煤礦井下開采技術

王育偉

(山西煤炭運銷集團呂梁有限公司)

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煤礦井下開采技術

王育偉

(山西煤炭運銷集團呂梁有限公司)

分析了國內礦井當前的開采技術及存在的問題，針對不同的開采環境下制定對應的開采方案，以保障煤礦的安全開采，煤礦井下開采技術得到整體提升。

煤礦 井下 開采技術

國內煤炭開采的特點是集約化，為實現新型的工業化道路，可以向資源的合理配置發展，國內許多大型企業已經實現了技術上的重大突破。

1 煤礦井下開采技術現狀

(1)開采技術水平低。國內采煤技術的平均水平不高，設施不先進，采煤機制造技術較低，和國外先進國家對比，在機電一體化和自動化方面的控制上，產品的技術性以及計算機輔助性方面都存在不可忽視的差距。一些中小型的煤礦落煤手段主要還是使用炮采，不單單是工作效率低下，在安全性能上也沒有太大的保障，工作面走向長度較短。

(2)先進設施和機械化利用率低。在采煤機械化系統中的運輸、巷道準備等系統上配備的設施規格不高，生產能力、機械化程度和工作效率不突出。還有很多的煤礦，尤其是小型煤礦還依靠勞動力工作，工作效率低下的同時安全上也得不到保障。

國外先進設施利用不夠完善，在井下自救、避難、防護等各系統方面所配備的設施規格不高，瓦斯等災害預警監測系統設施達不到規定的標準，無法預測防止災害的發生，或是高效的減輕傷害。

(3)安全問題。當前國內煤礦在“一通三防”，防治水、沖擊地壓等方面還存在很多的技術問題，甚至是影響煤礦的安全生產，這些都關系到行業技術的未來發展。由于當前國家支持力度較之前有所減弱，單個企業和科研部門會有經濟上的壓力，使得具有前景的重要項目停滯下來，煤炭地下氣化技術和液化技術同樣是因為經濟成本等問題而沒有得到推廣[1]。

2 煤炭井下的開采技術分析

(1)開采技術特點。國內煤礦開采主要分為井下開采和露天開采這兩種形式。地下的煤礦儲量超過露天煤礦，所以地下煤礦開采的主要技術是開采深度及安全性。露天煤礦的開采和地下煤礦開采兩者所需要承擔的風險和收益是不一樣的，地下煤炭的開采風險雖然大，但效益確十分可觀，因此國內的煤炭開采企業越來越傾向于地下開采，長壁開采、定向開采技術等，給煤礦企業帶來較好的利潤。

(2)煤炭開采技術保障。提升采煤技術水平首先要增加科研投入，國內當先使用的技術主要是增強高壓注水的強度和頂板的堅固度，并融合了國外化學加固方式，以此解決成本及技術問題。

為保證開采質量和開采安全，要對開采的過程做動態的檢測，避免因為安全因素而導致事故的發生，此項工作的完成需要大量的人力和物力，一些難度較大的地區則需要使用工具才可以實現完全的檢測。智能自動檢測系統可以提升檢測的直觀性，近來國內對煤炭的開采安全十分的關注，使用了各種措施來保障煤炭的開采安全，淘汰掉達不到國家安全標準的技術和設施，增加了地下煤礦的開采安全度，減少煤礦事故的發生[2]。

3 煤礦井下開采技術

國內有關法規明確指出，煤礦開采要保障其安全性，以此為基礎上來進行技術提升，煤礦技術的完善和機械技術的提升能夠在一定程度上保障開采效率，并且提升煤礦開采量。

(1)綜合化采煤技術。目前，井下割煤采用滾筒式采煤機和刨煤機，運煤使用刮板輸送機和橋式轉載機等，工作面支護采用液壓支架，通過高壓液體作用，自動支護和前移工作面，根據要求進行及時支護和滯后支護。綜合性機械化采煤技術具有連續性和系統性等特點，采煤效率高、安全性好。

(2)普采技術。普通機械化井下采煤技術與綜合性機械化工序接近，但普采使用滾筒式采煤機，主要有單滾筒型和雙滾筒型，雙滾筒型采煤機能夠單向割煤和雙向割煤，而滾筒式采煤機則裝煤效果好，并且頂煤的穩定也較為出色。

(3)爆破采煤技術。爆破采煤技術主要是在長壁工作面上破煤、運煤與裝煤等的采煤工藝，工作面支護通常采用單體支柱，因為放炮崩煤的功能強，可以更好地控制工作環境。主要涉及打眼和落煤，要依據不同區域的煤礦特征選擇炸藥和雷管，爆破前要做好計算，保障落煤的標準。之后是人力裝煤，通常使用可彎曲刮板輸送機運煤，安裝擋板和鏟煤板之后方便了爆破裝煤和運煤，減少了勞動力的使用。

(4)水利采煤技術。通過用水射流落煤，工作面內沒有人員，避免了工作面支護和裝運等工序，使采煤工序更加簡便。另外，水采技術機械化程度高，且易于自動化，空氣含塵量不高，生產安全系數較大，事故和傷亡情況減少。水力采煤技術大大提升生產能力，且成本和效率較旱采更具優勢，在地質構造復雜的情況下可以更好的適應。

(5)安全監控技術。在科學技術發展飛快的今天，煤礦地下開采工作的安全也得到了提升，將計算機信息技術應用到煤礦生產中，可以對地下開采情況做自動化和信息化的控制管理。其中安全監控技術對煤礦地下開采情況做全面的了解，極大地保證了煤礦生產的安全性，自動監控系統提升了采礦作業安全管理的便捷性，減少了對人工監測方面的困難程度。安全監控系統包括了針對瓦斯爆炸的防控系統，利用地下采礦生產信息來獲得煤礦中異常信號，電子檢測儀可以對礦井中的空氣進行監控，在出現有害氣體的同時進行警報，計算機操作系統作為控制中心，對采集到的信號進行處理，為生產提供最為科學的操作依據。

4 結 語

發展現代化采煤技術是煤炭企業生存的需求，使用高新科技完善傳統開采技術，帶動國內煤礦向大型煤礦發展；使用智能化設施和監控生產系統，可以提升單產和機械化的等級，分析和研制多層系的采煤技術，引進開發先進的機械設備，提升生產力和安全性能。在世界范圍內，我國的煤炭資源和儲量排名都是靠前的，而且儲備的煤炭種類十分繁多，通過對國內當前煤炭產業技術實際情況和發展方向的分析，提高國內煤炭開采技術及安全性。

[1] 張 勇.芻議煤礦井下開采技術[J].中華民居，2012，3(1):78-80

[2] 馮伯穎.對我國煤礦井下開采技術淺析及探究[J].商品與質量,2012(8):184.

2016-07-11)

王育偉(1964—)， 男，副處長，高級工程師，032300 山西省孝義市府前街61號。