探析井下采煤技術和工藝現(xiàn)狀與選擇應用

王 星

（太原理工大學研究生院，山西 太原 030024）

1 國有煤炭資源的情況

我國的煤炭資源豐富，但是人均礦產(chǎn)量較少。改革開放以來，我國煤炭的產(chǎn)量越來越高。所以筆者認為，在未來一段較長的時間里，煤炭依舊是我國能源礦產(chǎn)的主要支柱。

現(xiàn)階段，我國已探明的煤炭資源除了上海之外，全國其他省市區(qū)都有分布，主要集中在山西、陜西、貴州、云南、內(nèi)蒙古、河南和安徽七省，占據(jù)了全國煤炭資源的67%以上。每個地區(qū)的地質(zhì)特征決定了煤炭開采的方式，在我國只有山西、寧夏和內(nèi)蒙古地區(qū)的煤礦適用露天開采發(fā)，其他地區(qū)多為井下采煤。

根據(jù)2013年的煤炭資源報道顯示，我國的煤礦多為深度煤層，只有少數(shù)地區(qū)煤層埋藏較淺，煤質(zhì)較好，可以使用露天采煤技術。調(diào)查報告明確指出了，煤層埋藏深度小于等于600m的煤層占所有煤礦的26%作用；埋藏深度在6000-1000m之間的煤層占所有煤層的19%作用；埋藏深度大于等于1000m的煤層占所有煤層的55%作用。由此我們可以知道，我國雖然地廣物博，煤炭資源豐富，但是煤層埋藏深度較深，采煤作業(yè)難度較大，露天開采范圍較小，普遍使用井下開采技術。

2 我國煤炭井下開采現(xiàn)狀與采煤工藝的選擇應用

煤炭資源是我國發(fā)展的物質(zhì)基礎之一，國家的發(fā)展離不開能源礦產(chǎn)的供應，現(xiàn)階段，我國快速發(fā)展的經(jīng)濟社會也促進了煤炭行業(yè)的發(fā)展。自新中國成立以來，煤炭行業(yè)就是國有企業(yè)中的支柱，煤炭的開采技術也越來越受到人們的關注。改革開放以前，我國在煤炭開采技術方面比較落后，快速發(fā)展的需求和落后的開采技術相矛盾。改革開放以后，我國引進了大量的機械設備用來采煤作業(yè)，這個時期是我國煤炭行業(yè)大規(guī)模發(fā)展時期，大量的現(xiàn)代機械化礦井投入生產(chǎn)。

現(xiàn)在，隨著我國經(jīng)濟社會的持續(xù)性快速發(fā)展，煤炭資源的消耗量逐年上升，約為一次能源總消耗量的70%左右。煤炭資源消耗量逐年上升的情況，在“十二五”期間表現(xiàn)得更加明顯，據(jù)2013年我國煤炭資源報道顯示。自進入“十二五”規(guī)劃以來，我國煤產(chǎn)量增加的速度較“十一五”規(guī)劃來說翻了幾番，資料顯示，我國2013年全年度煤炭產(chǎn)量約為 36.7×108噸。

2.1 采煤技術工藝

在筆者結(jié)合了多個參考資料后，綜合研究認為，我國在井下采煤作業(yè)中使用的方法主要有幾種，分別是：普采、連采、炮采和綜采，這其中普采和綜采運用的情況較多，連采和炮采的運用比例較小。

2.1.1 普采

普采顧名思義就是普通機械化采煤技術，主要指的是利用機械化設備來進行井下采煤工作。比如：利用刮板輸送機來進行煤炭裝運工作、利用采煤機進行破煤、落煤和裝煤工作。對于支護工作而言，通常是使用懸移支架或單體柱的方式來進行。普采方式在工作面方面工效、產(chǎn)能和安全水平較低，工人們的勞動量較大。這種方法最大的優(yōu)點在于能適應多樣的地質(zhì)環(huán)境，在我國實用面較廣。

2.1.2 綜采

從字面上的理解，就是綜合機械化采煤法，主要指在煤炭生產(chǎn)過程中。利用機械連續(xù)采煤的方式來生產(chǎn)，其中支護、運煤、割煤工作體現(xiàn)較為明顯，機械設備方面，主要運用了液壓支架、刮板輸送機和采煤機。運用綜采的方法，在工作面工效和產(chǎn)能方面有較大程度的提升，與普采相比，綜采方式中工人們的勞動量較少，人身安全能夠得到較好的保證。在國內(nèi)外，綜采都是較好的采煤方式。綜采的運用順序為：先利用采煤機進行破煤、落煤作業(yè)，再利用液壓支護架進行采煤現(xiàn)場支護工作，最后利用刮板輸送機進行煤炭裝運工作。這種方式在淺煤層、中煤層和深煤層都有較好的運用前景。

2.1.3 連采

這種方式在我國運用的情況較少，在西歐運用的情況較多。它主要指的是利用機械進行連續(xù)性采煤工作，對相應的機械化設備要求較高。在運用這種方法時，對房柱式的煤層而言，應當運用連續(xù)采煤機進行破煤、落煤和裝煤工作，運用輸送機進行煤炭外運工作，在支護方面是利用了錨索或錨桿進行現(xiàn)場支護。

2.1.4 炮采

這種方式之所以區(qū)別于普采，就是因為它在落煤方面是利用了放炮爆破的方法，然后進行人工或機械裝煤、送煤工作，在支護方面普遍采用單體柱進行現(xiàn)場支護。這種方式的工藝較為簡單，對機械設備的要求較低，工作面工效和產(chǎn)能也相對較低。與普采一樣，炮采能適應不同的地質(zhì)特點，采煤成本較低，在我國的中小型煤礦產(chǎn)業(yè)中運用較多。

2.2 選擇應用

根據(jù)筆者的調(diào)查，我國礦井的開拓方式主要有四種，分別是：斜井開拓、平硐開拓、立井開拓和綜合開拓。對于這種方式的選擇，主要由礦井的深度來決定，加上開采地質(zhì)、水紋條件以及煤層賦存等多方面因素的綜合考量，最后才能選定開拓方式。在準備方式上也存在分帶式、盤區(qū)式和分區(qū)式三種，根據(jù)地質(zhì)條件和煤層傾向角度的影響，在我國主要運用的是采區(qū)式準備方式。

3 結(jié)束語

我國的煤炭資源豐富，煤炭行業(yè)是國有企業(yè)中的基礎行業(yè)，而采煤技術對煤炭行業(yè)的影響很大，它決定了國有煤炭的產(chǎn)量。井下采煤技術是我國普遍使用的工藝，在本文中，筆者闡述了煤層工藝的選取標準，選取時應當參考煤礦地質(zhì)特點和開采技術水平。率先考慮綜合性較強的采煤技術，以選取的采煤技術為主，其他技術為輔，保證有效進行采煤作業(yè)。

筆者結(jié)合自身的經(jīng)驗和調(diào)查走訪結(jié)果，針對井下采煤技術，以及采煤工藝的選擇應用有關方面進行了詳細的論述，希望能對井下采煤相關工作有所幫助。

［1］喬穎.井下采煤技術與采煤工藝的選擇應用[J].山西煤炭管理干部學院學報,2012,04:63-64.

［2］孫崗.淺論井下采煤技術與工藝現(xiàn)狀及選擇應用[J].科技創(chuàng)新與應用,2013,12:56.

［3］郭晉生.淺析中國井下采煤技術與工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].能源與節(jié)能,2013,12:181-182.