生產礦井采煤方法選擇及影響因素分析

張立軍

摘 要：隨著中國經濟的快速發(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又提高生產效率引起了社會各界的廣泛關注。

關鍵詞：采煤方法 ?選擇 ?影響因素

中圖分類號：TD824.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0081-01

煤礦生產過程中，雖然自然資源條件會對生產指標的好壞產生直接影響，但是采煤方法的選擇會對煤礦生產產生決定性作用，選擇實用、適用的采煤方法，可以顯著提高礦井的生產水平，保證其經濟效益，由此可見，選擇適用的采煤方法對煤礦生產有著重要的現(xiàn)實意義。

1 選擇適用的采煤方法

1.1 選擇采煤方法的原則

煤礦井下生產過程中，采煤是核心環(huán)節(jié)，采煤方法的選擇對礦井的生產安全、技術指標、經濟指標等均有著直接影響，因此要結合礦山的實際情況選擇合理的采煤方法，具體而言，需遵循以下原則。

首先，安全生產原則。百年大計，安全第一，要實現(xiàn)煤礦生產的經濟效益，就必須保證生產安全，將先進的科學技術手段充分應用于煤礦生產中，保證井下安全;采煤生產中，對采煤工藝的各個工序、采煤系統(tǒng)的各個生產環(huán)節(jié)進行全面、仔細的檢查，保證與相關安全規(guī)程要求相符。其次，經濟效益原則。煤礦企業(yè)與其他任何企業(yè)一樣，均是以盈利為最終目標，因此在保證安全生產的基礎上，經濟效益是采煤方法是否適用的另外一個重要指標，不同的采煤方法具有不同的經濟指標，有時甚至會有巨大差異，因此要確定經濟、合理的采煤方安要，實現(xiàn)采煤工作面單產高、勞動效率高、高質低耗、低成本的工作目標。最后，高采出率。將煤炭資源的作用充分開發(fā)出來，以降低煤炭損失，提高采出率。選擇采煤方法要將煤炭損失、延長采煤工作面、降低掘進率等各項指標綜合考慮進來。

1.2 采煤方案的比選

在選擇采煤方案時，下面采煤方法比較常用，可以經過綜合比對后選擇最適用的一種。

（1）傾斜分層走向長壁下行垮落采煤法，該方法是對開采煤層所采用的采煤工藝進行回采，完成第一分層回采后，再在垮落的巖石下進行下分層的回采。一般情況下，緩傾斜、傾斜薄及中厚煤層需要頂板支護，并存在采空區(qū)的問題，而這種采煤方法可以較好的緩解上述問題。（2）普通機械化采煤工藝，這種采煤工藝通常適用于中厚煤層，具體方法是普采面單滾筒采煤機的滾筒靠近輸送機平巷一端，可以起到縮短工作面切口長度的作用，從而煤流可以盡量不通過機體下方;使用該方法多采用倒八字形割煤，可有效解決工作面一端無立柱控頂時空過長以及工作量不均衡的問題;如煤層較高，且采高不超過1.5 m，則采用單向割煤。（3）單一走向長壁采煤法?，F(xiàn)階段我國單一走向長壁采煤工作面主要有三種方法，即炮采、普采及綜采，其中炮采屬于爆破落煤，再采用人工裝煤及機械化運煤;普采則是通過采煤機械進行落煤與裝煤;綜采即綜合機械化采煤，顧名思義，該方法實現(xiàn)了破、裝、運、支、處等五個主要生產工序的機械化運行，相比其他采煤工藝，其更加先進，應用也最廣泛，其生產過程如下：應用采煤機進行落煤、裝煤，再用輸送機運煤，采用自移式液壓支架前移，推移輸送機至新位置，采空區(qū)頂板強行放頂。由于綜采技術體現(xiàn)了現(xiàn)代作業(yè)的優(yōu)勢，可應用于大規(guī)模的采煤生產，因此是一項高連續(xù)性的、高產高效的采煤技術。（4）傾斜長壁采煤法，該方法適用于傾角度不超過12 °的煤層，其與走向長壁采煤法相比，最大的區(qū)別在于采煤工作面的布置及回采方向。應用于仰斜工作面時，傾角會沿著采空區(qū)方向產生分力，相應的頂板的懸臂巖層就會慢慢移向采空區(qū)，頂板受到拉力作用;如工作面采取相應的技術措施，煤層的傾斜角度可適當加大，但盡量不要大于17 °。此外，該方法也適用于傾斜與斜交斷層較多、可劃分為規(guī)則分帶的區(qū)域。（5）放頂煤采煤法，該方法在煤層厚度6 m以上10 m以內的煤層應用較多，煤的堅固性系統(tǒng)在3 m以下，傾角不宜過大。在厚煤層中，沿煤層底部設置長壁工作面，采高在2～3 m左右，在礦山的壓力作用下，用人工松動使支架上方頂煤破碎，再從支架后方將已成為散體的煤放出。與傳統(tǒng)的開采方法相比，放頂煤開采技術經濟性更高，從某種程度上講是采煤方法的一次重大變革。

