淺論煤礦開采技術與工藝發展

閆紹恭

摘 要：采煤方法工藝技術在煤礦生產中占有極其重要的地位。隨著現代采煤工藝正在向高產、高效、高安全性和高可靠性方向發展，新時期煤礦開采工藝技術、煤礦開采方法，對煤礦開采工藝技術的適應性和先進性提出了更高的要求。本文立足于煤炭開采技術的前沿，在闡述煤礦開拓技術的基礎上，通過分析煤礦開采技術，探討了采煤工藝的發展趨勢，以期為煤礦開采工藝提供參考。

關鍵詞：煤礦開采技術工藝發展

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0069-01

1 煤礦開拓技術概述

我國煤礦開拓技術具有開拓方式多樣；大、中、小型礦井并存和礦井開拓各具特點三個方面的特征，其具體內容如下。

1.1 開拓方式多樣

開拓方式多樣是我國煤礦開拓的主要特征之一，這主要是由于我國煤層的不同賦存條件決定的。在我國煤礦開拓中，作為分類標志的基本型式主要是以主井、副井的井簡型式，一般都包含了平響開拓、斜井開拓、綜合開拓、立井開拓等等方面。平響開拓受到了各種地質因素（地質、地形、地貌等構造）條件的限制，在礦井中應用不廣。中小型礦井一般采用較多的是斜井開拓，同時還被廣泛的應用于煤層傾角較小，表土層方面不厚，無流砂層的一些礦區中大型或者特大型的礦井；綜合開拓主要是隨著礦井的不斷延深，在技術改造方面得到了廣泛的應用；而立井開拓的生產系統比較簡單，具有很強的生產能力，因此被廣泛的應用于表土層較厚、傾角較大、煤層埋藏較深含有流砂層的井田。

1.2 大、中、小型礦井并存

大、中、小型礦井并存是我國煤礦工業結構的現狀，就目前而言，在我國煤礦工業結構中，小型煤礦數量最多。既有受地質變動和破壞輕的無限煤田，又有受地質變動和破壞較多的有限煤田，井田的幾何尺寸相差懸殊。同時，由于礦井開采技術水平上的差異，以及多種所有制的存在，使得我國礦井大小井型并存。我國國有重點煤礦以大、中型礦井為主，還有一部分大型和特大型礦井；地方國有煤礦以中、小型礦井為主，其平均生產能力為8.45萬噸。由于井型的差異，使得并田的幾何尺寸相差懸殊。

1.3 礦井開拓各具特點

由于我國煤層賦存條件的多樣性，對于采煤業來說，在煤礦開采中，礦井開拓還存在著各具特點的特征。

從我國煤礦賦存現狀出發，煤礦開拓技術的開采條件較為特殊，不同地區的煤層賦存各具特點，因而形成了特殊的開拓方式和開拓系統。一般來講，多數地形都可以采用開拓系統，針對不同地區的煤層賦存條件，則需采用特殊的開拓方式。在工藝技術方面，對不同的礦井開拓也應采用不同的工藝技術。

2 煤礦開采技術分析

采煤方法是煤礦生產的核心技術。采煤方法的適用性和先進性是除資源條件外決定礦井生產效率的主要因素。我國煤礦開采技術主要有以下五種形式特點，一是能源結構長期以煤為主；二是煤炭資源地區分布不均；三是開采煤層條件類型多樣；四是多種辦礦體制并存；五是多層次多樣化的開采技術協同發展。我國煤礦開采以井工開采為主，露天開采的比重不大。采煤機械化是煤礦開采技術的核心和技術層次的主要標志，我國與世界先進來煤國家相比，在廣度和深度上都存在相當大的差距。我國煤層賦存條件多樣，開采技術條件各異，因而促使了采煤方法向多樣化方向發展。我國是世界上采煤方法種類最多的國家。常見的幾種主要采煤方法為：單一走向長壁采煤法；刀柱式采煤法；傾斜分層走向長壁下行垮落采煤法；單一傾斜長壁采煤法；傾斜分層傾斜長壁下行垮落采煤法；傾斜分層長壁上行充填采煤法；放頂煤采煤法；水平分層、斜切分層下行垮落采煤法；水平分段放頂煤采煤法；掩護支架采煤法；水力采煤法；柱式體系采煤法。

