淺談煤礦井下采煤工藝及選擇

王志剛

摘 要：煤礦企業(yè)屬于高危行業(yè)，特別是在井下開采生產(chǎn)工作中，其安全性較低，而且在開采過程中會(huì)有較多的瓦斯、粉塵和有害氣體產(chǎn)生，從而引發(fā)安全事故，給企業(yè)的財(cái)產(chǎn)和人員的生命帶來較大的威脅。所以在煤礦企業(yè)井下采煤過程中，需要對采煤工藝和技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，確保采煤生產(chǎn)的安全性、合理性和高效性，確保采煤作業(yè)的安全。文中對采煤工藝方式進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對井下采煤工藝的選擇進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦；井下；采煤技術(shù)；采煤工藝

前言

在當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中，煤礦企業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中占據(jù)非常重要的位置，當(dāng)前煤礦企業(yè)開采方式也呈現(xiàn)多樣化的方向發(fā)展，一些較為先進(jìn)的采煤工作和技術(shù)也開始廣泛的在采煤過程中進(jìn)行應(yīng)用，而且取得了較好的效果。這對于我國采煤總量的提升起到積極的促進(jìn)作用，所以需要科學(xué)選擇采煤工藝，確保更好的推動(dòng)煤礦企業(yè)的健康、有序發(fā)展。

1 采煤工藝方式

1.1 綜采工藝

這是一種綜合機(jī)械化采煤工藝，在采煤工作面中的所有生產(chǎn)工序中都廣泛的應(yīng)用機(jī)械化進(jìn)行作業(yè)。由于綜合采煤工藝系統(tǒng)的應(yīng)用，有效提高采煤的效率，而且可以實(shí)現(xiàn)人力資源的節(jié)省，有利于開采安全性的提升。而且當(dāng)前綜采工藝作為最為先進(jìn)的采煤技術(shù)，也是未來采煤行業(yè)的主要技術(shù)發(fā)展方向。

1.1.1 割煤

割煤主要有兩道工序，即破煤和裝煤，其主要是對采煤工作面底槽進(jìn)行開切，在割煤過程中會(huì)使用到兩種采煤機(jī)型，分別為滾筒式采煤機(jī)、刨煤機(jī)。而這其中滾筒采煤機(jī)又分為雙滾筒和單滾筒，通常會(huì)采用可以根據(jù)采高進(jìn)行調(diào)整的雙滾筒采煤機(jī)進(jìn)行作業(yè)，從而能夠更發(fā)孤與煤層頂?shù)装宓钠鸱筒筛叩淖兓M(jìn)行適應(yīng)。在割煤過程中，采煤機(jī)通過滾筒和螺旋的旋轉(zhuǎn)和拋擲作用來將原煤送至輸送機(jī)上。

利用采煤機(jī)進(jìn)行割煤過程中，其訂以雙向和單向割煤方式為主，在一些煤層較為穩(wěn)定，而且綜采面傾角較小的地方會(huì)利用雙向割煤方式，當(dāng)煤層穩(wěn)定發(fā)生帶來較產(chǎn)差，而且傾角較大時(shí)，對于這樣的綜采面則會(huì)使用單項(xiàng)割煤機(jī)。相比于采煤機(jī)，炮煤機(jī)的構(gòu)造較為簡單，而且造價(jià)不高，容易進(jìn)行檢修和管理，而且在工作面上作業(yè)時(shí)無人操控和自我控制也容易實(shí)現(xiàn)，特別是在對薄煤層開采過程中，刨煤機(jī)能夠發(fā)揮其重要作用。但炮煤機(jī)能夠適應(yīng)的地質(zhì)條件范圍較窄，生產(chǎn)效率較低，而且穩(wěn)定性較差，所以在小于二米的軟煤層中使用具有較好的適宜性。

1.1.2 運(yùn)煤

在運(yùn)煤過程中，通過采煤機(jī)切割下來的原煤可以通過刮板輸送機(jī)將其運(yùn)出工作面，在巷道運(yùn)輸中需要使用可伸縮帶式輸送機(jī)和橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，將煤從采煤工作面運(yùn)出。這就需要采煤機(jī)要與刮板輸送機(jī)在采煤能力及輸送能力上具有較好的匹配度，以輸送機(jī)輸送能力略大于采煤機(jī)的采煤能力為宜。

1.1.3 采空區(qū)處理及工作面的支護(hù)

在當(dāng)前工作面支護(hù)作業(yè)中，其支護(hù)方式以及時(shí)支護(hù)和滯后支護(hù)為主，滯后支護(hù)對于具有較好穩(wěn)定性及周期壓力較大的頂板具有較好適應(yīng)性，但其在我國各大煤礦中使用率不高。液壓支架對工作面進(jìn)行支護(hù)使用較為廣泛，其可以自行完成對工作面頂板的支護(hù)、切頂、護(hù)幫、擋矸、前移、采空區(qū)處理及推移刮板輸送機(jī)等。在工作面作業(yè)過程中，由于存著采空區(qū)，在當(dāng)前對采空區(qū)的處理方法較多，但在實(shí)際處理工作中多采用費(fèi)用低、具有較好可靠性的全部垮落法來對采空區(qū)進(jìn)行處理。

