淺論煤礦開采技術與工藝發(fā)展

閆紹恭

摘 要：采煤方法工藝技術在煤礦生產(chǎn)中占有極其重要的地位。隨著現(xiàn)代采煤工藝正在向高產(chǎn)、高效、高安全性和高可靠性方向發(fā)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(fā)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(fā)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(nèi)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(zhì)因素（地質(zhì)、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(qū)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(chǎn)系統(tǒng)比較簡單，具有很強的生產(chǎn)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(yè)結構的現(xiàn)狀，就目前而言，在我國煤礦工業(yè)結構中，小型煤礦數(shù)量最多。既有受地質(zhì)變動和破壞輕的無限煤田，又有受地質(zhì)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(chǎn)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(yè)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(xiàn)狀出發(fā)，煤礦開拓技術的開采條件較為特殊，不同地區(qū)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(tǒng)。一般來講，多數(shù)地形都可以采用開拓系統(tǒng)，針對不同地區(qū)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(chǎn)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(chǎn)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(qū)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(xié)同發(fā)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(fā)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(fā)展趨勢

采煤工藝的發(fā)展將帶動煤炭開采各環(huán)節(jié)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(fā)展主要呈現(xiàn)兩個發(fā)展趨勢，即壁式體系采煤技術和采煤機方面的創(chuàng)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(xiàn)連續(xù)采煤，具有單產(chǎn)高、工效高、采出率高及適用性強等優(yōu)點。我國煤層賦存條件多樣，開采條件較復雜，主體將發(fā)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(chǎn)量比重均在85％左右，綜采程度尚不到50％，長壁綜采是今后發(fā)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(chǎn)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(wǎng)工藝及有關裝備；中下分層需在網(wǎng)下進行開采。緩斜厚煤層采用命層綜采在中國、前蘇聯(lián)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(fā)展趨勢。

3.2 采煤機方面的創(chuàng)新

采煤工藝的發(fā)展趨勢還表現(xiàn)在采煤機方面的創(chuàng)新上。采煤機是綜采成套裝備的主要設備之一。發(fā)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(fā)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(fā)有了長足的發(fā)展，研制了30余種放頂煤液壓支架架型。并對礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、頂煤碎裂規(guī)律及可放性、放煤規(guī)律等進行了大量的研究、對生產(chǎn)起了重要指導作用。我國在架型結構功能、參數(shù)、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(fā)展放頂煤綜采具有重要現(xiàn)實意義。

4 結語

總之，我國煤礦開采技術與工藝發(fā)展具有長期性和復雜性，為進一步發(fā)展現(xiàn)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(chuàng)新的煤礦開采發(fā)展趨勢。對煤礦企業(yè)而言，煤礦企業(yè)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(fā)展趨勢，發(fā)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(fā)展，只有這樣，才能提高采煤工作面的單產(chǎn)和工效。

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