我國井下采煤技術(shù)及采煤工藝的研究與探析

馬建軍 孫建波

摘 要：現(xiàn)在我國存在于比較淺層的煤礦資源大多都已經(jīng)被開采殆盡了，而在井下采煤的難度系數(shù)和風(fēng)險系數(shù)都顯著提升，需要更加科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)和工藝才能完成。本文介紹了井下采煤的相關(guān)內(nèi)容，探究了一些比較常見的、有效的井下采煤技術(shù)和工藝以供井下開采參考借鑒。

關(guān)鍵詞：井下采煤技術(shù) 采煤工藝 研究

前 言

先進(jìn)的井下采礦技術(shù)的研發(fā)和選擇非常重要，而且針對不同的情形選用采煤的工藝對施工安全和施工質(zhì)量也有著關(guān)鍵的作用。在這方面我國的相關(guān)專家也應(yīng)該加大研發(fā)的力度，不斷地創(chuàng)新技術(shù)工藝。

1.我國井下采煤的相關(guān)內(nèi)容

1.1我國井下采煤的發(fā)展現(xiàn)狀。經(jīng)過多年的探索和發(fā)展，我國井下采煤行業(yè)已經(jīng)取得了比較多的成果。而且采煤的效率、質(zhì)量都有著大幅度的提高，井下采煤作業(yè)人員的生命安全也更有保障，煤礦事故幾乎很少發(fā)生。井下采煤技術(shù)和工藝也有了很多的突破，先進(jìn)的采煤技術(shù)和工藝層出不窮。目前井下采煤中也是有一定問題存在的，因?yàn)樾袠I(yè)特質(zhì)很多企業(yè)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)施工，而且采礦單位的資金投入有限，采煤技術(shù)水平遲遲提不上去。

1.2我國井下采煤行業(yè)想要達(dá)到的目標(biāo)。采礦企業(yè)進(jìn)行采煤的目的是為了實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益，所以為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，必須要進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新和工藝的改進(jìn)。通過先進(jìn)技術(shù)的使用能夠科學(xué)的探知煤礦資源的分布，并且在開采的時候提升效率和開采量。而改進(jìn)采煤工藝能促使施工方法合理，保證施工安全和科學(xué)性。另外，采煤行業(yè)還應(yīng)提升其自動化水平和機(jī)械化水平，利用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)井下采煤工作，減少人員成本和降低采煤風(fēng)險。

2.我國井下采煤技術(shù)相關(guān)簡介

2.1柱式采煤技術(shù)。柱式采煤技術(shù)是一種發(fā)展時間比較長的采煤技術(shù)，目前已經(jīng)比較完善，而且因?yàn)椴僮骱唵?、成本低被廣泛使用。柱式采煤技術(shù)就是在采集過煤炭資源的位置保留一個煤柱來進(jìn)行整個空間的支撐，避免塌方的危險。一般保留的煤柱直徑要根據(jù)現(xiàn)場的情況決定，但是絕對不能事先規(guī)劃好，因?yàn)椴煌攸c(diǎn)煤柱的強(qiáng)度、和地質(zhì)情況都是不同的。在一個空間的煤炭資源采掘完成以后可以使用爆破的方式回收煤柱，不浪費(fèi)煤炭資源。使用這一方式的顯著優(yōu)點(diǎn)就是操作簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。而且可以多個工作面同時施工，顯著提升煤炭采掘的效率。但是這種采煤技術(shù)施工的環(huán)境比較差，而且需要大量人員參與，施工安全也得不到保證。

2.2長壁采煤技術(shù)。長壁采煤技術(shù)分成走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法，分類的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)長壁的布置方向分類的。一般來說煤層薄的地點(diǎn)是不好進(jìn)行開采的，但是長壁采煤技術(shù)能夠被很好地應(yīng)用在這一場景當(dāng)中。長壁采煤技術(shù)需要采煤人員互相協(xié)作，相互配合。長壁采煤技術(shù)的施工成本比較少，能夠適應(yīng)大多數(shù)的開采施工地理環(huán)境，開采率也很高，非常具有應(yīng)用的價值。

