煤礦采煤工藝及適用條件分析

李玉梅

摘要：隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，為煤炭產(chǎn)業(yè)提供了有效的金融支持，同時對煤炭產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求。煤炭行業(yè)市場規(guī)模較大，是為了占領(lǐng)更多的市場份額，提高經(jīng)濟效益。礦山企業(yè)根據(jù)當?shù)氐刭|(zhì)條件，科學合理的開采，保證了礦山工作的順利進行。近年來，隨著我國社會的發(fā)展，煤礦開采技術(shù)和開采生產(chǎn)能力不斷提高。從煤礦社會發(fā)展的現(xiàn)狀來看，提高技術(shù)效率和技術(shù)水平是非常重要的。因此，通過需求分析，實現(xiàn)礦井技術(shù)的科學優(yōu)化具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：煤礦采煤;工藝;適用條件

引言

我國煤炭儲備量豐富，若煤炭開采企業(yè)能夠形成有效且充分的開采，則基本能夠滿足我國大部分能源或是工業(yè)企業(yè)的實際需要。然而，隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了許多井下采煤技術(shù)，而不同井下采煤技術(shù)的優(yōu)勢與劣勢較為明顯，使得其適用于不同的施工環(huán)境之中。作為煤炭開采企業(yè)，其需要了解不同井下采煤技術(shù)的適用條件，然后合理應用不同的井下采煤技術(shù)，以保證煤炭開采效率得到明顯提高。

1煤礦采煤工藝

1.1爆破采煤工藝

爆破采煤技術(shù)屬于相對較多見的一種采煤技術(shù)，應用較為廣泛。爆破采煤指的是施工人員于井下相對應的位置埋設(shè)足夠量的炸藥，借助炸藥爆炸所形成的沖擊力，以實現(xiàn)井下采煤的目的，通過該技術(shù)開展采煤作業(yè)，具體工作流程如下：第一，爆破落煤。通過炸藥的爆破可以令黏附于礦洞之中的煤炭炸裂，然后令煤炭改變?yōu)檩^小的顆粒。該流程中，應保證煤炭資源可以爆炸的基礎(chǔ)之上，形成最小的爆炸效果，避免對頂板或是井下其余作業(yè)設(shè)備產(chǎn)生負面影響。施工人員在正式埋設(shè)炸藥之前，應先針對炮眼位置予以合理的設(shè)計。第二，運煤。施工人員把掉落在地面上的煤炭裝入運輸車輛之中，使得煤炭能夠及時高效地運輸出井。第三，關(guān)于采空區(qū)的處理以及工作面的支護。為了提高采煤工作本身的安全性，施工人員需要采用全部垮落法的方式針對采空區(qū)予以合理的處理，同時利用支柱的方法，針對工作免于以合理支護。

1.2綜合機械化采煤工藝

通常綜合機械化采煤技術(shù)也稱之為綜采工藝，其采煤過程中實現(xiàn)全面機械化采煤作業(yè)。在井下采煤工作中，有著一整套的工序流程并共同構(gòu)成井下煤炭開采作業(yè)程序。在井下采煤作業(yè)流程中割煤與運煤是兩項十分重要的內(nèi)容。其中割煤就是常說的破煤，其主要是應用刨煤式與滾筒式采煤機等相關(guān)設(shè)備來實施煤礦開采作業(yè)。刨煤式與滾筒式兩種采煤機各自具有自身優(yōu)點：如刨煤機結(jié)構(gòu)極為簡單、操作十分便捷，且其在煤礦開采、檢修以及管理等方面都有著極大優(yōu)勢，也因此該機械在實際開采作業(yè)中應用十分廣泛;而對于滾筒式采煤機來講，其主要是利用滾筒旋轉(zhuǎn)夠?qū)崿F(xiàn)對掘進作業(yè)，同時其在實際采煤作業(yè)中可以以采煤調(diào)度為依據(jù)對其底板高度作適當?shù)卣{(diào)節(jié)。在這一過程中割煤完成后煤炭被裝入相關(guān)運輸設(shè)備并將其運送到工作面外邊，進而再使用轉(zhuǎn)載機、伸縮輸送機等設(shè)備將所有煤炭運送到綜采工作面以外。在進行工作面支護與采空區(qū)處理時，通常綜采工作面主要是采取掩護式支架來實施支護，并利用支架來施加高壓乳化液，將支架液壓柱抬升以實現(xiàn)頂板支護的效果。液壓支護能夠自動完成切頂、護幫、推溜以及移架等工序。在回采綜采工作面時，通常是采取及時支護與滯后支護兩種類型。通常情況下，當周期壓力較大或是工作面板較為穩(wěn)定情況下采取的是滯后支護方式，但是該種方式對于頂板較為破碎的工作面適應能力較差。當前國內(nèi)大部分煤礦在處理采空區(qū)時都是采取全部垮落法。

