煤礦采掘中的采礦工藝與方法分析

任宏超（開灤集團能源化工范各莊礦業(yè)分公司 河北 唐山 063108）

一、前言

煤礦的開采技術(shù)對煤礦的開采有著非常直接的影響作用，采礦工藝的提高對于采礦難度來說也是非常重要的，它不僅影響著開采資源的最大化，還關(guān)系到開采過程中的安全性問題和效率性問題。因此，改進和提高開采煤礦的技術(shù)，在煤礦開采中起到了決定性的作用，不僅能夠降低開采過程中各類問題引起的嚴重后果，還能使開采煤礦時的生產(chǎn)效率增大、節(jié)省開采時間，使得開采效率最大化。

二、開采工藝

1.井下采煤

井下采煤，是指對于傾斜角10°以上的每層進行分水平開采，每一個水平又分為幾個部分來開采，首先在第一水平進行依次開采各區(qū)的煤礦，開采完之后又轉(zhuǎn)至下一個開采水平。按照落煤技術(shù)，從宏觀上來看分為旱采和水采兩種，而我國的水采礦井占有量非常低，多為旱采礦井，故旱采技術(shù)較為多用。

2.露天采煤

露天開采，是將煤層上覆蓋著的巖石或者其他覆蓋物移除，使煤層外露，其中，移除的過程稱為剝離，采出煤礦的過程稱為采煤。露天煤礦的生產(chǎn)空間是不受限制的，礦山規(guī)模大，效率較高而且成本較低，但缺點就是它要占用大量的土地，容易對環(huán)境造成污染，因此，在露天開采時一定要嚴加控制，以避免嚴重的環(huán)境污染。

3.急傾斜煤層采煤

可能對于很多人來說，急傾斜煤層開采是相當?shù)哪吧?。急傾斜煤層采煤，是指地下或露天開采時傾斜角在45°以上的煤層。由于急傾斜煤層采煤的傾斜角過大，所以在開采時缺點表現(xiàn)為安全性差、操作困難、支架穩(wěn)定性差，很難實現(xiàn)機械化的采煤方式，因此，應該避免人為的劃分采取邊界，適當加大采取的走向長度，加大階段垂高。

三、采礦方法分析

1.煤礦開采的設計原則主要有以下幾點：

（1）開采時影響的特征及程度。開采時，煤礦開采的方法可能影響到地表的移動甚至是變形，因此在設計方法的時候就必須考慮到這個因素。

（2）優(yōu)化采區(qū)、工作面設計。大力推廣無煤柱開采技術(shù)，取消采區(qū)上、下煤柱和工作面區(qū)段煤柱，減少煤柱損失煤量，使采區(qū)煤炭回收率達到90%。 推行煤巷錨桿支護，加強礦區(qū)觀測，采用動態(tài)信息法進行錨桿支護設計，優(yōu)化巷道支護參數(shù)，采用小煤柱沿空送巷，使工作面區(qū)段煤柱由20m減少到現(xiàn)在的5－8m，降低采區(qū)的區(qū)段煤柱損失。對綜放工作面沿空留巷進行工業(yè)性實驗，進一步減少區(qū)段煤柱損失。

（3）以安全、經(jīng)濟、環(huán)保為原則，不能以經(jīng)濟利益為最終目的，還要估計工人的人身安全和避免環(huán)境被破壞。

2.開采方法

（1）傾斜長壁采煤法

傾斜長壁采煤法在礦井允許的條件下有一個極大的優(yōu)點就是礦井不用設置上山或者下山的巷道，這樣做不僅可以節(jié)約成本，還可以縮短工期使其能夠較早的投入運營中。除此之外，傾斜長壁采煤法還有其他許多的優(yōu)點。傾斜長壁采煤法在對煤礦當中的排水問題也非常有好處，因為它是傾斜角，因此不會形成積水狀況，與此同時，工作環(huán)境也得到了大幅度提高。不僅如此，它還有利于巷道支護，在它傾斜角的作用下，巷道頂板的巖層會向采區(qū)產(chǎn)生分力，對該巖層產(chǎn)生了分力作用，增加了頂板支護的作用。

