淺談井下采煤技術(shù)和工藝選擇

李明

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，煤炭工業(yè)也迅速發(fā)展起來。井下采煤技術(shù)和采煤工藝也發(fā)生了質(zhì)的飛躍，采煤技術(shù)呈多樣化的趨勢(shì)發(fā)展，這些技術(shù)都有其自身的特色，在采煤作業(yè)中必須根據(jù)正確的采煤工藝進(jìn)行操作，這是提高煤炭資源的質(zhì)量和保護(hù)采煤人員的生命安全的重要保障。

關(guān)鍵詞：井下采煤；采煤技術(shù)；工業(yè)選擇

伴隨著我國煤炭工業(yè)水平的穩(wěn)步提升，對(duì)于煤礦企業(yè)采煤技術(shù)和采煤工藝的要求也日益增加，煤礦井下開采危險(xiǎn)性大，作業(yè)條件非常復(fù)雜，煤層賦存狀況也各不相同，必須根據(jù)實(shí)際情況選擇與之相符的采煤技術(shù)及采煤工藝。面對(duì)著激烈的市場(chǎng)競爭，煤礦企業(yè)要想立于不敗之地，就必須科學(xué)地應(yīng)用采煤技術(shù)與采煤工藝，只有這樣，才能保證煤炭資源的開采安全，提高煤礦資源的回收率，從而降低成本，積累資金，使企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模得以擴(kuò)大。

1 井下采煤方式的技術(shù)研究

與其他國家占有的煤炭資源相比，我國的煤炭資源相當(dāng)豐富，煤炭種類也很齊全，這些都是我國大力發(fā)展煤炭工業(yè)的有利優(yōu)勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到煤礦開采中，如硬厚頂煤的控制技術(shù)、硬頂板的控制技術(shù)等，采煤技術(shù)根據(jù)不同硬度條件，可以分為許多種。

1.1 硬厚頂煤的控制技術(shù)

硬厚頂煤的控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，其處理速度非?？?，隨采隨冒，有效地提高了煤礦資源的回收率，可以迅速解決硬厚頂煤生產(chǎn)環(huán)境中影響采煤的因素。因此，硬厚頂煤的控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于開發(fā)埋深淺、支撐壓力小的硬厚頂煤生產(chǎn)環(huán)境，并且顯現(xiàn)出了其極大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。硬厚頂煤的控制技術(shù)將頂煤深孔預(yù)先爆破技術(shù)與高壓注水裂縫技術(shù)兩者有機(jī)結(jié)合，對(duì)采煤企業(yè)的發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。

1.2 硬頂板的控制技術(shù)

硬頂板的控制技術(shù)與硬厚頂煤的控制技術(shù)有共同的特性，就是都可以隨采隨冒。硬頂板的控制技術(shù)主要應(yīng)用于地壓較小的生產(chǎn)環(huán)境中，它通過利用巖石傾斜深孔爆破及壓裂等方式，能夠妥善地處理硬頂板。硬頂板的控制技術(shù)是井下采煤工作中應(yīng)用最為廣泛的采煤技術(shù)之一，原因在于其功能多樣，通過步距垮落能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦資源的回收利用，在一定程度上還能夠保證地面其他相關(guān)設(shè)施的安全。

1.3 放頂煤開采技術(shù)

放頂煤開采從本質(zhì)上來說，屬于一種回采工藝，是煤礦井下開采的重要技術(shù)之一。放頂煤開采技術(shù)有助于很好地定位煤礦井下開采工作的進(jìn)度，在煤礦井下開采中起輔助作用。除此之外，通過合理利用該技術(shù)，對(duì)于煤礦井下開采施工工序，還可以進(jìn)行優(yōu)化，不僅可以使煤礦開采速度，更加提高了煤礦開采的質(zhì)量。然而，利用放頂煤開采技術(shù)也是有一定條件的，如果煤層平均厚度小于4米、采放比大于1∶3、采區(qū)或工作面回采率達(dá)不到礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定、煤層有煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)、礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜，使用放頂煤開采技術(shù)采放后有可能與地表水、老窯積水和強(qiáng)含水層導(dǎo)通，這種情況下，就嚴(yán)格避免使用放頂煤開采的方法。

2 井下采煤工藝的選擇問題研究

井下采煤作業(yè)中，除了多種多樣的采煤技術(shù)，還有許多工藝可供采煤人員選擇，這些工藝的選擇正確與否和煤礦井下的生產(chǎn)與安全息息相關(guān)。實(shí)際的采煤作業(yè)中，并不是一次就能夠開采完成，而是需要進(jìn)行多層次開采。必須根據(jù)不同的開采條件，不同的開采階段，從眾多的開采工藝中選擇出最適合的工藝。只有這樣，才能確保煤礦的生產(chǎn)與安全。

