煤礦采煤方法和采煤技術(shù)的選擇研究

周新偉

摘要：隨著煤礦資源需求量的擴大，采煤技術(shù)也隨之不斷發(fā)展，經(jīng)歷了人工挖掘到爆破采煤，再到如今的機械化采煤這三個階段，現(xiàn)代化采煤體系正在不斷完善。目前，常用的采煤方法有井下采煤、露天采煤以及急傾斜層采煤方法，采煤技術(shù)有炮采放頂煤、小階段爆破落煤和全自動刨煤機采煤技術(shù)以及特殊情況下的采煤技術(shù)，這些先進工藝的引進，使得煤礦開采效益不斷提高。

關(guān)鍵詞：煤礦；采煤方法；采煤技術(shù)；選擇

中國國土廣闊，地大物博，煤炭資源豐富，分布于全國各個地域中，煤礦開采區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造及煤層豐富呈現(xiàn)出不同的特點，要想保證煤礦生產(chǎn)安全及質(zhì)量，就必須加強對于采煤方法和采煤技術(shù)的研究，確保所選施工工藝適應(yīng)煤礦區(qū)域的地質(zhì)特征。隨著社會的發(fā)展，人們對于煤礦的需求量不斷增加，但是我國的煤礦資源大多深埋地底，對于煤礦開采技術(shù)的要求比較高，如若開采不合理，會對當?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)以及水文條件造成毀滅性的破壞，并威脅到采煤人員的生命安全，因此必須要加強不安全技術(shù)要素的控制，合理選擇采煤方法和采煤技術(shù)[1]。

一、煤礦采煤方法的選擇

（1）井下采煤方法。我國煤炭資源豐富，但是大多深埋地底，因此井下采煤是較為普遍的一類煤礦開采方法，井工開采的技術(shù)要求是比較高的，必須設(shè)置煤礦通風系統(tǒng)，加強“一通三防”安全施工技術(shù)的應(yīng)用，才能確保采煤安全性，保證煤礦生產(chǎn)效益。井下采煤方法包括水采和旱采兩種，是根據(jù)礦區(qū)有無水源來選擇的，有壁式、柱式等多種實施形式，落實效率高，簡單高效。在進行井下采煤時，很有可能會碰到傾斜煤層，這時候應(yīng)盡量采用水平采煤的方法，尤其是但煤層的傾斜度大于10°的時候，這樣能夠大大提升采煤效率，同時保證作業(yè)人員的安全。

（2）露天采煤方法。露天采煤也是一種較為傳統(tǒng)的采煤方法，按照煤層的水平結(jié)構(gòu)將其劃分為多個層次，在水平方向上從上至下逐步開采，操作簡單，與井工采煤相比，工作范圍廣，人為地創(chuàng)造出了一個相對穩(wěn)定安全的作業(yè)環(huán)境，而且能夠很好地應(yīng)用一些大型的煤礦開采設(shè)備，機械化程度比較高，施工效率高，人工成本低，能夠有效降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)煤質(zhì)量和生產(chǎn)安全都能夠得到有效保障。露天采煤方法的實施，需要以全面細致的地質(zhì)勘測工作為前提，在了解了礦區(qū)的煤層結(jié)構(gòu)之后，進行煤礦開采規(guī)劃，在采煤時注意煤礦資源的回收利用，貫徹落實節(jié)能降耗的綠色采煤理念。

（3）急傾斜層采煤方法。急傾斜層采煤的技術(shù)性要求比較高，在進行采煤規(guī)劃時，需要綜合礦區(qū)地質(zhì)勘探結(jié)果和采煤單位的開采技術(shù)水平、設(shè)施配置進行，作出正確的開采方案，合理規(guī)劃煤礦掘進開采路線，配置作業(yè)人員和機械設(shè)備，建立健全煤礦開采技術(shù)體系，明確采煤流程和技術(shù)標準，提高煤礦開采效率及回收效率。與此同時，為了進一步提升煤礦開采的可操作性，可以適當加深采煤高度，增長采煤工作面，進一步改造煤礦巷道結(jié)構(gòu)，優(yōu)化煤礦通風系統(tǒng)設(shè)置，提高通風安全性，將巷道瓦斯?jié)舛群头蹓m濃度控制在合理范圍內(nèi)，保證煤礦生產(chǎn)安全。

二、煤礦采煤技術(shù)的選擇

（1）炮采放頂煤采煤技術(shù)。炮采放頂煤采煤是目前應(yīng)用較為廣泛的一類采煤技術(shù)，在實際工作時主要有以下兩種技術(shù)體系：①二型鋼梁放頂煤開采，過在頂煤層架設(shè)置二型鋼梁和液壓單柱體，進行系統(tǒng)支護后，獨立開展采煤、放頂這兩項工作，隨后選擇合適的人工爆破方式進行采煤。這一采煤技術(shù)常用于煤層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的區(qū)域，對采煤設(shè)備的要求比較低，但對于作業(yè)人員的專業(yè)性要求比較高。；②滑移支架放頂煤采煤法。將彈簧鋼及溝槽等裝置安裝在蔡梅岑的前梁與頂梁部位，同時在礦層支架的位置安裝3個左右的液體單體住，再通過銷軸將二者穩(wěn)定連接，便可開展采煤工作[2]。