（2）走向長壁采煤法

走向長壁采煤法是一種非常常見的開采方式，根據(jù)它對機械化不同的應用程度來劃分，可將其分為三種，分別是爆破采煤法、普通機械化采煤法、綜合機械化采煤法。

首先，爆破采煤法，它是一種歷史較為久遠的開采方式。在我國煤礦行業(yè)起步之初被廣泛采用，在現(xiàn)代某些情況下也會使用。這種方法的工藝流程為打眼、放炮、人工裝煤、人工或者機器運煤。目前，爆破采煤法的工作環(huán)境相比以前好了汗多，工作人員的安全性問題也得到了保障，再加上配合了一些現(xiàn)代化的機械設備，不僅使得開采效率高了，也使開采人員的工作力度減少了。

其次，普通機械化采煤法，就是我們經(jīng)常說的普采法，它是在爆破采煤法的基礎上，提高了采煤時的機械化程度，大大減少了采煤人員的勞動力度，但它在運煤和頂板支護的工藝上依然采取傳統(tǒng)的運煤方式以及頂板支護的支護方法。

最后，綜合機械化采煤法，光看方法名我們就能知道這是一種綜合的方法，對采煤工藝的各個環(huán)節(jié)有了全面的改革，是目前為止，我國采煤方法中運用機械化最多、最為先進的一種采煤方式。它運用機械頂替人工采煤，在安全性、效率性、穩(wěn)定性上都有很強悍的優(yōu)越性，使我國在采煤工藝上實現(xiàn)了較大程度的機械化和自動化。

3.采煤技術(shù)研究

（1）爆破采煤技術(shù)

從大的層面上講，爆破采煤技術(shù)的有點很多，它不僅能夠降低成本，重要的是它只需要很簡單的技術(shù)水平。據(jù)我國相關(guān)規(guī)定，只有煤層難以使用機械開采時才可以使用爆破開采。所以，爆破開采技術(shù)在我國一般只被應用于那些架構(gòu)非常復雜的煤層開采。

（2）普通機械采煤技術(shù)

普通機械采煤技術(shù)較先前的爆破采煤技術(shù)已經(jīng)有了很大的進步，在機械化水平的運用上也已經(jīng)有了很大的提高，但這種技術(shù)采用的一般是較小型的機器，價格也較為便宜，因此，普通機械采煤技術(shù)一般較多應用于小型煤礦的開采。另一方面而言，雖然這種技術(shù)的推進距離短，但在小型的地質(zhì)構(gòu)造中應用起來卻有很大的優(yōu)勢，這也是小型煤礦中該方法被廣泛采用的原因。還有一個重要的方面就是這種技術(shù)對工作人員的技術(shù)要求不高，而且操作簡單，工作人員能夠快速上手并且掌握好這門技術(shù)。

（3）綜合機械采煤技術(shù)

綜合機械采煤技術(shù)是當代發(fā)展中水平最高的采煤技術(shù)。它的機械化水平非常高，因此也具有很高的生產(chǎn)效率和安全穩(wěn)定性。但是，由于它高昂的價格，因此一般只應用于大型煤礦的生產(chǎn)開發(fā)中。

結(jié)束語

開采煤礦方法技術(shù)的提高對煤礦行業(yè)來說還有待繼續(xù)研究。在實際的開采過程中，對于煤礦開采方法和技術(shù)的選擇，必須結(jié)合著開采點的實際情況，綜合考慮各方面的相關(guān)因素，因地制宜，以達到最佳開采狀態(tài)。在科學技術(shù)不斷進步的今天，煤礦的數(shù)量越來越少，而我們的開采技術(shù)卻是可以逐步提高的，因此，對于進一步提高煤礦的開采技術(shù)是當下的一個緊急情況，還需要我們不斷的去研究。

[1]徐永欽煤炭開采學[M]中國礦業(yè)大學出版社1999年.

[2]高永濤.吳順露天采礦學[M]中南大學出版社2010年.

[3]陳國山采礦概論[M]中國冶金工業(yè)出版社2006年.

[4]周愛民 礦業(yè)研究與開發(fā)[J]長江礦山研究院.