2.1 普通采煤工藝選擇

普通采煤工藝在我國被廣泛應(yīng)用于中小型煤礦企業(yè)，因其具有成本低、實(shí)用性強(qiáng)、適應(yīng)能力強(qiáng)、簡單易操作的特點(diǎn)，迎合了中小型煤礦企業(yè)的要求。在井下采煤操作中，普通采煤工藝所投入的成本不高，從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，是煤礦企業(yè)在眾多采煤工藝?yán)锏氖走x工藝。普通采煤工藝的實(shí)用性和對(duì)煤礦地質(zhì)的適應(yīng)能力也很強(qiáng)，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、推進(jìn)距離較短的煤礦井下工作面開采中，普通采煤工藝很好地展現(xiàn)了其自身的優(yōu)勢(shì)。此外，普通采煤工藝操作方法非常簡單，因此，節(jié)省了大量的進(jìn)行工藝培訓(xùn)所需的資金。

2.2 爆破采煤工藝選擇

在機(jī)械設(shè)備無法開采的煤層當(dāng)中，通產(chǎn)會(huì)采用爆破采煤工藝。爆破采煤工藝具有很強(qiáng)的實(shí)用性，對(duì)于技術(shù)的要求不高，易于生產(chǎn)管理。然而這種工藝也同樣并非是萬能的，也存在著自身的局限性。爆破采煤工藝相對(duì)于其他工藝而言，勞動(dòng)條件差，從生產(chǎn)效率方面來看，爆破采煤工藝單產(chǎn)效率不高。應(yīng)用爆破采煤工藝的煤礦，地質(zhì)構(gòu)造都相當(dāng)復(fù)雜，開采難度較大。

2.3 綜合采煤工藝選擇

綜合采煤工藝的應(yīng)用條件相對(duì)來說比較苛刻，基本應(yīng)用于大型煤礦企業(yè)。這是因?yàn)榇笮兔旱V企業(yè)的生產(chǎn)能力高，具有豐富的煤炭資源儲(chǔ)量，煤層賦存狀況穩(wěn)定。此外，因?yàn)榇笮兔旱V企業(yè)的資金雄厚，因此有實(shí)力購買價(jià)格昂貴的綜采機(jī)械設(shè)備，這對(duì)于地質(zhì)資源儲(chǔ)量有限、資金不夠雄厚的中小型煤礦企業(yè)來說，是一項(xiàng)無法完成或是不必要的投資。因此，綜合采煤工藝相對(duì)于普通采煤工藝而言應(yīng)用率較低。在大型煤礦企業(yè)的應(yīng)用中，綜合采煤工藝日益展現(xiàn)了其高效、安全、低耗及高產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。在煤礦開采過程中，綜合采煤工藝可以有效地降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，在為大型煤礦企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也帶來了巨大的社會(huì)效益，對(duì)整個(gè)煤礦工業(yè)的發(fā)展也起到了重要的推動(dòng)作用。實(shí)際作業(yè)中，綜合采煤工藝主要應(yīng)用于緩傾斜煤層中，含煤量較高，煤層地質(zhì)構(gòu)造較為簡單的煤礦中。合理的應(yīng)用綜合采煤工藝，不僅可以對(duì)煤礦內(nèi)部的整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)加以完善，還可以有統(tǒng)一管理煤礦的開采操作，保證煤礦開采安全性的同時(shí)，也有效地降低了成本，具備一定的經(jīng)濟(jì)性。

2.4 連續(xù)采煤工藝選擇

連續(xù)采煤工藝具有投入成本低、開采安全性高的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于煤礦井下開采中。然而，連續(xù)采煤工藝也有一定的缺點(diǎn)，煤礦資源回收率不高，沒有良好的通風(fēng)條件，安全性不好，給煤礦的安全管理帶來困難等等。此外，應(yīng)用連續(xù)采煤工藝還必須滿足一定的條件，對(duì)煤質(zhì)的硬度有要求，不可以過軟，應(yīng)該在硬或中硬之間，對(duì)煤層的傾斜角也有要求，煤層的傾斜角應(yīng)小于或者等于15°。總的來說，沒有萬能的采煤工藝，每種采煤工藝都有自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，為了在眾多的采煤工藝中選擇適合的、合理的工藝，在進(jìn)行煤礦井下開采工作之前，必須全面了解所要開采的煤礦，綜合考慮煤層的類型及煤層的實(shí)際情況等因素，才能正確、科學(xué)的選擇與之相適應(yīng)的采煤工藝。

3 結(jié)束語

綜上所述，煤礦企業(yè)高效、安全的生產(chǎn)離不開井下采煤技術(shù)與采煤工藝。合理應(yīng)用采煤技術(shù)與選擇采煤工藝對(duì)煤礦企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展來說意義重大，具有深遠(yuǎn)的影響。必須重視煤礦的考察工作，在煤礦井下開采之前，對(duì)于井下煤層的實(shí)際狀況和開采條件進(jìn)行全面而細(xì)致的考察，然后根據(jù)實(shí)際考察的結(jié)果，在考察結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇合理的采煤技術(shù)與采煤工藝。只有把這些工作做好，才能使煤炭開采質(zhì)量整體提高，進(jìn)而逐步推動(dòng)煤礦企業(yè)的現(xiàn)代化、合理化、經(jīng)濟(jì)化的發(fā)展進(jìn)程。

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