井下采煤技術(shù)和采煤工藝探究

胡　陽（錢家營礦業(yè)公司，河北　唐山　063301）

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井下采煤技術(shù)和采煤工藝探究

胡陽
（錢家營礦業(yè)公司，河北唐山063301）

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加劇，人們在生產(chǎn)生活當(dāng)中越來越依賴煤炭，因此如何提高煤炭產(chǎn)量就成了當(dāng)務(wù)之急，只有通過創(chuàng)新煤炭開發(fā)技術(shù)才能夠使煤炭產(chǎn)量有所增加，從而滿足現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。現(xiàn)階段，我國井下采煤技術(shù)和采煤工藝還處于不斷發(fā)展當(dāng)中，不可避免的會存在諸多的不足，相較于國外的發(fā)達(dá)國家，仍存在差距，因此，如何提高煤礦井下采煤技術(shù)的高效性、安全性和可靠性就成為了重中之重。

關(guān)鍵詞：發(fā)展趨勢；井下作業(yè)；采煤工藝；采煤技術(shù)

0　引言

本文對現(xiàn)階段井下采煤工藝和井下采煤技術(shù)進(jìn)行分析和研究，闡述問題存在的原因，并根據(jù)實際情況，提出建設(shè)性意見，以促進(jìn)我國煤礦開采事業(yè)的健康發(fā)展。

1　井下采煤主要的方法和技術(shù)

（1）柱式采煤法。在傳統(tǒng)煤礦開采的過程中，柱式采煤法是比較常用的一種方法，其目的就是用煤柱來支撐采空區(qū)，用爆破法回采煤柱代替深挖礦井。較小的工作面是柱式采煤法最大的優(yōu)點，這就使得同時開采多個工作面成為了可能，在一定程度上使產(chǎn)煤的效率得以提高，降低了技術(shù)難度，并且這種方法比較容易操作，可以在合理范圍內(nèi)控制開采成本。但是柱式采煤法也有其缺點，這種簡單的操作方法會降低空間通風(fēng)性，作業(yè)環(huán)境的優(yōu)良性有待提高，并且采用爆破法回采一般情況下難以保障回采率。在傳統(tǒng)煤礦開采過程中，柱式采煤法的應(yīng)用比較普遍，但是受自身局限性的影響，這種采煤方法難以滿足當(dāng)下礦業(yè)發(fā)展的需求，因此，柱式采煤法技術(shù)的缺陷改進(jìn)工作應(yīng)該提上日程。

（2）放頂煤開采技術(shù)。放頂煤開采技術(shù)是對長壁開采技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新，更能夠滿足當(dāng)下煤礦業(yè)發(fā)展的需求，提高經(jīng)濟(jì)效益。放頂煤開采技術(shù)的優(yōu)點在于：充分利用先進(jìn)技術(shù)來革新長壁開采技術(shù)，選用膠帶輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板、輸送機(jī)等功率較大的設(shè)備，使采煤技術(shù)的運輸能力大大提高了。在布置采煤工作的過程中，煤礦采煤機(jī)能力不匹配的問題可以通過長壁開采設(shè)備來解決，可以有效的控制支撐壓力對頂煤的變形、移動以及破壞情況，使采煤的工作效率大幅度的提升了。但是放頂煤開采技術(shù)并不是萬無一失的技術(shù)，這種技術(shù)會嚴(yán)重破壞采煤工作面的圍巖，直接導(dǎo)致瓦斯的大量泄漏，增加開采的難度和風(fēng)險，容易導(dǎo)致瓦斯爆炸事故。

（3）長壁開采技術(shù)。目前我國煤礦企業(yè)應(yīng)用最廣泛的技術(shù)就是長壁開采技術(shù)，這項技術(shù)不僅在國內(nèi)被大范圍的推廣和使用，并且在國外也是比較主流的開采技術(shù)。長壁開采技術(shù)的優(yōu)點自傲與：這種技術(shù)可以提高機(jī)械化水平、可以提高生產(chǎn)環(huán)境的安全性能，可以提高采煤的工作效率，對傳統(tǒng)的采煤技術(shù)存在的缺陷和弊端有一定的彌補(bǔ)作用，取締傳統(tǒng)軌道運輸方式，取而代之的是膠帶輸送機(jī)的運輸方式。在實際的生產(chǎn)工作環(huán)境中，這種技術(shù)模式下的鐵路外運能力、礦井煤炭運輸可以適應(yīng)礦井長壁工作面的生產(chǎn)能力；長壁開采區(qū)明顯增大了各種幾何尺寸，這樣就可以在一定程度上使連續(xù)采煤機(jī)準(zhǔn)備盤區(qū)的時間大大縮減。盡管連續(xù)采煤機(jī)開拓準(zhǔn)備盤區(qū)的掘進(jìn)效率使長壁工作面作業(yè)效率的，依然滿足長壁開采區(qū)對速度的要求。

