井下采煤技術(shù)及采煤工藝的選擇探討

王紅學(xué)

摘要：目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在高速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，煤炭井下開(kāi)采選擇不同的采煤技術(shù)和工藝對(duì)采煤效率、采煤成本以及安全性都產(chǎn)生著重要的影響，因此，從我國(guó)井下采煤技術(shù)及采煤工藝的現(xiàn)狀入手，通過(guò)對(duì)定點(diǎn)爆破采煤、常規(guī)機(jī)械采煤、綜合機(jī)械采煤、連續(xù)采煤等主要幾種采煤技術(shù)展開(kāi)列舉和分析，論述了井下采煤技術(shù)及采煤工藝的選擇根據(jù)，希望對(duì)我國(guó)井下采煤技術(shù)和采煤工藝的發(fā)展以及煤礦業(yè)的發(fā)展提供一些理論上的借鑒。

關(guān)鍵詞：采煤技術(shù)；采煤工藝；井下采煤；選擇

引言

目前，煤炭作為我國(guó)消耗量巨大的化石能源，其在我國(guó)境內(nèi)的綜合儲(chǔ)量令人們堪憂，如何通過(guò)提升煤礦開(kāi)采的效率成為了我國(guó)煤礦管理研究者們研究的重點(diǎn)問(wèn)題。根據(jù)近年來(lái)的研究，人們已經(jīng)逐漸注意到，如果想要提升現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采、運(yùn)行的能力必須從選擇科學(xué)、合理的采煤技術(shù)、工藝入手，進(jìn)而保障我國(guó)煤礦采集工作的效率進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)煤礦開(kāi)采產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

一、煤層地質(zhì)對(duì)煤炭采集工作造成的影響及采煤技術(shù)

（一）煤層地質(zhì)對(duì)煤炭采集工作造成的影響

煤礦產(chǎn)業(yè)是中國(guó)重要戰(zhàn)略型資源產(chǎn)業(yè)，不僅對(duì)中國(guó)綜合國(guó)力的有效提高起到關(guān)鍵性的作用，還關(guān)系到人們?nèi)粘Ｉ畹幕拘枨?，因此，要重視煤礦采集工作。在眾多煤礦采集工藝中，對(duì)煤層地質(zhì)的研究與煤礦采集工作具有十分重要的作用。要研究煤層厚薄程度及上下巖層的構(gòu)造，尤其要注意是否存在斷層、陷落柱等影響煤礦采掘工作的不利因素，從而制定相應(yīng)的施工方案，對(duì)其進(jìn)行一一排除，可以有效提高單采量。如果煤層不夠厚實(shí)，在采集過(guò)程中，應(yīng)注意不要出現(xiàn)超前或冒頂?shù)那闆r。如果煤層過(guò)于厚實(shí)，要選用大功率的采掘機(jī)器進(jìn)行采掘，確保采煤量與采掘效率不受影響。此外，為了確保煤礦采集過(guò)程中的安全，必須檢測(cè)煤層自身強(qiáng)度及抗壓程度。

（二）井下采煤技術(shù)工藝的比較與分析

1.連采技術(shù)

所謂連采技術(shù)，就是通過(guò)使用煤房對(duì)煤層進(jìn)行分割處理，然后使用常規(guī)方法將分割出來(lái)的煤柱進(jìn)行采集與回收。從實(shí)際工作情況來(lái)看，若要實(shí)現(xiàn)該技術(shù)，需要使用3個(gè)～4個(gè)煤房，使用相互交替的方法不斷掘進(jìn)，最后通過(guò)采煤機(jī)將煤柱進(jìn)行回收。從煤房布置到之后的采集、回收工作，連采技術(shù)的全部工作流程都是以機(jī)械化的方式完成，可以充分利用機(jī)械化采集的效率優(yōu)勢(shì)，全面提升煤礦采集的整體效率。

2.炮采技術(shù)

炮采技術(shù)顧名思義就是通過(guò)爆破的方式將煤層分割出來(lái)，然后使用人力對(duì)炸裂的煤層中的煤炭進(jìn)行采集與回收，是最傳統(tǒng)的采煤工藝技術(shù)。雖然，部分煤礦依舊采用這種采煤方式進(jìn)行煤炭采集，但是在運(yùn)輸過(guò)程中已經(jīng)引入了機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)備，屬于半機(jī)械化采煤技術(shù)工藝。然而，在使用炮采技術(shù)時(shí)，裝煤是通過(guò)單體支柱來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空間頂板的支撐工作，因此，其主要工作就是在爆破的作用下落煤，使煤礦能夠均勻破碎，必須使其堅(jiān)固牢靠，才不會(huì)使頂板受到損害。

3.綜合機(jī)械化技術(shù)

