煤炭采掘技術與采掘方法選擇的探討

周志榮

摘 要：社會經濟建設的不斷發展與進步為煤炭工業提供了良好的發展空間，由于煤炭是我國的重要能源之一，在國民經濟中占據著舉足輕重的位置，科學合理的煤炭采掘技術以及采掘方法不僅能有效提高煤炭的產量，促進經濟效益的提升，而且還能有效保障產煤地區的施工安全，避免地表塌陷以及生態平衡遭到破壞等情況出現，因此，煤炭工業應該重視采掘技術以及采掘方法的選擇和應用，保證采煤作業的順利進行。該文通過研究煤炭采掘技術與采掘方法的選擇，以期提高煤炭采掘效率，保證采掘質量，推動煤礦工業的發展。

關鍵詞：煤炭 采掘技術 采掘方法 選擇 研究

中圖分類號：X752 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0074-01

由于煤礦工業的迅猛發展，令原煤的產量不斷提高，但隨之而來，因采掘技術和采掘方法選擇不當所引起的問題日益突出，引起了人們的關注。這些問題所引起的負面表現主要為部分地區的產煤地因采掘不當，使得地表塌陷，地下水位逐漸下降，破壞當地的水資源循環，令大量的粉塵和瓦斯產生，污染物以及污水的排放處理不善，嚴重的污染了產煤地區的環境，給生態平衡造成了極大的影響，因此，為了保護產煤地區的生態平衡，保證其施工安全，煤礦工業應該重視煤炭采掘技術與采掘方法的選擇，以提高煤礦的采掘效率。

1 煤炭采掘技術

1.1 炮采技術

炮采技術主要是指通過爆破的形式來進行采煤的工藝，大體的流程是在爆破落煤之后，進行人工裝煤，然后機械化的運煤，使用單體支柱來作空間頂板。采煤過程的施工工藝有打眼、放炮、人工裝煤、輸送機運煤、做好支護工作以及回柱放頂等。

（1）打眼、放炮。在進行爆破落煤的時候，施工人員應該盡量保證循環進度，令工作面處于平直的狀態，不留頂煤和底煤以避免破壞頂板，減少雷管與炸藥的耗損。根據實際的煤層節理、頂板條件、厚度、硬度以及裂脫發育情況等，確定具體的爆破參數，其中包括打眼的眼深、爆破次序、裝藥量、炮眼排列、一次起爆炮眼數量和角度等[1]。

（2）裝煤和運煤。對于煤炭的運輸多是使用150（SGW-40）型號的可彎曲刮板運輸機來進行，然后在懸臂支架（鉸接頂梁和支柱構成）的掩護下，將運輸機移到煤壁旁，以便于人工裝煤和運煤。

（3）支護工作和回柱放頂。許多施工企業的支護工作多是使用單體液壓支柱支護以及金屬摩擦支柱支柱的形式，而布置的方式分為密集支柱、單柱和雙柱。

1.2 普通機械化的采煤技術

普通機械化的采煤技術主要是指利用采煤機械同時進行落煤和裝煤，至于裝煤、運煤、支護工作和回柱放頂皆與炮采技術相同。普通機械化的采煤技術在應用時，采煤機的工作方式主要有單滾筒與雙滾筒，其中單滾筒的采煤機，其滾筒通常在工作面的下端頭，以減短工作面下方缺口長度，令煤炭不需經過采煤機機體的下方，其裝煤效果較好，而雙滾筒的采煤機可以有效解決工作面兩頭的做缺口工作，提高工作面的管理以及工作效率。

1.2.1走向長壁采煤法

走向長壁采煤法主要是指在進行采煤時，將采煤工作面沿著煤層的傾斜方向布置，推進方式有后退式和前進式，然后在回采的工作面上下放沿著煤層侵斜方向不止運輸平巷以及回風平巷，形成運輸、行人以及通風的通道，最后從采煤區邊界一直朝著采煤區上山或下山的方向回采。

1.2.2 傾斜的長壁采煤法

傾斜的長壁采煤法和走向長壁采煤法的方式相似，不同之處主要是兩巷和工作面的布置不一致，工作面的布置主要是沿著采煤區的走向布置，推進方式主要是沿著傾斜向進行，且不需要建立上下山的通行巷道。由于傾斜的長壁采煤法的巷道布置較為簡單，因此傾斜的長壁采煤法多用于單一薄煤層以及中厚煤層的開采中。