1.2 普采工藝

這是指在采煤工藝中，通過采煤機(jī)可以直接完成割煤和裝煤作業(yè)，利用機(jī)械化來進(jìn)行煤炭的運(yùn)輸，支護(hù)時(shí)會(huì)采用單體支柱來對工作面頂板進(jìn)行支護(hù)。相比于綜采工作面的采煤機(jī)械，普采工藝中機(jī)械能力不高，而且需要人工參與到支護(hù)工序中，需要較強(qiáng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且安全性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性都不高。在普采工作面作業(yè)過程中，其支護(hù)方式主要以錯(cuò)梁直線柱和齊梁直線柱為主，在實(shí)際工作中，通常會(huì)采用錯(cuò)梁直線柱形式。支護(hù)多以摩擦式金屬支柱或是單體液壓支柱結(jié)合的形式形成金屬頂梁，也可以利用懸移支架來進(jìn)行支護(hù)。

1.3 炮采工藝

炮采工藝是在采煤過程中利用爆破方式來使工作面落煤，利用人工和機(jī)械方式進(jìn)行裝煤，運(yùn)煤是采用機(jī)械化的方式，工作面頂板支護(hù)采用單體支柱的形式。相對于普采工藝來講，在炮采工藝中只有裝煤屬于獨(dú)立的工序，其他工序都沒有多大區(qū)別，而且在采煤過程中使用的設(shè)備較為簡單，在一些地質(zhì)條件較為復(fù)雜的工作面開采過程中，炮采工藝具有較好的適用性。

1.4 連采工藝

在對工作面進(jìn)行開采過程中，破煤和裝煤都是利用采煤機(jī)連續(xù)進(jìn)行，運(yùn)煤時(shí)利用的是可伸縮式輸送機(jī)或是梭車，頂板支護(hù)采用的是錨桿，工作面清理和物料的搬運(yùn)都是利用鏟車來完成，連采工藝的整個(gè)工序都全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)。在連采工藝施工過程中，主要是采用掘采結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)煤房掘進(jìn)和對煤柱進(jìn)行回收，在掘進(jìn)過程中需要二至五個(gè)煤房交替進(jìn)行，而在煤房掘進(jìn)全部完成后，在煤柱回收時(shí)需要利用采煤機(jī)后退式進(jìn)行。

2 井下采煤工藝的選擇

2.1 適合的采煤條件

采煤工藝的運(yùn)用是保障煤礦開采安全進(jìn)行的關(guān)鍵因素，一定要保證采煤工藝具有高產(chǎn)、高效、安全、低耗及勞動(dòng)條件好、勞動(dòng)強(qiáng)度小的特點(diǎn)。為此，在進(jìn)行煤礦開采的過程中一定要就采煤區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的分析，觀察采煤作業(yè)面的實(shí)際情景，進(jìn)而對采煤生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行合理、有效的設(shè)置，為高效采煤創(chuàng)造良好的條件。

2.2 適合的采煤工藝

在進(jìn)行煤礦開采的過程中一定要選擇最佳的、最適合的采煤工藝進(jìn)行具體的采煤，才能保證采煤工作高質(zhì)量、高效率、安全的進(jìn)行。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，在進(jìn)行采煤的過程中一定要對煤礦工作面進(jìn)行詳細(xì)的分析，確定工作面采煤可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而選擇適合的采煤工藝，有組織、有計(jì)劃的進(jìn)行煤礦開采。

2.3 適合的炮采工藝

炮采工藝具有技術(shù)裝備投資少、適應(yīng)性強(qiáng)、操作技術(shù)容易、生產(chǎn)技術(shù)管理比較容易等特點(diǎn)。在進(jìn)行煤礦開采的過程中，一定要對炮采工藝進(jìn)行分析，當(dāng)煤礦采煤工作面更適合應(yīng)用炮采工藝時(shí)一定要對炮采工藝進(jìn)行調(diào)整，盡量降低炮采工藝存在的缺點(diǎn)，以保證炮采工藝能夠有效的應(yīng)用。

2.4 適合的連采工藝

在進(jìn)行煤礦開采過程中，選擇適合的連采工藝也是非常必要，其能夠促使煤礦開采更加高效。當(dāng)然，要想達(dá)到這一目的，需要保證連采工藝機(jī)械化程度高、安全性好、適應(yīng)性較強(qiáng)。為此，在進(jìn)行煤礦開采過程中一定要就工作面進(jìn)行詳細(xì)的分析，觀察煤層構(gòu)造、單煤的質(zhì)量以及開采條件等方面。只有煤礦工作面開采深度較淺、煤礦開采硬度較低、煤礦開采效率較高等條件得以滿足，才能應(yīng)用連采工藝，充分發(fā)揮連采工藝的作用，長時(shí)間合理的、穩(wěn)定的、高效的進(jìn)行煤礦開采。

3 結(jié)束語

近年來我國科學(xué)技術(shù)取得了較快的發(fā)展，我國煤礦行業(yè)也加快了向機(jī)械化、科學(xué)化、安全化和高效化的發(fā)展進(jìn)程。煤礦企業(yè)生產(chǎn)具有較高的危險(xiǎn)性，為了有效的確保煤礦開采的安全，則需要選擇最佳的采煤工藝和采煤技術(shù)，確保采煤工作的順利實(shí)施，有效的提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性和高效性。

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