從技術(shù)層面上來(lái)看，綜合機(jī)械化采煤技術(shù)就是充分發(fā)揮機(jī)械采煤的優(yōu)勢(shì)，減少傳統(tǒng)采煤所造成的大量人力資源消耗，提升煤礦采集工作的質(zhì)量與效率，有效降低安全事故的發(fā)生幾率，改善傳統(tǒng)采煤工作環(huán)境惡劣的印象。使用綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，雖然可以有效降低人力資源的消耗，但是卻對(duì)采煤工作人員的個(gè)人能力提出了極高的要求，工作人員必須擁有專業(yè)知識(shí)技能與機(jī)械操作能力。

二、井下采煤技術(shù)和采煤工藝的選擇

（一）爆破采煤技術(shù)工藝的選擇

爆破采煤技術(shù)工藝選擇指的是在井下采煤的過(guò)程中，采用爆破的方法進(jìn)行煤層的脫落、坍塌等工作，之后以人工或者機(jī)械的方式對(duì)落煤進(jìn)行整理和裝填的采煤工藝。爆破采煤工藝需要爆破作業(yè)、人工和機(jī)械設(shè)備的相互配合，爆破作業(yè)雖然是一種最為傳統(tǒng)的采煤方式，但是在機(jī)械化程度不斷提高的現(xiàn)代采煤技術(shù)中，在井下復(fù)雜的環(huán)境中，依然存在極少數(shù)煤區(qū)無(wú)法進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)的情況，這就需要運(yùn)用爆破的方式進(jìn)行采煤作業(yè)。爆破技術(shù)雖然技術(shù)含量低、操作相對(duì)簡(jiǎn)單而且容易掌握，因此其使用范圍也比較廣泛，但是爆破采煤也存在一定的局限性，井下環(huán)境差等方面都會(huì)影響爆破作業(yè)的效果，我國(guó)煤炭開(kāi)采規(guī)定，對(duì)于井下不適合機(jī)械化開(kāi)采的煤礦區(qū)，可以使用爆破操作進(jìn)行煤炭開(kāi)采，因此在實(shí)際的煤礦開(kāi)采中，對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜、傾斜角度大等煤層，可以運(yùn)用爆破工藝進(jìn)行煤炭的開(kāi)采。

（二）常規(guī)采煤技術(shù)工藝的選擇

常規(guī)采煤技術(shù)工藝是在井下采煤的操作過(guò)程中，在一個(gè)操作時(shí)間段內(nèi)完成區(qū)域煤層的破煤、采煤、裝煤以及運(yùn)煤的工作，在這些工序開(kāi)展的過(guò)程中，全部采用機(jī)械化采煤、裝煤、運(yùn)煤技術(shù)，并進(jìn)行相應(yīng)的單體支護(hù)技術(shù)。開(kāi)采成本和安全是煤礦企業(yè)首要考慮的因素，相對(duì)于綜合采煤技術(shù)的高效率、高安全性的同時(shí)，也面臨著較高的開(kāi)采成本，因此在普通中小煤礦的開(kāi)采作業(yè)中，大多數(shù)出于成本和安全的權(quán)衡都采用的是常規(guī)的采煤技術(shù)工藝。除了常規(guī)采煤技術(shù)與工藝的開(kāi)采成本較低之外，常規(guī)采煤技術(shù)與工藝其對(duì)煤層井下環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)，能夠適應(yīng)不斷變化、復(fù)雜的井下環(huán)境，這也是常規(guī)采煤技術(shù)的優(yōu)勢(shì)之所在，另外這種采煤技術(shù)和工藝對(duì)操作人員的技術(shù)要求較低，操作簡(jiǎn)單易懂，因此對(duì)于一些煤礦質(zhì)量不高、地質(zhì)條件較為復(fù)雜的礦井，可以使用這種方式進(jìn)行煤炭開(kāi)采作業(yè)。

（三）綜合采煤技術(shù)工藝的選擇

綜合采煤技術(shù)及工藝主要是借助煤礦機(jī)械化和自動(dòng)化設(shè)備來(lái)完成煤炭的開(kāi)采工作的，在煤炭開(kāi)采的過(guò)程中，運(yùn)用機(jī)械化采煤機(jī)進(jìn)行煤層的切割、傳送及運(yùn)輸工作，在綜合采煤技術(shù)工藝實(shí)施的過(guò)程中采煤各環(huán)節(jié)都以自動(dòng)化、機(jī)械化的方式開(kāi)展，整合眾多采煤方式和工藝的優(yōu)勢(shì)，在井下煤炭開(kāi)采過(guò)程中，始終以較低成本、較高效率的工作為主，而且井下操作人員的工作強(qiáng)度不大，這種模式在我國(guó)許多大中型煤礦中都有普遍使用。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用的技術(shù)、工藝也不斷推陳出新，在這種情況下，煤礦企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況，選擇最合適的煤礦開(kāi)采技術(shù)，從而提升煤礦采集的效率及質(zhì)量，同時(shí)推進(jìn)我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)科學(xué)化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張書(shū)卿.井下采煤技術(shù)與采煤工藝的選擇應(yīng)用研究[J].科技傳播，2012（2）：25-26

[2]李保順，李幸宇.井下采煤技術(shù)及采煤工藝的選擇探討[J].科技風(fēng)，2014（6）：36-37