2 選擇采煤方法的主要影響因素

選擇采煤方法時必須將地質條件因素、技術經濟因素等加以綜合考慮，充分分析各種采煤方法的特點及適用條件，在遵循選擇采煤方法的基本原則的基礎上來進行，具體而言，需要考慮以下因素。

2.1 地質因素

具體而言，以下幾項地質因素會對采煤方法產生直接影響。

首先，煤層傾角，可以說其對采煤方法的選擇起到決定性作用，不僅會對采煤工作面的落煤方法、運煤方式等產生影響，還會對其它參數(shù)產生影響，比如航道布置、通風等。其次，煤層厚度。選擇采煤方法時要充分考慮煤支厚度的影響，通常中厚煤層或相對較薄的煤層一次采全，而一些相對較厚、特厚的煤層，則要采用分層開采的方法;此外，采空區(qū)的處理方法也受煤層厚度的影響。再次，煤層及圍巖特征，包括煤層的軟硬度、煤層的結構特征、圍巖的穩(wěn)定性等等，都是需要考慮的重要參數(shù)，且這些參數(shù)會對采區(qū)產生直接影響。最后，煤層的地質構造情況。一般情況下，如果煤層條件比較穩(wěn)定，可以選擇綜合開采，如埋藏條件相對不夠穩(wěn)定，則適用普采，無論采用哪種開采方法，均要以充分掌握開采范圍內地質構造情況為前提。

2.2 技術水平因素

采煤方法的選擇受到煤礦技術水平的限制，特別是裝備水平和生產中的設備供應等條件。隨著技術水平的提高，我國的采煤方法、采煤工藝也在不斷的創(chuàng)新，例如放頂煤采煤法、一次采全厚采煤法等在最近10年內得到了廣泛的應用。而隨著技術的發(fā)展，必然會產生新的、高效益、高安全性的采煤方法。

2.3 經濟因素

礦井的經濟效益是選擇采煤方法的重要因素?，F(xiàn)代化的采煤裝備要依靠資金的投入。要根據(jù)投人與產出的關系，選擇正確的采煤方法，這是礦井高效益的前提。在選擇采煤方法時，還要充分考慮材料供應等因素，如材料能否就地取材，對于填充材料和假頂材料能否取材降低成本，有時也會成為選擇采煤方法的重要因素。

3 結語

我國的煤炭種類較多，資源存儲量位于世界首位。因此，合理開發(fā)煤炭資源，可以促進我國經濟的增長，對經濟建設和社會發(fā)展起著至關重要的作用。自從我國的經濟飛速發(fā)展以來，煤礦的開采事業(yè)也在不斷的發(fā)展。技術人員開始通過各種方法來獲取地下煤礦，并發(fā)明了很多采煤新方法。其中一個就是井下采煤技術。這種新工藝大大地促進了我國的煤礦事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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