（2）小階段爆破落煤采煤技術(shù)。根據(jù)礦區(qū)煤層的分布特點，將爆破煤層分為多個區(qū)域，將爆破工具（比如雷管、炸藥等）布置在不同區(qū)域中，實施小階段爆破落煤。在進行爆破之前，要對爆破現(xiàn)場進行檢查，確保采煤安全。小階段爆破落煤采煤技術(shù)具有安全系數(shù)和落實效率均較高的優(yōu)點，只要在進行煤層劃分和爆破現(xiàn)場布置時嚴格按照生產(chǎn)流程進行操作，確保技術(shù)標準達標，即可確保采煤質(zhì)量和效率，一般被用于礦層傾斜度較大的煤礦區(qū)域，同時要求煤層厚度超過5米，煤層頂板穩(wěn)定度高，不會在爆破過程中出現(xiàn)頂板冒落的事故。

（3）全自動刨煤機采煤技術(shù)。在淺中層煤礦中，常采用全自動刨煤機進行機械化采煤，這一技術(shù)生產(chǎn)效率極高，能夠一次性挖掘25米深度的煤層，生產(chǎn)成本較低，是現(xiàn)代化機械采煤體系中的一種重要采煤技術(shù)。刨煤機是此類采煤技術(shù)的關(guān)鍵性設(shè)備，因此作業(yè)人員應(yīng)該定期對機械設(shè)備進行養(yǎng)護維修，在日常工作時如有異常，及時檢修進行故障排查，確保機械零部件的牢固，如有損壞及時更換，在工作時，作業(yè)人員應(yīng)加強對于產(chǎn)煤質(zhì)量和開采效率的監(jiān)測，不時調(diào)整刨煤機的運行參數(shù)，讓設(shè)備始終處于一個機械疲勞狀態(tài)內(nèi)的最佳運行狀態(tài)，延長設(shè)備使用年限，進一步提高生產(chǎn)效益。

（4）研發(fā)特殊情況下的采煤技術(shù)。煤礦的機械化生產(chǎn)一般適用于一些煤礦資源豐富、煤層分布相對集中的基地，但是隨著煤礦開采量的加大，這些大型的礦產(chǎn)資源逐漸枯竭，就需要不斷尋找新的礦脈，而有些礦脈分布于居住區(qū)，研發(fā)特殊情況下的采煤技術(shù)，比如說村莊下壓煤開采技術(shù)、開采沉陷制約技術(shù)等，這是新形勢下煤礦技術(shù)發(fā)展的必然要求。在實際開采之前，可以先采集煤礦所在地的具體信息，應(yīng)用模擬開采技術(shù)，深入研究特殊情況下的開采技術(shù)，確保煤礦開采的安全性后，再開展煤礦生產(chǎn)工作。同時，應(yīng)環(huán)境保護的要求，應(yīng)加強煤礦開采的綠色建設(shè)，在煤礦開采所在地應(yīng)用土地復(fù)墾技術(shù)和礦井水資源化技術(shù)。

總之，煤礦開采本身就具有較高的風險性，瓦斯爆炸事故、煤礦自燃事故、頂板冒落事故等發(fā)生率較高，提高煤礦開采技術(shù)，優(yōu)化開采工藝，對于保障煤礦生安全具有積極意義。在煤礦開采過程中，涉及到多種不確定要素，因此要想提高煤礦開采的安全性與工作效率，就必須根據(jù)煤礦開采的實際需求，做好地質(zhì)勘測工作，從破煤、落煤、裝煤、運煤等多個環(huán)節(jié)開展技術(shù)研發(fā)工作，選擇合適的采煤方法與技術(shù)，在確保作業(yè)人員安全的情況下，提高生產(chǎn)工藝工序的技術(shù)含量，以技術(shù)的發(fā)展推動煤礦行業(yè)的前行[3]。

參考文獻

[1]孟憲銳，吳昊天，王國斌.我國厚煤層采煤技術(shù)的發(fā)展及采煤方法的選擇[J].煤炭工程，2014，10：43-47.

[2]趙富貴.淺議煤礦開采中井下采煤技術(shù)及采煤工藝選擇[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2016，12：191-192.

[3]馬延棟，柳凱，蔡鵬.關(guān)于煤礦采煤方法與采煤技術(shù)選擇的分析[J].科技經(jīng)濟市場，2015，11：133-134.

（作者單位：貴州盤南煤炭開發(fā)有限責任公司）