井下采煤技術(shù)及采煤工藝的選擇

呂德生

(七臺河市茄子河區(qū)煤炭生產(chǎn)安全管理局，黑龍江 七臺河 154600)

科技進(jìn)步帶動了煤炭行業(yè)的發(fā)展，很多煤炭企業(yè)改革創(chuàng)新，淘汰了落后的井下采煤技術(shù)和采煤工藝，選擇了機(jī)械化技術(shù)，提高了煤炭開采效率。我國煤炭資源豐富，但是近年來。對煤炭資源的需求量不斷增加，導(dǎo)致煤炭總量供不應(yīng)求，所以提高煤炭開采效率勢在必行。想要提高煤炭開采效率，必須要強(qiáng)化開采技術(shù)，進(jìn)行機(jī)械化開采，選擇合理的井下采煤技術(shù)和采煤工藝，保證煤炭開采過程的安全與穩(wěn)定，推動我國煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前，地下采礦技術(shù)已向機(jī)械化、自動化、集中化方向發(fā)展。我國主要有三種開采技術(shù)，即綜合機(jī)械化開采技術(shù)、爆破開采技術(shù)和連續(xù)開采技術(shù)。每種技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性，需要根據(jù)實(shí)際情況來選擇。應(yīng)按照安全、經(jīng)濟(jì)、高采收率的原則選擇開采技術(shù)，綜合分析開采環(huán)境、人員數(shù)量、政策等因素，選擇最合理的方法。

1 井下采煤技術(shù)

1.1 柱式采煤法

柱式采煤法是煤炭開采過程中應(yīng)用較多的一種方式，它可以在爆破時(shí)用煤柱來支撐采空區(qū)，同時(shí)對多個(gè)地方進(jìn)行開采，能夠有效提高開采效率，操作簡單，開采成本合理。但是使用柱式采煤法會降低開采空間的通風(fēng)性，回采時(shí)很難保證回采率，具有不確定性，需要對其進(jìn)行改革創(chuàng)新。

1.2 長壁開采技術(shù)

長壁開采技術(shù)在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用，該技術(shù)運(yùn)用膠帶運(yùn)輸機(jī)取代了軌道運(yùn)輸方式，不僅能夠保證開采環(huán)境的安全，還可以提高煤炭開采效率，避免傳統(tǒng)采煤技術(shù)的弊端。長壁開采技術(shù)通過增大幾何尺寸的方式來縮短采煤機(jī)準(zhǔn)備盤區(qū)的工作時(shí)間，提高了開采速度，滿足了長壁開采區(qū)的需求。

1.3 放頂煤開采技術(shù)

放頂煤開采技術(shù)是在長壁開采技術(shù)基礎(chǔ)上改革創(chuàng)新的一種技術(shù)，其選用大功率設(shè)備，提高了采煤技術(shù)的運(yùn)輸能力。采煤過程中，如果出現(xiàn)煤礦采煤機(jī)能力不匹配的問題，可以使用長壁開采設(shè)備，避免頂煤因受到壓力而出現(xiàn)的變形、移動、破壞等問題，提高采煤效率。但是使用放頂煤開采技術(shù)一定要注意保護(hù)圍巖，否則很容易使開采面的圍巖遭到破壞，造成瓦斯泄漏，甚至有可能發(fā)生瓦斯爆炸事故，增大開采難度。

2 采煤工藝

2.1 綜合化開采工藝

綜合化開采工藝可以利用機(jī)械化設(shè)備連續(xù)進(jìn)行開采工作，是一種非常先進(jìn)的采煤工藝，對整個(gè)采煤工作的開展具有重要意義。綜合化開采工藝用機(jī)械代替人力，降低了工作人員的工作強(qiáng)度，保證了工作人員的人身安全，提高了煤炭開采效率。綜合化開采是比較適合我國煤炭開采工作的重要工藝。

2.2 普通機(jī)械化采煤工藝

普通機(jī)械化采煤工藝是爆破開采技術(shù)的一種延伸，也叫做“普采”。煤炭開采過程中，進(jìn)行落煤和裝煤工作時(shí)，可以利用普通機(jī)械化采煤工藝，與其他采煤設(shè)備協(xié)同工作。普通機(jī)械化采煤技術(shù)在很多方面都得到了廣泛應(yīng)用，如運(yùn)煤支護(hù)、采空區(qū)處理側(cè)、頂板支護(hù)等。

2.3 爆破開采工藝

爆破開采工藝是通過爆破方式進(jìn)行開采，利用爆破落煤，再由人工進(jìn)行裝煤，使用機(jī)械化設(shè)備運(yùn)輸煤炭，利用單體支柱進(jìn)行頂板支護(hù)。隨著我國科技的不斷進(jìn)步，爆破開采工藝及設(shè)備也在不斷發(fā)展，以前爆破開采一直采用傳統(tǒng)的摩擦式金屬支柱，目前則主要采用防炮崩單體液壓支柱，便于控制開采空間，且爆破開采工藝是在工作面輸送機(jī)上安裝擋煤板和鏟煤板，降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了開采時(shí)間，提高了開采效率，推動了我國煤炭事業(yè)的發(fā)展。

2.4 連續(xù)開采工藝

連續(xù)開采技術(shù)是利用連續(xù)采煤機(jī)展開工作，通過機(jī)械化設(shè)備完成支護(hù)、破煤、裝煤、運(yùn)輸?shù)纫幌盗胁僮?。它是在綜合機(jī)械化開采工藝基礎(chǔ)上的升級，既彌補(bǔ)了綜合機(jī)械化開采工藝的不足，又促進(jìn)了其發(fā)展。連續(xù)開采技術(shù)可滿足我國煤炭開采事業(yè)的需求，還可推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3 選擇采煤工藝應(yīng)注意的問題

使用綜合機(jī)械化采煤工藝可以保證開采安全，提高開采效率，降低工作人員的勞動強(qiáng)度，但是設(shè)備投入成本很高。如果開采煤層穩(wěn)定、生產(chǎn)系統(tǒng)良好時(shí)，可以選擇綜合機(jī)械化采煤工藝。從開采現(xiàn)狀來看，綜合機(jī)械化采煤工藝更適合構(gòu)造簡單、環(huán)境良好、煤層傾角≤55°且儲存條件較好的礦井。

連續(xù)采煤工藝設(shè)備不需要投入太多的成本，可以保證開采工作的安全，具有很好的適應(yīng)性，開采效率也特別高，但是使用連續(xù)采煤工藝會出現(xiàn)通風(fēng)不好、煤炭回收率低的情況。所以，開采構(gòu)造簡單、深度小、煤層傾角≤15°的煤層時(shí)，可以選擇連續(xù)采煤工藝，但由于連續(xù)采煤工藝的出炭率不高，所以開采近距離煤層群時(shí)，盡量不要選擇連續(xù)采煤工藝。

4 結(jié)語

經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動了能源發(fā)展，能源發(fā)展又帶動了煤炭事業(yè)的發(fā)展。選擇合適的井下采煤技術(shù)和采煤工藝對促進(jìn)煤炭事業(yè)發(fā)展具有重大意義。開采前，要對礦井提前進(jìn)行考察，熟悉礦井周圍的環(huán)境和地質(zhì)，根據(jù)實(shí)際情況制訂合理的開采方案，確定合適的開采技術(shù)，提高煤炭開采效率和質(zhì)量，保證開采工作的安全穩(wěn)定進(jìn)行。技術(shù)人員要對井下采煤技術(shù)和采煤工藝不斷進(jìn)行更新和完善，以保證其發(fā)揮最大作用，推動煤炭企業(yè)良性發(fā)展。