煤礦井下采煤工藝研究

張 強(qiáng)

（西山煤電（集團(tuán)）有限責(zé)任公司西銘礦 山西太原 030053）

引言

長(zhǎng)期以來對(duì)煤礦資源無節(jié)制的開采利用，加上采煤工藝的缺陷，導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，甚至引發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。當(dāng)前急需開發(fā)成熟的采煤工藝，不僅能為煤礦井下采煤工作提供更可靠的技術(shù)保障，為廣大采煤工作者提供有力的安全保障，還能將對(duì)自然環(huán)境的傷害降到最低。

1 煤礦井下采煤技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 井下開采難度系數(shù)高

按照采煤工作的標(biāo)準(zhǔn)流程，在開始煤礦井下開采作業(yè)前，必須對(duì)煤礦周邊的環(huán)境條件和地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行充分的考察分析，工作人員要根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)狀態(tài)制定出針對(duì)性的開采方案，開采方案必須充分考慮到每層的地質(zhì)分布情況，保證最終方案的科學(xué)合理性。除了對(duì)環(huán)境和地質(zhì)條件的考察分析，選擇適合的煤礦開采設(shè)備同樣重要，科學(xué)的支護(hù)方式才能保障采煤工作的安全。

1.2 井下開采方式的對(duì)環(huán)境破壞力度大

小型煤礦技術(shù)設(shè)備和力量有限，又迫切追求經(jīng)濟(jì)效益，在開采時(shí)無視了對(duì)環(huán)境的保護(hù)，一味的進(jìn)行不合理開發(fā)，對(duì)煤礦周邊環(huán)境的破壞力度極大。容易引發(fā)地陷、山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，同時(shí)對(duì)水資源也造成了不可磨滅的影響，嚴(yán)重干擾了地下水的平衡狀態(tài)。

2 采煤的工藝的種類及選擇

2.1 綜采工藝

綜采工藝就是綜合應(yīng)用了機(jī)械化作業(yè)的采煤工藝，這種采煤工藝的每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)用機(jī)械化方式進(jìn)行操作并相互銜接，這種高機(jī)械化程度的應(yīng)用，使得綜采工藝在很大程度上減少了人力資源的投入，而且毫不影響開采效率，相反還大大的提高了產(chǎn)出量和產(chǎn)出速度，在采煤作業(yè)的安全性能上也具有可靠的保障，是極具優(yōu)勢(shì)的采煤工藝。在實(shí)際煤礦井下采煤作業(yè)中，要選擇適合的開采工藝。綜采工藝因?yàn)樯婕暗酱罅康臋C(jī)械化設(shè)備運(yùn)用，雖然產(chǎn)出量、產(chǎn)出速度和安全性能都很高，但是卻需要投入大量的資金成本用以采購設(shè)備，目前來說，并不是適合每一個(gè)煤礦企業(yè)，也并不是適合每一個(gè)開采環(huán)節(jié)，煤層的環(huán)境條件也很關(guān)鍵?？偟恼f來，選擇綜采工藝，要同時(shí)滿足兩個(gè)基本條件，其一為煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益良好，有足夠的資金采購昂貴的機(jī)械化設(shè)備，其二煤層的環(huán)境條件必須達(dá)標(biāo)，要具有機(jī)械化操作的自然條件。

2.2 炮采工藝

炮采工藝是將爆破技術(shù)應(yīng)用到煤礦的開采中，單體支柱是這種工藝中進(jìn)行工作面頂板支護(hù)的工藝方法。相比于其他工藝，在炮采工藝中，裝煤是獨(dú)立存在的一道工序，運(yùn)煤則和其他工藝一致，為機(jī)械化操作。不同于綜采工藝使用的大量昂貴機(jī)械化設(shè)備，炮采工藝所需要的設(shè)備較簡(jiǎn)單，因此經(jīng)濟(jì)投入成本較低，但是產(chǎn)出量和產(chǎn)出速度也較低。炮采工藝被廣泛的運(yùn)用在自然環(huán)境狀況復(fù)雜、地質(zhì)條件較差不適合機(jī)械化開采的煤礦開采。

