煤礦采煤方法和采煤技術的選擇研究

周新偉

摘要：隨著煤礦資源需求量的擴大，采煤技術也隨之不斷發展，經歷了人工挖掘到爆破采煤，再到如今的機械化采煤這三個階段，現代化采煤體系正在不斷完善。目前，常用的采煤方法有井下采煤、露天采煤以及急傾斜層采煤方法，采煤技術有炮采放頂煤、小階段爆破落煤和全自動刨煤機采煤技術以及特殊情況下的采煤技術，這些先進工藝的引進，使得煤礦開采效益不斷提高。

關鍵詞：煤礦；采煤方法；采煤技術；選擇

中國國土廣闊，地大物博，煤炭資源豐富，分布于全國各個地域中，煤礦開采區的地質構造及煤層豐富呈現出不同的特點，要想保證煤礦生產安全及質量，就必須加強對于采煤方法和采煤技術的研究，確保所選施工工藝適應煤礦區域的地質特征。隨著社會的發展，人們對于煤礦的需求量不斷增加，但是我國的煤礦資源大多深埋地底，對于煤礦開采技術的要求比較高，如若開采不合理，會對當地地質結構以及水文條件造成毀滅性的破壞，并威脅到采煤人員的生命安全，因此必須要加強不安全技術要素的控制，合理選擇采煤方法和采煤技術[1]。

一、煤礦采煤方法的選擇

（1）井下采煤方法。我國煤炭資源豐富，但是大多深埋地底，因此井下采煤是較為普遍的一類煤礦開采方法，井工開采的技術要求是比較高的，必須設置煤礦通風系統，加強“一通三防”安全施工技術的應用，才能確保采煤安全性，保證煤礦生產效益。井下采煤方法包括水采和旱采兩種，是根據礦區有無水源來選擇的，有壁式、柱式等多種實施形式，落實效率高，簡單高效。在進行井下采煤時，很有可能會碰到傾斜煤層，這時候應盡量采用水平采煤的方法，尤其是但煤層的傾斜度大于10°的時候，這樣能夠大大提升采煤效率，同時保證作業人員的安全。

（2）露天采煤方法。露天采煤也是一種較為傳統的采煤方法，按照煤層的水平結構將其劃分為多個層次，在水平方向上從上至下逐步開采，操作簡單，與井工采煤相比，工作范圍廣，人為地創造出了一個相對穩定安全的作業環境，而且能夠很好地應用一些大型的煤礦開采設備，機械化程度比較高，施工效率高，人工成本低，能夠有效降低生產成本，產煤質量和生產安全都能夠得到有效保障。露天采煤方法的實施，需要以全面細致的地質勘測工作為前提，在了解了礦區的煤層結構之后，進行煤礦開采規劃，在采煤時注意煤礦資源的回收利用，貫徹落實節能降耗的綠色采煤理念。

（3）急傾斜層采煤方法。急傾斜層采煤的技術性要求比較高，在進行采煤規劃時，需要綜合礦區地質勘探結果和采煤單位的開采技術水平、設施配置進行，作出正確的開采方案，合理規劃煤礦掘進開采路線，配置作業人員和機械設備，建立健全煤礦開采技術體系，明確采煤流程和技術標準，提高煤礦開采效率及回收效率。與此同時，為了進一步提升煤礦開采的可操作性，可以適當加深采煤高度，增長采煤工作面，進一步改造煤礦巷道結構，優化煤礦通風系統設置，提高通風安全性，將巷道瓦斯濃度和粉塵濃度控制在合理范圍內，保證煤礦生產安全。

