我國井下采煤技術及采煤工藝的研究與探析

王西林

(汾西礦業(yè)集團中盛煤礦，　山西 靈石縣　031305)

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我國井下采煤技術及采煤工藝的研究與探析

王西林

(汾西礦業(yè)集團中盛煤礦，山西 靈石縣031305)

摘要：結合我國當下的井下采煤技術及采煤工藝的發(fā)展現(xiàn)狀，展開對其發(fā)展方向的探討。首先對井下采煤技術進行了分析，并且根據(jù)對這些技術的分析，探討了關于井下采煤工藝的適用條件，以此為基礎，對我國井下采煤技術及采煤工藝的發(fā)展方向進行展望，以期提升開采水平與開采質量，并實現(xiàn)環(huán)境，經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展。

關鍵詞：煤礦開采；井下采煤技術；發(fā)展方向

自從現(xiàn)代工業(yè)大規(guī)模發(fā)展以來，煤就是一個最為主要的原材料，但是隨著日益嚴重的現(xiàn)代工業(yè)化大潮的襲卷，能源不但遭到了大量的非理性開采與消費，而且對環(huán)境造成了很大的污染與破壞。在這種現(xiàn)實的困境下，加強對井下采煤技術及采煤工藝的研究十分必要，也是促進我國的煤礦開采事業(yè)健康發(fā)展，提高效益的較為穩(wěn)妥的辦法。

1探析井下采煤技術

1.1普通機械化采煤技術

普通機械化采煤技術在工作面的技術管理方面具有明顯優(yōu)勢，其特征主要集中在工序與工作方式兩方面。其中，在可以完成落煤和裝煤的同時，可以實現(xiàn)單滾筒、雙滾筒兩種采煤機共用，從而有效的解決了工作面兩頭做缺口的工作量問題。

1.2炮采技術

從經(jīng)驗可以理解到炮采技術的應用范圍與應用頻率較高。在1980年代我國大規(guī)模的更新了炮采技術，將摩擦式金屬支柱換成了防炮崩單體液壓支柱，大大的控制住了工作空間，也有效的減少了材料的破壞與消耗。

1.3綜合機械化采煤技術

所謂綜合機械化采煤持術，就是在整個的生產(chǎn)工序中，完全以機械化的持續(xù)性或連續(xù)性作業(yè)為主的采煤工作方式。從生產(chǎn)的角度來分析，這大大的解放了勞動力，而且在整個工作過程中減弱了勞動強度，并且通過現(xiàn)代化的機械性連續(xù)作業(yè)使采煤工作中的安全性得到了大大的保證，獲得了整體的效益，不僅優(yōu)化了運煤、工作面支護及采空區(qū)處理等，而且從時間上與技術上也保障了采煤工作的流程化、規(guī)整化。

1.4連采技術

為了使整體的綜合機械化采煤技術得到較好的發(fā)展，以補充性的形式出現(xiàn)了連采技術。但這種補充性作用的實現(xiàn)需要因地制宜，也即是說需要在較為適合的條件下才能得以有效的利用，并發(fā)揮出一定的效果。具體來講，它主要是在煤房通過對采煤層的切割來實現(xiàn)連續(xù)采煤機掘采方面的有利配合。

2井下采煤工藝的適用條件分析

2.1從普通采煤工藝方面分析

普通采煤工藝相對具有較多的靈活性，在整個的適應地理環(huán)境或工作轉移方面較為自由，尤其可以克服地質構造較為復雜的小塊區(qū)域，其優(yōu)勢即是其工藝所應追求或需要作為重點的條件。

2.2從爆破采煤工藝方面分析

適用于爆破采煤工藝的條件是根據(jù)其操作技術、適用性等實現(xiàn)的，但是其中也存在著勞動條件與單產(chǎn)效率的問題。由于機械采煤難于實現(xiàn)的煤層，可以通過這種方式來達到采煤的目的。從其應用來看，主要還是集中于地質構造較為特殊，而且較為陡峭或傾斜度較大的煤層方面。

2.3從綜合采煤工藝方面分析

比較幾種采煤技術，可以發(fā)現(xiàn)，此技術無論從消耗方面、效率方面、安全方面還是其它方面都顯現(xiàn)了強大的優(yōu)勢。從作業(yè)的強度或工作條件各方面來看，都具有優(yōu)點。成本投入明顯高于其它的采煤技術，但它在我國的適用性還是比較明顯的，其適用條件集中在構造較為簡單或相對較為穩(wěn)定的煤層，而且對于煤層的傾角要求較高，一般在55°以下。

2.4從邊續(xù)采煤工藝方面分析

邊采技術本身即是作為一種補充形式出現(xiàn)的，因而，其要求只限于那些較為特別的區(qū)域，所以其條件一般都需要滿足較為薄層、中厚、煤質堅硬、或者構造較為簡單的煤層，其傾角限制在15°以下。

3井下采煤技術及工藝的應用探析

3.1從開采厚度方面看

從實踐經(jīng)驗可以理解，煤層厚度對于采煤的影響。比如當其厚度較小時，冒頂現(xiàn)象會出現(xiàn)，當其過大時，破壞又達不到相應的效果，因此應該根據(jù)不同的厚度采用不同的方式。

3.2從開采的深度方面看

開采深度與頂煤冒放性的關系較為密切，從其關系可以得出，其深度越深，頂煤冒落就愈容易。對這種密切關聯(lián)性的研究，可以總結出一些相適用的規(guī)則，也可以通過這種規(guī)則利用理論與實踐的試驗性積累，完全可以運用數(shù)據(jù)來解決這個計算性的問題。根據(jù)實際的測算數(shù)據(jù)顯示，通常條件之下，400 m的煤礦開采深度一旦被超越，即會出現(xiàn)頂煤冒落現(xiàn)象，因此應該在尺度上謹慎把握。

3.3從開采強度來看

頂煤的冒放性愈好，表示煤層硬度系數(shù)f≤3。煤層強度的關聯(lián)性較多，比如煤層的抗壓強度、節(jié)理、內外裂隙之發(fā)育度等，所謂的煤層整體強度也是根據(jù)不同程度的構造裂隙與地質弱面的存在為準。

4展望

目前，從我國的井下采煤技術與采煤工藝的選擇應用來看，已經(jīng)發(fā)生了較大變化及影響。而且隨著煤炭業(yè)的日益科學化管理與機械化的作業(yè)方式應用，明顯的可持續(xù)性發(fā)展是可以期待并可以實現(xiàn)的，而且這種現(xiàn)代化的技術應用方式已經(jīng)成為了煤炭生產(chǎn)領域較為主流的方式，其作用也越來越明顯。所以，在研究與探討的基礎上，合理的選擇并科學的應用，不但能夠促進采煤的安全，而且能夠更好的提升效益，并且使資源得到較為充分的利用。就發(fā)展前景來講，還需要在此過程中注重環(huán)境問題的解決，從而達到生態(tài)平衡。因為煤炭的生成時間較長，而且屬于不可再生資源，因此，應該盡可能的以節(jié)約資源為導向，將生態(tài)的平衡與采掘之間進行量化，實現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展。

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作者簡介：王西林(1969-)，男，山西永濟人，工程師，從事煤礦技術管理和技術研究工作，Email:1134953326@qq.com。