2.3 連采工藝

連采工藝最突出的特點(diǎn)就是在破煤和裝煤作業(yè)的連續(xù)性操作，一邊使用運(yùn)輸機(jī)、梭車等工具進(jìn)行煤的運(yùn)輸，一邊用鏟車進(jìn)行工作面的清理作業(yè)，整個(gè)采煤進(jìn)程具有極強(qiáng)的連續(xù)性機(jī)械化作業(yè)特點(diǎn)。使用連采工藝是將煤層分成或長(zhǎng)方形或正方形的煤柱，一邊進(jìn)行煤房的掘進(jìn)一邊進(jìn)行煤柱的回收，從而實(shí)現(xiàn)挖掘和開采的整合。使用連采工藝的機(jī)械化程度也是比較高的，但是其回收率、通風(fēng)條件相對(duì)都較差，對(duì)煤層所處的自然地質(zhì)條款有針對(duì)性的要求，不過這種工藝的投資比較小，而且適應(yīng)性和安全性都有較強(qiáng)的保障，一般被大型礦井廣泛用來作為一種采煤的輔助工藝。對(duì)于那些構(gòu)造簡(jiǎn)單的煤層，且開采深度淺，并對(duì)開采技術(shù)沒有什么較高需求的煤層來說都是很實(shí)用的開采工藝。

2.4 普采工藝

普采工藝是比較普通的采煤工藝，使用普通的機(jī)械化操作，在采煤的同時(shí)進(jìn)行裝煤作業(yè)，機(jī)械化運(yùn)煤，開采的效率相對(duì)較低。工作面主要是采用錯(cuò)梁直線柱和齊梁直線柱兩種支護(hù)方式，且依靠人工進(jìn)行，因此安全性能較低。普采工藝不需要投入昂貴的資金，而且適用于各種自然地質(zhì)條件的煤礦開采，工作面的搬遷也很容易實(shí)現(xiàn)。這種采煤工藝執(zhí)行起來較為簡(jiǎn)單，開采技術(shù)容易被掌握，因此比較適用于小型礦井的開采。

3 改善煤礦井下采煤?jiǎn)栴}的措施

3.1 加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備引進(jìn)

由上文可知，不管是哪一種采煤工藝，都離不開機(jī)械化設(shè)備的支撐，要改善煤礦井下采煤存在的問題首先必須加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)，從而提升煤礦井下采煤工藝技術(shù)。尤其是具備經(jīng)濟(jì)條款的煤礦企業(yè)，要引起對(duì)采煤技術(shù)設(shè)備的重視，投入資金引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，盡力完善煤礦開采的作業(yè)水平，讓廣大采煤的工作人員的安全更有保障，同時(shí)提升采煤工作的效率。

3.2 國家層面的支持

要改善煤礦井下采煤存在的問題，僅僅依靠引進(jìn)別國的先進(jìn)設(shè)備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還離不開國家層面的支持。只有國家重視煤礦開采，加強(qiáng)資金投入進(jìn)行自由的采煤新技術(shù)新設(shè)備的研發(fā)，才能從根本上提升我國的煤礦開采作業(yè)的整體水平。

3.3 煤礦資源的整合

以現(xiàn)有合法煤礦為基礎(chǔ)，對(duì)兩座以上煤礦的井田合并和對(duì)已關(guān)閉煤礦的資源/儲(chǔ)量及其它零星邊角的空白資源/儲(chǔ)量合并，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃，提升礦井生產(chǎn)、技術(shù)、安全保障等綜合能力；并對(duì)布局不合理和經(jīng)整改仍不具備安全生產(chǎn)條件的煤礦實(shí)施關(guān)閉。

結(jié)語

綜上，不同的煤礦井下采煤工藝適用于不同的實(shí)際情況，在進(jìn)行采煤作業(yè)之前，工作人員要進(jìn)行充分的實(shí)地考察研究，選擇最適合的采煤工藝，杜絕泛濫開采，實(shí)現(xiàn)煤礦資源的合理開采，同時(shí)最大程度保護(hù)自然環(huán)境的生態(tài)平衡。