井下采煤技術(shù)及工藝選擇的幾點(diǎn)思考

董旭光（錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司，河北　唐山　063301）

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井下采煤技術(shù)及工藝選擇的幾點(diǎn)思考

董旭光
（錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司，河北唐山063301）

摘要：隨著近代工業(yè)的發(fā)展，社會(huì)生活中對(duì)能源的需求日益增加，煤作為一項(xiàng)重要能源，在工業(yè)發(fā)展上依舊占有舉足輕重的作用。應(yīng)運(yùn)而生的，井下采煤的技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善。井下采煤的技術(shù)及工藝不僅影響著煤炭資源的開(kāi)發(fā)，同時(shí)也影響著資源的利用和人員人身安全問(wèn)題。一個(gè)好的煤礦企業(yè)時(shí)能否長(zhǎng)期發(fā)展下去，一定層面上會(huì)取決于才采煤技術(shù)及采煤工藝是否的到了科學(xué)的利用。所以，井下采煤技術(shù)及工藝在一定意義上直接決定了煤炭資源的開(kāi)采與安全，以及對(duì)經(jīng)濟(jì)的可出續(xù)發(fā)展起到了重要的意義。

關(guān)鍵詞：井下采煤；發(fā)展方向；技術(shù)應(yīng)用

1　井下采煤技術(shù)

1.1綜合機(jī)械化采煤技術(shù)

綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，即在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中，一直將機(jī)械化運(yùn)用始終的一種采煤工藝技術(shù)。由于機(jī)械的大量運(yùn)用，大大節(jié)約了作業(yè)時(shí)間，解放了勞動(dòng)力，同時(shí)使作業(yè)過(guò)程更加具有安全性。由于前期投資比較大，且適合在含煤量高的緩坡、煤層地質(zhì)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單的煤礦中，很多中小型企業(yè)并沒(méi)有大量的煤礦資源儲(chǔ)備，很多所以這種采煤方式多應(yīng)用于大型煤礦企業(yè)。

1.2普通機(jī)械化采煤技術(shù)

相對(duì)于綜合機(jī)械化采煤技術(shù)而言，普通機(jī)械化采煤技術(shù)在井下采煤工作中成本較低，且在工作面的技術(shù)管理方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。普通機(jī)械化采煤技術(shù)同時(shí)運(yùn)用單筒滾和雙筒滾采煤機(jī)，在作業(yè)中實(shí)用性較強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單，所以更多的適用于中小型煤礦企業(yè)當(dāng)中。

1.3爆破采煤技術(shù)

爆破采集技術(shù)，通稱(chēng)炮采，其主要有三個(gè)步驟，即爆破落煤、人工裝煤和機(jī)械化運(yùn)煤以及利用單體支柱支護(hù)工作空間的頂板。在該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，首先要確定根據(jù)實(shí)際地貌來(lái)確定炮眼的位置及角度，以保證在有有效的空間內(nèi)得到最高的效率；其次在運(yùn)煤過(guò)程中，使用炮采技術(shù)的工作面利用可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)實(shí)現(xiàn)運(yùn)煤作業(yè)，運(yùn)輸設(shè)備更靠近煤壁，從而更有利于爆破運(yùn)煤與裝煤。當(dāng)然，工作面支護(hù)在采煤過(guò)程中也尤為重要，在采煤支護(hù)方式上分別有單柱子、對(duì)柱以及密集支柱三種形式。在實(shí)際工作操作中，必須要考慮到煤層厚度、地表保護(hù)與頂板特征來(lái)應(yīng)對(duì)采空區(qū)的處理。目前在我國(guó)應(yīng)用做多的就是全部垮落法。

1.4連采技術(shù)

連采技術(shù)即聯(lián)系采煤工藝技術(shù)，其在實(shí)際才做過(guò)程中對(duì)井下煤層的構(gòu)造要求十分嚴(yán)格，在適宜的條件下，可以實(shí)現(xiàn)效率最大化。在煤礦井下采集工作的關(guān)鍵就是開(kāi)采安全性高、成本低，連采技術(shù)恰恰具備了這種特性。當(dāng)然，連采技術(shù)在一定層面上也有局限性，連采技術(shù)造成的偏低的資源回收率和通風(fēng)性差的特點(diǎn)，也對(duì)開(kāi)采工作造成了一定的阻礙。

2　井下采煤工藝及使用環(huán)境分析

隨著科技的發(fā)展，煤礦采集技術(shù)也五花八門(mén)，但是并不是每一個(gè)煤礦都適用于各種技術(shù)，所謂因地制宜，在煤礦采集工藝中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

2.1綜合機(jī)械化采煤工藝適用環(huán)境

相比其他幾種采煤方式，綜合機(jī)械化采煤工藝擁有著消耗低、效率高、安全性強(qiáng)等等優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)勢(shì)在工作條件及作業(yè)強(qiáng)度上都有明顯的優(yōu)勢(shì)。但是相對(duì)而言，綜合機(jī)械化采煤工藝適用頻率卻相對(duì)較低，因?yàn)榍捌诖罅抠Y金投入并不是每個(gè)企業(yè)都能夠承擔(dān)的。不過(guò)由于我國(guó)大多是大中型煤礦企業(yè)，所以其在我國(guó)的適用性相對(duì)來(lái)講還是很高的。

