理人員，降低綜合采煤技術(shù)工藝的依賴性。除此之外，該工藝只適用于傾角小于50°的礦井。

4.4 連續(xù)采煤技術(shù)工藝的選擇

煤炭開(kāi)采人員在煤炭開(kāi)采工作中，為了增加煤炭開(kāi)采的數(shù)量，提高煤炭資源的回收率和再利用率，煤炭開(kāi)采人員應(yīng)當(dāng)切實(shí)依據(jù)煤炭的傾角來(lái)選擇采煤技術(shù)工藝，通常傾角小于15°時(shí)可以選用此工藝。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了提高煤炭開(kāi)采的效率，加快煤炭開(kāi)采行業(yè)的發(fā)展速度，煤炭開(kāi)采人員需要對(duì)采煤技術(shù)和采煤工藝有深刻地認(rèn)識(shí)，并根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)使用規(guī)范來(lái)選擇最恰當(dāng)?shù)牟擅杭夹g(shù)工藝，在確保煤炭開(kāi)采人員人身安全的同時(shí)，增加煤炭開(kāi)采的數(shù)量，從而推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。

［1］徐俊明，張籍雄，周楠，等.綜合機(jī)械化固體充值采煤等價(jià)采高影響因素研究［J］. 中國(guó)煤炭，2011，7(37):111 -112.

［2］張軍鵬，金向陽(yáng).霍爾辛赫煤炭軟煤層大采高采煤工藝的實(shí)踐［J］.中國(guó)煤炭，2013，8(39):120 -121.

［3］侯鐵軍，趙云峰，趙耀江，等.大黃山礦大傾角特厚煤層開(kāi)采方法及設(shè)備的造型研究［J］. 中國(guó)煤炭，2014，3(22):135 -136.