煤礦開采技術與工藝發展探討

武道遠

（昭蘇盛泉有限責任公司，新疆　昭蘇　835600）

煤礦開采技術與工藝發展探討

武道遠

（昭蘇盛泉有限責任公司，新疆昭蘇835600）

摘要：煤炭資源是我國主要的能源來源，在我國經濟發展有著重要的作用。先進的采礦技術與工藝是煤炭生產企業提高生產能力的重要保障，其對于提高煤礦產量有著重要的推動作用，也關系到我國的能源保障問題。本文對煤礦開采技術與工藝的發展進行深入探討。

關鍵詞：煤礦開采；開采技術；工藝

1　煤礦的開拓技術

我國有豐富的煤炭資源，并且煤炭資源開拓技術多樣化，不同開拓技術有不同的特點，主要有三個突出的特征，下邊各自進行詳細介紹。

1.1開拓方法的多樣化

由于我國煤礦煤層的賦存條件種類較多，各不相同，造成我國煤礦開拓具有方法多樣化的特點。主井和附井的井簡形式是分類標志的基本型式，有綜合開拓、平響開拓、斜井開拓和立井開拓等方面。平響開拓應用較少，這是由于其受到各種地質因素的影響造成的。斜井開拓是中小型礦井應用較廣泛的一種類型，在一些大型煤礦或特大型煤礦中的煤層傾角較小，且表土層不厚的，無流砂層的情況中也有應用；礦井的進一步延深，使得綜合開拓廣泛應用于技術改造方面；立井開拓由于其生產能力強得到廣泛應用，由于其生產系統較為簡單，因此在表土層較厚，傾角大且煤層深而且還有流砂層的煤礦中被廣泛應用。

1.2大、中、小型煤礦共存

我國的煤層地質條件多樣，有的受到了地質變動的破壞輕，有的則沒有受到嚴重地質破壞和地質變動的，分別被稱為無限煤田和有限煤田，他們在井田的尺寸上差距巨大。同時，我國的礦井開發技術水平有高有低，還存在著各種所有制的問題，造成了我國礦井大井小井共存的局面。大中型礦井及一些特大型礦井一般是我國的重點煤礦；中小型煤礦主要指的是地方煤礦，生產能力在8萬噸/年以上。不同井型和井田差別較大，我國的國有煤礦的礦井井田長度有著不同，大型、特大型、小型、中型分別的長度為7.70km、9.21km、4.24km、5.95km[1]。

1.3礦井開拓在特殊環境下特點各異

國內的煤礦形成較為復雜，決定了煤層的賦存條件多樣，分布分散的特點。多數區域煤層賦存條件復雜多樣，開采條件各具特點，造成了的開拓系統和開拓方法各具特點。開拓方法包括水力采煤礦井開拓、水力充填礦井開拓、承壓水體上采煤的礦井開拓、在有煤和瓦斯突出的礦井開拓等。

2　煤礦的開采方法

煤礦生產的核心技術是采煤方法。除了資源條件外，適用的和先進的采煤方法是決定礦井生產效率的主要原因。

當前世界上主要有兩大體系的采煤方法，其一是壁式體系采煤法，以長工作面為代表；其二是柱式體系采煤法，以短工作面為主要代表。

我國煤礦開采條件具有多樣化、特征各異等特點，表現為：

（1）煤炭資源是我國的主要能源。

（2）我國的煤炭資源區域性分布較強，具有分布平衡特點。

（3）我國的煤層開采條件類型較多，各地方和鄉鎮煤礦開采的煤層較淺，且其富集積度低，全國煤礦礦井總體上我國是主要開采總厚大、煤層多、表土不厚、小傾角、低瓦斯的淺層性煤層。

（4）相關煤礦開辦體制的多樣性，我國煤礦開采具有多種體制辦多種模式的煤礦的特點，不同的開采技術受不同的技術經濟特點影響。

（5）煤礦開采技術多形式并存發展，我國的露天開采比重較小，以井工開采為主要形式。采煤機械化成為煤礦開采技術的層次和技術核心的標志，目前與當今世界上先進的產煤國家比較我國各方面都相對落后。

促進我國采煤方法多樣化發展的主要原因是煤層賦存條件多樣，開采技術條件存在差異。我國的采煤方法種類在世界上是最多的。采煤方法主要常見有：單一走向長壁采煤法；刀柱式采煤法；單一傾斜長壁采煤法；傾斜分層傾斜長壁下行跨落采煤法；傾斜分層走向長壁下行跨落采煤法；傾斜分層長壁上行充填采煤法；斜切分層下行跨落采煤法、水平分層、放頂煤采煤法；掩護支架采煤法；水力采煤法；水平分段放頂煤采煤法；柱式體系采煤法。

3　煤礦開采工藝

3.1壁式體系采煤技術

壁式體系的特點是單產高、采出率高、工效高及較強的適應性。壁式體系還可以實現聯系采集。上世紀八十年代后，澳大利亞、美國等發達國家就已經開始推廣壁式體系采煤技術，實現了一個礦井一個綜采工作面生產，產量大幅度上升，工效也極大地提高，在世界上處于領先地位。美國因為其煤礦賦存條件好，且推廣了壁式開采技術，并迅速發展，經過10年的發展，其礦井的平均員工工效由10t/工，一下提高至25t/工以上，比西歐國家高出兩倍，與澳大利亞持平。由于我國煤層開采條件復雜多樣，賦存條件種類多，其發展主流是長壁綜采為主的多種類型長壁式開采技術。

我國的國有重點煤礦礦井緩斜煤層與產量比重在85%左右，綜采程度不到一半，而世界主要產煤國均以達到80%以上，所以發展長壁綜采是我國煤礦采礦的主要發展方向。

3.2發展高可靠性、大功率的薄煤層采煤機和刨煤機

采煤機和刨煤機的功率大，其才會有可靠的性能和廣泛的應用性。目前，國外的薄煤層采煤機總裝機功率大于500KW，刨煤機的總裝機功率超過了2*400KW[2]，我國也正在研制大功率的采煤機和刨煤機。如何解決主電機功率與機面高度的矛盾成為我國在薄煤層采煤機發展的一個制約因素，當務之急是盡快研制出適用于薄煤層適用的功率大、體積小的采煤機[2]。我國薄層采煤工作面設計長度僅為150-200米，

與國外超過250米比較，差距較大。

我國為此進行深入研究，先后研制的放頂煤液壓支架架型多大30多種，同時研究了頂煤碎裂及礦壓顯現規律，研究成果對采煤生產有著重要的指導意義。我國的在架型結構功能、理論研究、參數及應用效果方面居世界前列。我國巨大的厚煤層儲量，使得盡快完善和發展我國放頂煤綜采技術意義重大。

4　小結

我國在煤礦開采技術和工藝發展上有長期性和復雜性的特點，進一步發展采煤工藝，改進落后煤礦的采煤方法和工藝，適應壁式體系采煤技術和采煤機方面的創新的煤礦發展趨勢。我國是煤炭大國，儲量豐富，探討先進的開采技術與工藝對于我國的煤炭生產意義重大，也是保障我國能源安全的關鍵因素。

參考資料：

[1]閆紹恭.淺論煤礦開采技術與工藝發展[J].工業技術[J].科技資訊，2012（30）.

[2]熊瑞忠.淺析成膜劑在高速公路路面施工中的應用[J].中國高新技術企業，2009（22）.