2.2普通機(jī)械化采煤工藝適用環(huán)境

低成本、高靈活性讓普通機(jī)械化采煤技術(shù)在實(shí)際工作中運(yùn)用頻率最大。普通機(jī)械化采煤能夠適應(yīng)更多的地貌，工作轉(zhuǎn)移也更加自由，且相對(duì)于綜合機(jī)械化采煤技術(shù)其成本相對(duì)較低，相當(dāng)具有經(jīng)濟(jì)性。該方式操作簡(jiǎn)單，非常容易上手，很適合各種地貌，所以目前在我國(guó)中小型企業(yè)中的應(yīng)用較廣，且是重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。

2.3爆破采煤技術(shù)工藝適用環(huán)境

爆破采煤技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，其實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、技術(shù)成本低設(shè)備投資少等特性在生產(chǎn)過(guò)程中尤為獨(dú)特，但是相應(yīng)的，其劣勢(shì)也是不容忽視，對(duì)勞動(dòng)條件的嚴(yán)格要求和單產(chǎn)效率略低的問(wèn)題也必須重視。該技術(shù)多應(yīng)用于擁有極為復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，開(kāi)采有難度的煤礦。

2.4連續(xù)采煤工藝適用環(huán)境

連續(xù)采集煤礦工藝在實(shí)際操作中具有很大的優(yōu)勢(shì)，高效、高適應(yīng)性、高機(jī)械化程度、投資成本少、出煤速度快是它的優(yōu)點(diǎn)，但是其略低的資源回收率和對(duì)地勢(shì)嚴(yán)格的要求使其只能成為一種補(bǔ)充形式來(lái)出現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)下，連續(xù)采煤工藝的資源回收率僅僅稍高于炮采工藝，所以非常不適于大規(guī)模利用。

3　井下采煤技術(shù)的選擇著重點(diǎn)

3.1煤層開(kāi)采厚度問(wèn)題

煤層開(kāi)采厚度是井下采煤最先要考慮的問(wèn)題，不同厚度的煤層需要使用不同的方式。過(guò)厚的煤層會(huì)導(dǎo)致機(jī)械不能正常工作，從而致使出煤率有所下降，同時(shí)如果煤層厚度過(guò)小的話，也很容易出現(xiàn)超前冒頂?shù)默F(xiàn)象。因此一定要在采煤前得到精確數(shù)據(jù)并選擇正確的方法進(jìn)行作業(yè)。

3.2煤層開(kāi)采深度問(wèn)題

煤層開(kāi)采深度和頂煤冒放性之間有非常密切的聯(lián)系。煤礦開(kāi)采的深度和頂煤落冒的現(xiàn)象是成正比的。當(dāng)然這個(gè)問(wèn)題并不是無(wú)解，從以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，我們可以經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確的計(jì)算來(lái)得到一個(gè)精確的數(shù)據(jù)，根據(jù)這個(gè)規(guī)律找到最好的開(kāi)采深度，從而順利完成工作。

3.3煤層開(kāi)采強(qiáng)度問(wèn)題

在煤礦開(kāi)采中，通常用f來(lái)表示煤層硬度系數(shù)。當(dāng)f值小于等于3的時(shí)候，說(shuō)明其頂煤冒放性很好。影響煤層強(qiáng)度的因素較多，比如煤層的抗壓強(qiáng)度、煤層結(jié)理的相關(guān)以及煤層內(nèi)外裂隙的程度，因此在開(kāi)采前一定要根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)選擇開(kāi)采工藝，來(lái)得到最大的出煤率。

4　結(jié)語(yǔ)

即使是在科技飛速發(fā)展的現(xiàn)在，煤炭資源仍然在工業(yè)生產(chǎn)生活中占有舉足輕重的地位。而我國(guó)幅員遼闊，還有很多煤礦資源存在于復(fù)雜地貌當(dāng)中，所以相應(yīng)的采煤技術(shù)就必須得到進(jìn)步已適應(yīng)實(shí)際的狀況。當(dāng)然，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)采煤技術(shù)已經(jīng)如突飛猛進(jìn)，基本實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化，大大提高了采煤率及產(chǎn)量。而如今在科學(xué)計(jì)數(shù)法展的推動(dòng)下，很多大、中、小型企也開(kāi)始投入使用新型設(shè)備，大大提升了我國(guó)煤礦企業(yè)的工作效率。同時(shí)煤礦安全問(wèn)題也在日益改善，著預(yù)示著我國(guó)的采煤技術(shù)正在逐步發(fā)展，很快就是趕上甚至超越國(guó)際的先進(jìn)水平。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.076