2　準(zhǔn)備開拓方式

（1）采區(qū)式準(zhǔn)備方式包括煤層群單層準(zhǔn)備方式、煤層群分組集中采區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備方式等。

（2）盤山式準(zhǔn)備方式包括盤區(qū)石門集中平巷聯(lián)合準(zhǔn)備方式、上山盤區(qū)單層準(zhǔn)備方式等。

（3）帶區(qū)式準(zhǔn)備方式包括單一煤層相鄰兩分帶工作面帶區(qū)準(zhǔn)備方式和近距離煤層群相鄰兩分帶工作面帶區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備方式。

3　井下采煤工藝

（1）綜采工藝。綜采機(jī)械化采煤工藝是現(xiàn)階段比較先進(jìn)的一種采煤工藝，這種采煤工藝可以建立機(jī)械化連續(xù)作業(yè)的工藝系統(tǒng)，并且在整個采煤工作面的全部流程都充分發(fā)揮工藝系統(tǒng)的重要作用，操作工藝由機(jī)械代替人工，大大降低采煤企業(yè)從業(yè)人員的勞動強(qiáng)度，使井下采煤作業(yè)的安全系數(shù)大幅度提高，在一定程度上也起到提高單產(chǎn)的作用。現(xiàn)階段，我國煤礦開采事業(yè)比較適合采用這種工藝，這也是采煤工藝未來主要的發(fā)展方向。

（2）普通機(jī)械化采煤工藝。普通機(jī)械化采煤工藝又稱之為“普采”，可以利用相關(guān)的采煤機(jī)械同時完成落煤工序和裝煤工序，這就是炮采工藝的延伸，在運煤支護(hù)、采空區(qū)處理側(cè)以及頂板支護(hù)方面都有一定的應(yīng)用。

（3）炮采工藝。炮采工藝是爆破采煤工藝的簡稱，這種采煤工藝可以爆破落煤，實現(xiàn)裝煤人工化，運煤機(jī)械化，支護(hù)工作空間頂板的重任落在單體支柱上。近些年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在一定程度上更新了炮采工藝的設(shè)備和工藝技術(shù)，傳統(tǒng)的摩擦式金屬支柱轉(zhuǎn)變?yōu)榉琅诒绬误w液壓支柱，從而使工作空間得以有效的控制。更新炮采工藝主要是通過在將擋煤板和鏟煤板安裝在工作面輸送機(jī)上體現(xiàn)出來，這樣就使工人的勞動力大大縮減，既節(jié)省了工作時間，同時也提高了工作效率。

（4）連采工藝。連采工藝實際上就是在破煤和裝煤的過程中充分運用連續(xù)采煤機(jī)的過程，機(jī)械化的操作采煤過程的支、運、裝、破等工藝。連采工藝在一定程度上升華了綜合機(jī)械化采煤工藝技術(shù)，既對于綜合采煤機(jī)械化工藝的不足起到很好的彌補(bǔ)作用，同時又優(yōu)化和延伸了綜合機(jī)械化采煤工藝，符合我國當(dāng)下煤礦開采事業(yè)的需求，這種方法是獲得良好經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。

4　采煤工藝的發(fā)展趨勢

現(xiàn)如今，傳統(tǒng)的井下采煤技術(shù)和采煤工藝已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)下經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需求，因此完善和創(chuàng)新采煤技術(shù)和采煤工藝就勢在必行了，尤其是在信息化和機(jī)械化方面。自動化遙控、專家系統(tǒng)、全礦健康以及安全監(jiān)測將是未來井下開采工藝的主要方向，從側(cè)面反映出未來我國煤礦開采事業(yè)發(fā)展的整體趨勢。

5　結(jié)語

隨著我國能源行業(yè)的進(jìn)步，給我國煤礦開采事業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)遇，同時也將面臨挑戰(zhàn)，井下采煤技術(shù)和采煤工藝的更新、完善和創(chuàng)新就成為了重中之重。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.079