煤礦開采技術(shù)及其工藝探析

張立朋++畢云龍

摘 要：煤礦開采技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中是一個極其重要的環(huán)節(jié)，拋開煤礦資源本身的質(zhì)量因素干擾，一個煤礦企業(yè)的生產(chǎn)是否達標，幾乎就是由煤礦開采技術(shù)的適應(yīng)性和先進性決定的，因此作為煤礦企業(yè)，需要在煤礦開采技術(shù)及其工藝上多下功夫，開發(fā)創(chuàng)新，才能從根本上有所突破，本文也將就煤礦開采技術(shù)及其工藝展開討論和分析。

關(guān)鍵詞：煤礦開采技術(shù)；工藝運用；煤礦生產(chǎn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.060

從目前的情況來看，我國的煤礦開采技術(shù)和方法已經(jīng)逐漸成熟，與之相對應(yīng)的技術(shù)和應(yīng)用也在逐漸推廣，但是在某些煤礦開采工藝上面還是有所欠缺，所以，我國的煤炭企業(yè)還是需要在煤礦開采技術(shù)的工藝上進行深入探索和研究，并增強煤礦開采技術(shù)理論及工藝運用的針對性，才能從根本上提升煤礦開采的效率和質(zhì)量。

1 煤礦開采技術(shù)

當前我國的煤礦資源豐富，分布廣泛，不同的礦井之間含煤性和煤質(zhì)差異很大，從而造成了大、中、小型礦井并存等情況出現(xiàn)，但是在煤礦開采技術(shù)方面還是具有類似的特點的，下面將進行具體闡述：

1.1 開拓方式多元化

我國煤礦開拓方式的多元化是由我國煤層的不同賦存條件決定的，而開拓方式的判別標志主要為井簡形式，一般分為主、副兩種，并且常見的井簡形式有立井開拓、斜井開拓、平響開拓和綜合開拓四種，立井開拓在所有井簡形式中生產(chǎn)結(jié)構(gòu)較為簡單，但是生產(chǎn)效率卻較為突出，在表土層較厚、傾角較大，尤其是含有流砂層的井田中表現(xiàn)優(yōu)秀。在中小型的礦井中，因為其表土層較薄，也極少出現(xiàn)流砂層，所以廣泛采用斜井開拓。而平響開拓因為其技術(shù)很容易受到例如地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造等因素的限制，使得其在各類型礦井中都不能得到推廣，僅僅只在一些特殊情況下才能發(fā)揮其作用。綜合開拓隨著礦井的不斷延伸，在技術(shù)改造方面已經(jīng)有了相當成熟的發(fā)展，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類礦井中。

1.2 大、中、小型礦井并存

大、中、小型礦井并存目前是我國煤礦工業(yè)結(jié)構(gòu)中最為突出的特點。在一些國家重點煤礦上，規(guī)模大多為大型或是中型，但同時也存在著數(shù)量極少的特大型礦井，而在地方的礦井上，則多是以中型和小型為主，在這類礦井中其結(jié)構(gòu)相較于大型礦井也更加復(fù)雜，既存在受到地質(zhì)變動和人為破壞較輕的無限煤田，也存在著受到地質(zhì)破壞和認為破壞較重的有限煤田，其生產(chǎn)能力和大型礦坑相比還有一定差距的，礦井的大小尺寸對這種現(xiàn)象也有著一定影響。另外，因為煤礦開采技術(shù)和煤礦企業(yè)所有制等問題，也使得我國礦井的存在形式錯綜復(fù)雜。

1.3 礦井開拓特點各異

從目前煤礦的賦存條件來看，我國煤礦開采技術(shù)需要應(yīng)對多元化且極為特殊的開采條件，因此開采技術(shù)也呈現(xiàn)出多元化的趨勢，我國也是世界上采煤方法種類最多的國家，在我國的礦井中一般采用的采煤方法有：刀柱式采煤法、柱式體系采煤法、掩護支架采煤法和水平分段放頂煤采煤法等，但是與擁有先進煤炭開采技術(shù)的國家相比，在深度和廣度上都有著極大的差距。

2 煤礦開采工藝分析

采煤工藝的發(fā)展對于煤炭開采的環(huán)節(jié)有著至關(guān)重要的影響，隨著理論科學的進一步研究和更多高性能設(shè)備的廣泛應(yīng)用，采煤工藝上即將出現(xiàn)質(zhì)的飛躍，以下將進行具體分析：

2.1 壁式體系采煤工藝

壁式體系采煤工藝是一種可實現(xiàn)長期作業(yè)的工藝形式，其特點有單產(chǎn)高、時效高、采出率高和適用范圍廣等，鑒于我國復(fù)雜多樣的礦井形式和煤礦開采條件，很明顯壁式體系采煤工藝可以與我國的各類型礦井具有較為優(yōu)秀的契合度，同時我國大部分礦井的綜采程度普遍都沒有達到一半的程度，這也為壁式體系采煤工藝提供了較好的應(yīng)用環(huán)境。

另外，我國緩斜厚煤層儲量也較為豐富，我國的煤礦產(chǎn)量中約有40%的比重都來自于厚煤層的開采，可見其重要程度，但是目前應(yīng)用于厚煤層的開采技術(shù)為放頂煤開采和分層開采，此類開采工藝需要在頂分層設(shè)置網(wǎng)及相關(guān)裝備，開采作業(yè)則是在中下分層的網(wǎng)下開展，已在中國、前蘇聯(lián)的煤礦工業(yè)中廣泛應(yīng)用，但是從長遠的角度來看，壁式體系采煤工藝仍具有巨大的價值，必然會在不遠的將來成為煤礦開采的主要形式之一。

2.2 性能可靠的大功率薄煤層采煤機和刨煤機

采煤工藝的發(fā)展趨勢在采煤機和刨煤機等采煤大型設(shè)備上也有著相當重要的體現(xiàn)，采煤機作為煤礦開采的最主要設(shè)備之一，其性能的優(yōu)劣直接決定了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，因此，發(fā)展可靠性高、大功率的薄煤層采煤機和刨煤機勢必會成為煤礦開采工藝的主要發(fā)展走向，采煤設(shè)備只有具備極高的功率和穩(wěn)定性才能在情況各異的礦井環(huán)境中展現(xiàn)出優(yōu)秀的適配性，然而從我國目前的情況來看，在礦井中總主電機的功率和機面高度之間難以進行有效的調(diào)和，從而制約了采煤機和刨煤機的作業(yè)效率和環(huán)境適應(yīng)性，因此，研制出適用于薄煤層作業(yè)的高穩(wěn)定性大功率采煤機就成為了一個重要的課題，只有這樣才能在硬件設(shè)施上達到世界先進水平，而目前我國和外國的在采煤機的設(shè)計上仍有較大的差距。

目前我國已經(jīng)開發(fā)了30多類放頂煤液壓支架架型，并對例如礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、放煤規(guī)律等問題等進行了深入的研究，這對于我國的煤礦開采技術(shù)和工藝的完善和發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。

3 總結(jié)

正因為煤層的賦存條件不同，我國煤礦開采技術(shù)和工藝都有著極大的差異，多元化的技術(shù)和方法目前已在煤礦工業(yè)中應(yīng)用成熟，生產(chǎn)指標也明顯改善，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的煤礦開采技術(shù)相比也會達到世界先進行列，本文就煤礦開采技術(shù)及其工藝進行了深入的分析和探討，希望能給相關(guān)從業(yè)人員一點啟示。

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作者簡介：張立朋（1976-），男，山東平陰人，工學學士，助理工程師，助理技術(shù)員，主要從事煤礦開采工作。