二、煤礦采煤技術的選擇

（1）炮采放頂煤采煤技術。炮采放頂煤采煤是目前應用較為廣泛的一類采煤技術，在實際工作時主要有以下兩種技術體系：①二型鋼梁放頂煤開采，過在頂煤層架設置二型鋼梁和液壓單柱體，進行系統支護后，獨立開展采煤、放頂這兩項工作，隨后選擇合適的人工爆破方式進行采煤。這一采煤技術常用于煤層結構不穩定的區域，對采煤設備的要求比較低，但對于作業人員的專業性要求比較高。；②滑移支架放頂煤采煤法。將彈簧鋼及溝槽等裝置安裝在蔡梅岑的前梁與頂梁部位，同時在礦層支架的位置安裝3個左右的液體單體住，再通過銷軸將二者穩定連接，便可開展采煤工作[2]。

（2）小階段爆破落煤采煤技術。根據礦區煤層的分布特點，將爆破煤層分為多個區域，將爆破工具（比如雷管、炸藥等）布置在不同區域中，實施小階段爆破落煤。在進行爆破之前，要對爆破現場進行檢查，確保采煤安全。小階段爆破落煤采煤技術具有安全系數和落實效率均較高的優點，只要在進行煤層劃分和爆破現場布置時嚴格按照生產流程進行操作，確保技術標準達標，即可確保采煤質量和效率，一般被用于礦層傾斜度較大的煤礦區域，同時要求煤層厚度超過5米，煤層頂板穩定度高，不會在爆破過程中出現頂板冒落的事故。

（3）全自動刨煤機采煤技術。在淺中層煤礦中，常采用全自動刨煤機進行機械化采煤，這一技術生產效率極高，能夠一次性挖掘25米深度的煤層，生產成本較低，是現代化機械采煤體系中的一種重要采煤技術。刨煤機是此類采煤技術的關鍵性設備，因此作業人員應該定期對機械設備進行養護維修，在日常工作時如有異常，及時檢修進行故障排查，確保機械零部件的牢固，如有損壞及時更換，在工作時，作業人員應加強對于產煤質量和開采效率的監測，不時調整刨煤機的運行參數，讓設備始終處于一個機械疲勞狀態內的最佳運行狀態，延長設備使用年限，進一步提高生產效益。

（4）研發特殊情況下的采煤技術。煤礦的機械化生產一般適用于一些煤礦資源豐富、煤層分布相對集中的基地，但是隨著煤礦開采量的加大，這些大型的礦產資源逐漸枯竭，就需要不斷尋找新的礦脈，而有些礦脈分布于居住區，研發特殊情況下的采煤技術，比如說村莊下壓煤開采技術、開采沉陷制約技術等，這是新形勢下煤礦技術發展的必然要求。在實際開采之前，可以先采集煤礦所在地的具體信息，應用模擬開采技術，深入研究特殊情況下的開采技術，確保煤礦開采的安全性后，再開展煤礦生產工作。同時，應環境保護的要求，應加強煤礦開采的綠色建設，在煤礦開采所在地應用土地復墾技術和礦井水資源化技術。

總之，煤礦開采本身就具有較高的風險性，瓦斯爆炸事故、煤礦自燃事故、頂板冒落事故等發生率較高，提高煤礦開采技術，優化開采工藝，對于保障煤礦生安全具有積極意義。在煤礦開采過程中，涉及到多種不確定要素，因此要想提高煤礦開采的安全性與工作效率，就必須根據煤礦開采的實際需求，做好地質勘測工作，從破煤、落煤、裝煤、運煤等多個環節開展技術研發工作，選擇合適的采煤方法與技術，在確保作業人員安全的情況下，提高生產工藝工序的技術含量，以技術的發展推動煤礦行業的前行[3]。

參考文獻

[1]孟憲銳，吳昊天，王國斌.我國厚煤層采煤技術的發展及采煤方法的選擇[J].煤炭工程，2014，10：43-47.

[2]趙富貴.淺議煤礦開采中井下采煤技術及采煤工藝選擇[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2016，12：191-192.

[3]馬延棟，柳凱，蔡鵬.關于煤礦采煤方法與采煤技術選擇的分析[J].科技經濟市場，2015，11：133-134.

（作者單位：貴州盤南煤炭開發有限責任公司）