煤礦開采中井下采煤技術(shù)及采煤工藝選擇

李純潔

摘 要：本文主要敘述了我國煤炭行業(yè)在煤礦開采中所采取的各種開采技術(shù)，并且對不同開采技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢以及適用條件進行了分析，對我國井下采煤技術(shù)與采煤工藝的發(fā)展現(xiàn)狀進行了概括性闡述，進而對如何選擇合適的井下采煤技術(shù)與采煤工藝進行了分析，希望通過本文的論述，可以為煤礦企業(yè)選取合適的井下采煤技術(shù)提供一定的參考性意見。

關(guān)鍵詞：煤礦開采;井下采煤技術(shù);采煤工藝

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)以及第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于能源的需求越來越大，作為煤炭賦存儲量與生產(chǎn)大國，煤炭資源在我國的能源組成中長期占據(jù)了主體地位。煤炭作為我國主要的能源來源，煤炭行業(yè)的發(fā)展關(guān)系到我國經(jīng)濟的發(fā)展。因此，在經(jīng)濟發(fā)展的需求刺激和社會高速進步下，我國煤炭行業(yè)獲得了迅速的發(fā)展，煤炭行業(yè)內(nèi)的煤炭企業(yè)也隨著需求的刺激獲得了較快發(fā)展與壯大，對于煤炭企業(yè)來說，在開采煤礦的過程中選擇合適的井下采煤技術(shù)可以有效提高煤炭開采的效率和企業(yè)效益，提高煤炭回采率，同時，采取合適的采煤技術(shù)并加強采煤工藝的研發(fā)也是提高企業(yè)核心競爭力的重要方式。

1我國井下采煤技術(shù)及采煤工藝發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國煤炭企業(yè)的發(fā)展，我國的井下采煤技術(shù)也有了較大進步，從當(dāng)前的井下采煤作業(yè)現(xiàn)狀來看，采煤技術(shù)主要有綜采、普采、連采以及炮采，由于受地質(zhì)構(gòu)造和經(jīng)濟效益條件的限制，煤炭企業(yè)需要在不同的煤礦開采過程中選取不同的開采工藝，以此提高效益和自身競爭力。

隨著我國煤炭企業(yè)的發(fā)展，我國井下采煤技術(shù)逐漸趨向機械化、智能化，已經(jīng)由傳統(tǒng)的人工采煤轉(zhuǎn)為現(xiàn)代化的機械采煤，并且部分煤炭企業(yè)引入了先進的智能化開采方式，有效提高了開采效率和開采質(zhì)量，同時更提高了井下開采作業(yè)的安全性。然而，由于部分小型煤炭企業(yè)缺乏足夠的資金與人才去研究井下采煤技術(shù)，加之受到不同地質(zhì)構(gòu)造的影響限制，無法將先進的采煤工藝有效應(yīng)用到采煤作業(yè)的過程中。此外，從我國煤炭行業(yè)的井下開采技術(shù)應(yīng)用整體情況來看，受我國煤炭行業(yè)發(fā)展起步較晚，因此并不如國外先進企業(yè)的技術(shù)成熟，并且井下采煤技術(shù)的環(huán)保性也低于國際先進水平。

2井下采煤技術(shù)與采煤工藝概述

2.1綜合機械化采煤技術(shù)

綜合機械化采煤技術(shù)又稱綜采，指的是在井下采煤作業(yè)的過程中全部使用機械設(shè)備進行開采作業(yè)，包括煤層切割、頂板支護、煤炭運輸以及對采空區(qū)的應(yīng)力處理等等，從我國煤炭企業(yè)發(fā)展的整體狀況來看，綜采技術(shù)是今后井下采煤技術(shù)的主要應(yīng)用趨勢。

綜采技術(shù)可以有效提高井下采煤工作的機械化水平和自動化水平，井下采煤作業(yè)中的煤層切割主要是破煤和后續(xù)的裝煤工作，破煤工作常用的設(shè)備是刨煤機和采煤機，運煤工作主要是在完成破煤工作之后將煤炭以膠帶式運輸機傳送到外面。此外，采空區(qū)的應(yīng)力處理方式較多，但是堅硬頂板煤層開采作業(yè)中和上覆有采空區(qū)區(qū)域，煤炭企業(yè)需要特別重視采空區(qū)的應(yīng)力處理。綜上所述，煤炭企業(yè)在采取綜采技術(shù)進行煤炭開采作業(yè)的過程中可以有效降低企業(yè)的開采成本，同時由于綜采技術(shù)采用全機械化作業(yè)，因此作業(yè)效率高、作業(yè)安全性高，同時可以有效降低作業(yè)人員的井下勞動強度。

2.2普通機械化采煤技術(shù)

同綜采技術(shù)一樣，普通機械化采煤技術(shù)又稱為普采，在井下采煤作業(yè)的過程中將人工作業(yè)與機械化作業(yè)有效結(jié)合，煤炭企業(yè)采取普采技術(shù)的原因主要是煤層穩(wěn)定且頂板良好，考慮礦井的儲量及服務(wù)年限，同時為了降低井下采煤作業(yè)的固定投資成本，以此節(jié)省企業(yè)前期資金投入。因此，企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自身的發(fā)展?fàn)顩r來決定是否采用普采技術(shù)。此外，由于普采技術(shù)需要較為復(fù)雜的井下作業(yè)，因此會在一定程度上浪費煤炭企業(yè)的人力資源。普采技術(shù)主要是在裝煤、落煤等環(huán)節(jié)采取機械化作業(yè)。

2.3連續(xù)采煤技術(shù)