2.3放頂煤采煤技術(shù)。放頂煤采煤技術(shù)適用于較厚的煤層中，就是在工作面底部布置一個常規(guī)工作面，上部的煤炭因礦上壓力的作用破碎 然后在工作面最后的一排支柱的放煤口讓煤從放煤口流出，之后回采的時候采用綜合機(jī)械化采煤工藝。放頂煤采煤技術(shù)具有單產(chǎn)高、效率高、搬家倒面次數(shù)少的特點(diǎn)。而且由于這項技術(shù)使用的時候工程量是比較少的，因此采煤的成本也相應(yīng)的比較低。

2.4倒臺階采煤技術(shù)。倒臺階采煤技術(shù)主要適用于傾斜度比較大的采煤地點(diǎn)。在忽然坡度變大的地點(diǎn)使用這種技術(shù)能夠很好的保證采煤的安全，并且加速采煤進(jìn)度的推進(jìn)。這種技術(shù)的工序多，勞動條件差，只適用于特定的情況，并不被廣泛的使用。

3.我國井下采煤工藝的研究

3.1普通機(jī)械化的采煤工藝。普通機(jī)械化的采煤工藝就是過去被廣泛使用的一種采煤工藝。這種采煤方式非常的簡單，就是在各個階段利用相關(guān)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行輔助完成采煤整個過程。一般在采煤、裝煤的時候會使用采煤機(jī)進(jìn)行作業(yè)，然后用輸送機(jī)進(jìn)行煤炭的運(yùn)輸工作。這種方工藝優(yōu)點(diǎn)就是在任何地點(diǎn)都能夠使用，對施工環(huán)境沒有嚴(yán)格的要求。但是普通機(jī)械化的采煤工藝需要非常多的井下采煤工人進(jìn)行體力開采，施工的安全性不高，人員的成本卻非常高。而且這一工藝的現(xiàn)代化水平特別低，不利于產(chǎn)量和效率的提高。

3.2炮采井下采煤工藝。炮采就是煤礦井開采時通過爆破的方式松動煤層，從而方便進(jìn)行煤炭開采的一種工藝。這種工藝與普通機(jī)械化的采煤工藝相比只是落煤的方式不同。單體柱的支護(hù)被廣泛的應(yīng)用在炮采井下采煤工藝當(dāng)中。炮采也是非常簡單易于操作的，而且開采的成本非常低，能夠使用在各種不同的地域環(huán)境之中。但是因?yàn)榕诓傻陌踩禂?shù)是比較低的，而且煤礦的產(chǎn)量和效率都是比較低的，現(xiàn)階段不常被使用了。

3.3綜合機(jī)械化采煤工藝。綜合機(jī)械化采煤工藝是在普通機(jī)械化采煤工藝之上的一個提升，這項工藝能夠?qū)崿F(xiàn)采煤全過程的機(jī)械化。高程度的機(jī)械化操作使得采煤的整個過程只需要很少的工作人員進(jìn)入現(xiàn)場，大大的提高了人員施工的安全性。而且因?yàn)槁涿?、裝煤等整個過程全部通過遠(yuǎn)程操作機(jī)械手進(jìn)行，整體操作精確性非常高，誤差是非常小的。所以煤礦中的煤炭資源幾乎可以全部進(jìn)行開采，大大提高了開采的產(chǎn)量。但是因?yàn)榇罅康氖褂脵C(jī)械設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)，采礦企業(yè)需要投入的成本是非常高的，這種工藝在大型的采煤企業(yè)中廣泛使用，一般的小作坊式的采礦單位負(fù)擔(dān)不了。

結(jié) 語

采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和經(jīng)營成果與采礦時所使用的技術(shù)和工藝有著很大的關(guān)系。創(chuàng)新的技術(shù)和工藝能夠提高采礦過程中的安全性，而且也能提高采礦量和效率，不造成資源的浪費(fèi)。但是采煤技術(shù)和工藝的使用也不是隨意進(jìn)行選擇的，都是要參照相關(guān)的地理環(huán)境和施工標(biāo)準(zhǔn)的。所以為了保證采礦工人的安全和采礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)，專業(yè)人員需要不斷的進(jìn)行新技術(shù)的研發(fā)和相關(guān)問題的完善、修改工作。通過合適的井下采煤技術(shù)和施工工藝能夠促進(jìn)采礦行業(yè)的快速發(fā)展。

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