煤礦采煤方法和采煤技術(shù)的選擇研究

余旭東

摘要：隨著煤礦資源需求量的擴(kuò)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(jī)械化采煤這三個(gè)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(dòng)刨煤機(jī)采煤技術(shù)以及特殊情況下的采煤技術(shù)，這些先進(jìn)工藝的引進(jìn)，使得煤礦開(kāi)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(guó)國(guó)土廣闊，地大物博，煤炭資源豐富，分布于全國(guó)各個(gè)地域中，煤礦開(kāi)采區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造及煤層豐富呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，要想保證煤礦生產(chǎn)安全及質(zhì)量，就必須加強(qiáng)對(duì)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(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于煤礦的需求量不斷增加，但是我國(guó)的煤礦資源大多深埋地底，對(duì)于煤礦開(kāi)采技術(shù)的要求比較高，如若開(kāi)采不合理，會(huì)對(duì)當(dāng)?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(qiáng)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

（一）井下采煤方法

我國(guó)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(lèi)煤礦開(kāi)采方法，井工開(kāi)采的技術(shù)要求是比較高的，必須設(shè)置煤礦通風(fēng)系統(tǒng)，加強(qiáng)“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(wú)水源來(lái)選擇的，有壁式、柱式等多種實(shí)施形式，落實(shí)效率高，簡(jiǎn)單高效。在進(jìn)行井下采煤時(shí)，很有可能會(huì)碰到傾斜煤層，這時(shí)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(shí)候，這樣能夠大大提升采煤效率，同時(shí)保證作業(yè)人員的安全。

（二）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(gè)層次，在水平方向上從上至下逐步開(kāi)采，操作簡(jiǎn)單，與井工采煤相比，工作范圍廣，人為地創(chuàng)造出了一個(gè)相對(duì)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(kāi)采設(shè)備，機(jī)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(shí)施，需要以全面細(xì)致的地質(zhì)勘測(cè)工作為前提，在了解了礦區(qū)的煤層結(jié)構(gòu)之后，進(jìn)行煤礦開(kāi)采規(guī)劃，在采煤時(shí)注意煤礦資源的回收利用，貫徹落實(shí)節(jié)能降耗的綠色采煤理念。

（三）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(jìn)行采煤規(guī)劃時(shí)，需要綜合礦區(qū)地質(zhì)勘探結(jié)果和采煤?jiǎn)挝坏拈_(kāi)采技術(shù)水平、設(shè)施配置進(jìn)行，作出正確的開(kāi)采方案，合理規(guī)劃煤礦掘進(jìn)開(kāi)采路線，配置作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備，建立健全煤礦開(kāi)采技術(shù)體系，明確采煤流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高煤礦開(kāi)采效率及回收效率。與此同時(shí)，為了進(jìn)一步提升煤礦開(kāi)采的可操作性，可以適當(dāng)加深采煤高度，增長(zhǎng)采煤工作面，進(jìn)一步改造煤礦巷道結(jié)構(gòu)，優(yōu)化煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，提高通風(fēng)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

（一）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(lèi)采煤技術(shù)，在實(shí)際工作時(shí)主要有以下兩種技術(shù)體系：①二型鋼梁放頂煤開(kāi)采，過(guò)在頂煤層架設(shè)置二型鋼梁和液壓?jiǎn)沃w，進(jìn)行系統(tǒng)支護(hù)后，獨(dú)立開(kāi)展采煤、放頂這兩項(xiàng)工作，隨后選擇合適的人工爆破方式進(jìn)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(duì)采煤設(shè)備的要求比較低，但對(duì)于作業(yè)人員的專(zhuān)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(shí)在礦層支架的位置安裝3個(gè)左右的液體單體住，再通過(guò)銷(xiāo)軸將二者穩(wěn)定連接，便可開(kāi)展采煤工作[2]。

（二）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(diǎn)，將爆破煤層分為多個(gè)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(shí)施小階段爆破落煤。在進(jìn)行爆破之前，要對(duì)爆破現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(shí)效率均較高的優(yōu)點(diǎn)，只要在進(jìn)行煤層劃分和爆破現(xiàn)場(chǎng)布置時(shí)嚴(yán)格按照生產(chǎn)流程進(jìn)行操作，確保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)，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(shí)要求煤層厚度超過(guò)5米，煤層頂板穩(wěn)定度高，不會(huì)在爆破過(guò)程中出現(xiàn)頂板冒落的事故。

（三）全自動(dòng)刨煤機(jī)采煤技術(shù)

在淺中層煤礦中，常采用全自動(dòng)刨煤機(jī)進(jìn)行機(jī)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(jī)械采煤體系中的一種重要采煤技術(shù)。刨煤機(jī)是此類(lèi)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(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，在日常工作時(shí)如有異常，及時(shí)檢修進(jìn)行故障排查，確保機(jī)械零部件的牢固，如有損壞及時(shí)更換，在工作時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于產(chǎn)煤質(zhì)量和開(kāi)采效率的監(jiān)測(cè)，不時(shí)調(diào)整刨煤機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，讓設(shè)備始終處于一個(gè)機(jī)械疲勞狀態(tài)內(nèi)的最佳運(yùn)行狀態(tài)，延長(zhǎng)設(shè)備使用年限，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效益。

（四）研發(fā)特殊情況下的采煤技術(shù)

煤礦的機(jī)械化生產(chǎn)一般適用于一些煤礦資源豐富、煤層分布相對(duì)集中的基地，但是隨著煤礦開(kāi)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(shuō)村莊下壓煤開(kāi)采技術(shù)、開(kāi)采沉陷制約技術(shù)等，這是新形勢(shì)下煤礦技術(shù)發(fā)展的必然要求。在實(shí)際開(kāi)采之前，可以先采集煤礦所在地的具體信息，應(yīng)用模擬開(kāi)采技術(shù)，深入研究特殊情況下的開(kāi)采技術(shù)，確保煤礦開(kāi)采的安全性后，再開(kāi)展煤礦生產(chǎn)工作。同時(shí)，應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求，應(yīng)加強(qiáng)煤礦開(kāi)采的綠色建設(shè)，在煤礦開(kāi)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)。

三、結(jié)語(yǔ)

煤礦開(kāi)采本身就具有較高的風(fēng)險(xiǎn)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(kāi)采技術(shù)，優(yōu)化開(kāi)采工藝，對(duì)于保障煤礦生安全具有積極意義。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，涉及到多種不確定要素，因此要想提高煤礦開(kāi)采的安全性與工作效率，就必須根據(jù)煤礦開(kāi)采的實(shí)際需求，做好地質(zhì)勘測(cè)工作，從破煤、落煤、裝煤、運(yùn)煤等多個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)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(dòng)煤礦行業(yè)的前行[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]孟憲銳，吳昊天，王國(guó)斌.我國(guó)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(kāi)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(jì)市場(chǎng)，2015，11：133-134.