1.2.3 放頂煤的采煤法

放頂煤的采煤法主要是指在厚煤層的開采中，沿著煤層的底部設置長臂工作面（約2～3m），然后使用常規的方式回采，通過礦山自身的壓力加上人工松動來令支架上方的頂煤破裂，并在支架的后方放出，這種放頂煤的采煤方式能有效降低采煤成本，提高施工效率，且能在6m以上厚度的煤層中發揮較大的經濟效益，也能應用于傾斜角度較小的煤層中，但是這種方式的資源回收能力低[2]。

1.3 綜采技術

綜采技術主要是指將爆破落煤、人工裝煤、機械化運煤，支護工作和回柱放頂五個工序全部都實現機械化。綜采技術是我國目前7m以下，且偏單一性煤層開采的主要方式之一。

（1）薄煤層的開采技術。薄煤層主要是指厚度1.3m以下的煤層，開采難度較大，目前主要應用刨煤機和滾筒式采煤機共同進行開采能有效避免在薄煤層開采中出現的坍塌等情況，有利于提高開采質量。

（2）中煤層的開采技術。中煤層主要指厚度1.3～1.5m左右的煤層，開采難度中等，但是目前開采技術已經趨于成熟，普遍應用液壓支架進行開采，該開采設備可以令中煤層的開采日產量在15kt左右。

（3）厚煤層的開采技術。厚煤層主要是指厚度3.5～7m左右的煤層，開采技術關系著我國的煤礦業發展，目前開采方式主要是應用系列化的電牽引采煤機、液壓支架、大型刮板輸送機以及帶式輸送機（能長運輸距離，且功率大）等。

2 采掘方法

采掘方法的選擇原則主要遵循安全性、經濟性以及回采效率高。在保證煤炭開采的安全性前提下，盡可能的提高開采的經濟性以及回采效率，提高資源的利用率。采掘方法有：

（1）房柱式的采掘方法。房柱式的采掘方法能對地面建筑進行有效的保護，在施工時其引起的地表變形移動比長壁工作面的采煤方式減少了1/6～1/4，地表出現移動的持續時間也比長壁工作面縮短至少一半，因此對于需要對地面建筑進行保護的采煤開展時，可以選擇房柱式的采掘方法。

（2）條帶開采。條帶開采主要是指將開采煤層根據實際情況劃分為多個條帶，然后采一條留一條，施工方式和房柱式的采掘方法相近，皆是開采部分地下煤炭，而保留的部分煤炭則通過煤柱的方式用以支撐煤炭的上覆巖層，避免因開采而使得地表塌陷。條帶開采雖然能有效保護地面建筑，但是開采的資源浪費情況較為嚴重，因此其可以應用于局部的地下煤炭開采。

（3）分層的間歇開采。分層的間歇開采主要是指施工人員根據開采世紀選擇水平分層或者傾斜分層進行開采時，分層的層與層之間開采的間隔時間較長，以減少對上覆巖層的影響，令破壞狀態處于均衡，以避免對地下水體或者地表建筑的破壞，因此分層的間歇開采可以應用于基巖厚度小或者厚松散層的下淺部分煤炭開采中。

3 結語

科學合理的煤炭采掘技術與采掘方法有利于提高煤炭開采的工作效率，保證施工安全，避免采煤區因為不當的采掘技術和采取方法而導致塌陷、污染環境等的情況出現，因此，煤炭企業應該重視煤炭采掘技術與采掘方法的選擇，根據工程實際情況考慮炮采技術、普通機械化采煤技術以及綜采技術應用的可行性，選擇適當的采掘方法，以保證煤炭開采的高效，以推動煤炭企業的發展。

參考文獻

[1] 盛桂元.煤礦礦井開拓延伸與技術改造[J]，科技創新與應用，2014（1）：121.

[2] 滕吉文，張雪梅，楊輝.中國主體能源——煤炭的第二深度空間勘探、開發和高效利用[J].地球物理學進展，2008（4）：972-992.