1.3普通采煤工藝

在綜采工作面采煤機落煤、裝煤并利用刮板輸送機等設(shè)備將煤炭運出后，對頂板采用人工支設(shè)單體柱進行支護的施工工藝被稱為煤礦普采工藝。相比于綜合機械化采煤工藝，普通機械采煤工藝是采用人工來完成支護工序、普采工作面機械設(shè)備的功率比綜采工作面的設(shè)備功率要小。雖然普采工藝的安全系數(shù)和施工效率較低、勞動強度較大，但是它的適應性要比綜采技術(shù)強。齊梁直線柱和錯梁直線柱是普采工作面支護工作中所采用的兩種方式，一般采用較多的是錯梁直線柱布置方式，采用單體液壓支柱和金屬頂梁對工作面進行聯(lián)合支護，其排距一般為1.0m，間距為0.8m。

1.4連采工藝

一般連采工藝使用于房柱式采煤，煤房工作使用連續(xù)采煤機完成破煤和裝煤，用梭車或可伸縮輸送機運煤，采用錨桿支護頂板，使用鏟車搬運物料和清理工作面，破、裝、運、支等工藝全部實現(xiàn)了機械化作業(yè)。該采煤工藝主要采用7m左右煤房將采區(qū)煤層劃分為若干個規(guī)則煤柱，煤柱寬度根據(jù)施工條件而定，一般幾十米左右。在煤房里進行回采，根據(jù)頂板穩(wěn)定情況回收煤柱。連采工藝采用掘進與回采同時進行的施工方法，在施工煤房時屬于掘進階段，煤柱回收屬于回采階段。煤房施工完后對頂板采用錨桿、錨索聯(lián)合支護。煤房施工完采煤機采用后退式回采煤柱。

2煤礦采煤工藝適用條件分析

2.1爆破采煤工藝適應條件分析

爆破采煤工藝機械設(shè)備投入少，落煤工序采用爆破施工完成，成本費用低，而且適應性強，對工作面機械設(shè)備要求相對較低，但爆破采煤存在很大安全隱患。對于高瓦斯礦井，具有煤與瓦斯突出煤層不適合用爆破采煤工藝。目前我國爆破采煤工藝主要適用于急傾斜煤層及地質(zhì)構(gòu)造較復雜的煤層。

2.2綜合開采技術(shù)適用條件分析

綜采技術(shù)與工藝的實施具有生產(chǎn)效率高、安全、消耗低等優(yōu)點。但也有昂貴的缺點。綜采設(shè)備成本較高，只適用于煤層地質(zhì)條件狀態(tài)較好、生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)良及操作水平高的開采生產(chǎn)條件，根據(jù)以往的生產(chǎn)經(jīng)驗，在煤層地質(zhì)條件穩(wěn)定，頂?shù)装謇喂?，煤層傾角在55°以內(nèi)的情況下，適用于綜采技術(shù)及工藝的實施。

2.3普采工藝的適用條件分析

普采工藝的機械設(shè)備、設(shè)備功率和生產(chǎn)能力都不如綜采工藝。普采工藝對于機械設(shè)備的要求也沒有綜采工藝高，因此，我國的煤礦企業(yè)普遍選擇采用國產(chǎn)設(shè)備，一方面在成本投入上相對較低，另一方面比較綜采工藝技術(shù)有更好的適應性。目前，針對短距離以及大傾角工作面可推廣應用普采工藝技術(shù)，以保障工作效率理想，回采效率可靠。一般中型及以下的煤礦企業(yè)會采用這種操作簡單且生產(chǎn)組織較易的普采工藝。

2.4連采工藝的適用條件分析

雖然連采工藝有投資小、機械化程度高、掘進開采共同進行以及適應性強等多方面優(yōu)勢，但在實際應用過程中通風安全方面并不理想，同時其煤炭回收率也相對比較低。國內(nèi)煤礦房柱式開采作業(yè)通常會應用該工藝，但在實際應用中還需滿足以下條件才可以：適用于煤層埋藏淺、地質(zhì)結(jié)構(gòu)單一且?guī)r層硬度高、傾角小等中厚煤層中。就目前來講，對于連采工藝的應用通常只是以輔助工藝的形式來進行，極少企業(yè)會用作全面采煤工藝來實施。

結(jié)語

中國作為產(chǎn)煤大國，應加強采煤技術(shù)。如今煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其開采技術(shù)水平有了很大的提升，無論在深度還是廣度都有了很大進步，但仍舊參差不齊。應加強對煤礦開采中巷道布置和采煤工藝的重視，結(jié)合實際作業(yè)環(huán)境，完善技術(shù)水平，保障采煤高效安全。

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