3 采煤工藝的發展趨勢

采煤工藝的發展將帶動煤炭開采各環節的變革，隨著應用的水平與理論的研究的深度與廣度逐步提高，煤礦采煤工藝的發展主要呈現兩個發展趨勢，即壁式體系采煤技術和采煤機方面的創新，下文將逐一進行分析。

3.1 壁式體系采煤技術

壁式體系可實現連續采煤，具有單產高、工效高、采出率高及適用性強等優點。我國煤層賦存條件多樣，開采條件較復雜，主體將發展以壁式體系縱才為主的不同類型的長壁式開采技術。我國國有重點煤礦礦井緩斜煤層可采儲量及產量比重均在85％左右，綜采程度尚不到50％，長壁綜采是今后發展的主要方向。另外，我國緩斜厚煤層儲量豐富，從厚煤層中采出的產量占國有重點煤礦的40％以上，也主要采用傾斜分層長壁開采。雖然近幾年來，我國較廣泛采用放頂煤開采，分層開采的比重有下降的趨勢，但目前仍占主導地位。分層開采的裝備與中厚煤層有通用性，特點是：頂分層需增設鋪網工藝及有關裝備；中下分層需在網下進行開采。緩斜厚煤層采用命層綜采在中國、前蘇聯等國得到廣泛應用。但從長遠來看，壁式體系采煤技術仍是煤礦開采技術的發展趨勢。

3.2 采煤機方面的創新

采煤工藝的發展趨勢還表現在采煤機方面的創新上。采煤機是綜采成套裝備的主要設備之一。發展大功率、高可靠性薄煤層采煤機、刨煤機是一個趨勢。只有大功率，才會有更高的可靠性與更廣的適應性。就目前而言，制約我國薄煤層采煤機發展的一個主要因素是：主電機功率與機面高度的矛盾較難解決，研制適用于薄層采煤機使用的體積小、功率大的電機是當務之急。我國薄層采煤工作面輸送機的設計長度一般僅為150～200 m，而國外普遍為250 m，有的達300 m以上，差距較大。改革開放以來，我國的采煤機研發有了長足的發展，研制了30余種放頂煤液壓支架架型。并對礦壓顯現規律、頂煤碎裂規律及可放性、放煤規律等進行了大量的研究、對生產起了重要指導作用。我國在架型結構功能、參數、理論研究及使用效果等方面居國際領先水平。我國厚煤層儲量大，因此，加快完善與發展放頂煤綜采具有重要現實意義。

4 結語

總之，我國煤礦開采技術與工藝發展具有長期性和復雜性，為進一步發展現代采煤工藝，應改進小煤礦的采煤方法和開采工藝，適應壁式體系采煤技術和采煤機方面的創新的煤礦開采發展趨勢。對煤礦企業而言，煤礦企業則應結合煤礦實際情況，加大理論研究，不斷探索煤礦開采技術與工藝發展趨勢，發展多層次、與多樣化的采煤的工藝，促進煤礦開采技術與工藝發展，只有這樣，才能提高采煤工作面的單產和工效。

參考文獻

[1] 王浩.采煤方法選擇之我見[J].科技信息：科學教研，2008（3）.

[2] 付崇禹，高海濤.生產礦井采煤方法選擇及影響因素分析[J].知識經濟，2008（1）.

[3] 齊俊德.采煤方法的合理選擇及實踐[J].礦冶，2007（3）.

[4] 郝忠軍.井下采煤技術及采煤工藝的選擇[J].內蒙古科技與經濟，2007（13）.

[5] 靜玉濤.淺議對新世紀煤礦采煤工藝的選擇[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2011（4）.

[6] 黨清田，張兆國.提高煤炭資源回采率的幾個技術問題[J].中國房地產業，2011（3）.