連續(xù)采煤技術(shù)簡稱為連采，國際先進的煤礦企業(yè)通常采取連采的方式來進行煤炭生產(chǎn)，連采技術(shù)主要通過成套的煤炭開采設(shè)備來完成井下采煤作業(yè)，由于機械設(shè)備的構(gòu)造較為復(fù)雜，并且對井下煤層的構(gòu)造要求及工作環(huán)境的要求較高，因此中國的煤炭企業(yè)并未大規(guī)模采取連采技術(shù)，僅僅在部分大型煤炭企業(yè)進行了連采技術(shù)的應(yīng)用試點。

在井下采煤作業(yè)中應(yīng)用連采技術(shù)可以同時進行掘進工作和開采工作，由于使用全套的機械設(shè)備進行開采作業(yè)，因此連采技術(shù)的人力成本較低，但是技術(shù)要求和資金要求較高。此外，相較于綜采和普采，連采可以對采空區(qū)的遺留煤柱進行回收，因此避免了資源浪費。

2.4爆破采煤技術(shù)

炮采的全稱是爆破采煤技術(shù)，主要進行落煤裝煤、工作面支護、采空區(qū)處理等工作，炮采首先需要使用爆破裝置完成對煤層的爆破操作，爆破人員應(yīng)該對爆破所需的爆破設(shè)備進行精確計算，在保障煤層周圍的巖層安全的基礎(chǔ)上達到預(yù)期的爆破效果。除此之外，在進行爆破工作之后還需要保障裝煤工作可以有效進行，并且可以將煤炭運出礦井外。在炮采技術(shù)的應(yīng)用中，主要是由人工進行裝煤工作，而在采空區(qū)的處理方面依舊采取爆破處理，最后完成工作面的支護工作。炮采技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境要求較高，因此在井下采煤作業(yè)中應(yīng)用較少。

3井下采煤技術(shù)的選擇與應(yīng)用

煤炭企業(yè)在井下開采作業(yè)中是否選擇合適的開采技術(shù)直接關(guān)系到資源的回收率和企業(yè)的生產(chǎn)效益，因此為了實現(xiàn)自身的良好發(fā)展，煤炭企業(yè)需要在井下采煤作業(yè)的過程中選擇適合自身回采工藝的開采技術(shù)，并科學(xué)運用開采技術(shù)來提高開采效率和開采質(zhì)量，以此提高自身的經(jīng)濟效益。

3.1綜采技術(shù)的應(yīng)用

綜采技術(shù)實現(xiàn)了全機械化的井下采煤作業(yè)，因此綜采技術(shù)的開采效率高，并且開采成本低、產(chǎn)量高，此外，綜采技術(shù)不需要大量的開采人員進行井下作業(yè)，機械化操作程度和安全系數(shù)高，因此有效避免了人員傷亡的發(fā)生，同時減少了開采人員的井下作業(yè)強度。然而，由于綜采開采技術(shù)的應(yīng)用需要大量的機械化設(shè)備，并且煤炭企業(yè)的機械化設(shè)備造價較高，因此就當(dāng)前煤炭企業(yè)的采煤技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，一些企業(yè)考慮到前期設(shè)備固定成本、折舊成本較高，因此在綜采技術(shù)應(yīng)用初期，煤炭企業(yè)處于虧損狀態(tài)，但是會逐漸扭虧為盈。一般情況下，綜采技術(shù)也可以應(yīng)用于煤層傾斜角度較大的煤礦地質(zhì)條件中，煤層傾角小于55°的情況下，可以采取綜采技術(shù)進行煤炭生產(chǎn)。

3.2普采技術(shù)的應(yīng)用

相較于綜采技術(shù)來說，普采技術(shù)采取人工作業(yè)與機械化作業(yè)結(jié)合的方式，雖然開采效率低于綜采技術(shù)，但是由于應(yīng)用成本較低，并且對于井下開采環(huán)境的要求較低，因此在我國煤炭企業(yè)的井下采煤作業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。此外，普采設(shè)備對于采煤作業(yè)面的適應(yīng)能力較強，并且普采設(shè)備操作簡單，即使中小型煤炭企業(yè)也能充分利用普采技術(shù)進行煤炭開采。

3.3連采技術(shù)的應(yīng)用

雖然由于技術(shù)限制，連采技術(shù)并未在我國煤炭企業(yè)的井下采煤作業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用，但是已經(jīng)展開了試點工作，從試點獲得的數(shù)據(jù)來看，連采技術(shù)在應(yīng)用過程中面臨的最大問題是礦井的通風(fēng)問題，但是連采技術(shù)的出煤效率高、煤炭質(zhì)量好，因此煤炭企業(yè)需要加強對連采技術(shù)應(yīng)用的研究。一般情況下，連采技術(shù)適用于地質(zhì)構(gòu)造簡單的煤礦，同時煤層傾角應(yīng)該小于15°，具有較為良好的井下作業(yè)環(huán)境。

3.4炮采技術(shù)應(yīng)用

炮采屬于傳統(tǒng)化的井下作業(yè)，基本不需要固定成本，因此在小型煤礦的井下開采作業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用，但是炮采技術(shù)的不可控因素較多，并且炮采技術(shù)的安全程度較低，還會造成煤炭資源浪費。

4小結(jié)

隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，煤炭行業(yè)及行業(yè)內(nèi)企業(yè)在進行井下采煤作業(yè)的過程中一定要選取符合自身發(fā)展實際的采煤技術(shù)，同時應(yīng)該提高開采作業(yè)的機械化水平和智能化水平，努力降低煤炭開采的成本，提高煤炭開采效率，從而有效提高自身的經(jīng)濟效益和市場競爭力。

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