井下采煤技術選擇與安全開采問題初探

摘要：安全開采是煤炭行業最為重要的問題之一，只有保證開采的安全，才能實現良好的效益，使煤炭企業得到健康持續發展。本文分析了井下采煤相關技術及工藝，然后闡明了不同技術的適用條件，最后探討了采煤技術和安全開采之間的聯系，以期能夠為井下煤炭開采的安全工作獻策獻力，也希望可以和同仁相互探討學習，提高井下采煤技術的安全性。

關鍵詞：采煤技術；煤炭開采；采煤工藝；安全開采

我國煤炭資源分布范圍比較廣，但是，煤炭資源開采過程中受到質地環境制約的因素，采煤技術及工藝的發展也不平衡，各個地區、礦井或者相同礦井的不同采區、采面布置均有所不同，因此，采用合理的采煤技術與工藝，成為煤炭企業決定生產效率、確保安全的重要事項。

一、幾種常用的采煤技術與工藝

（一）綜合機械化采煤技術

這種方法簡稱為綜采技術，具體來說，即采煤工作面中，一系列相關工序，例如落煤、裝煤、運煤等等，均可以通過機械化技術來進行運作。井下作業過程中引入該方法，其一，可以在很大程度上降低工人的勞動強度，使工作沒那么辛苦，并且使單產明顯提高，其二，還可以進一步提升安全水平。所以，到現在為止，該項技術成為國內實踐中最先進的一類技術，同時還屬于我國采煤工藝的一大發展趨勢，具有良好的應用、推廣價值。

（二）普通機械化采煤技術

這種方法簡稱為普采技術，具體來說，即一系列相關工序通過傳統機械方法來進行，例如破煤、支護、運煤、裝煤等各個環節。通過這種方法在采煤的時候，僅僅利用一道合并工序則能夠將落、裝煤工作完成，對于頂板支護、運煤與空區填充等各道工序，在開展過程中主要通過類似炮采技術的步驟來進行。該技術基本上通過以下兩種方式來運用：分別為單、雙滾筒采煤機。不僅如此，采煤機割煤同樣利用2種方式來進行，依次為單、雙向割煤。其中，對于前者來說，其應用于中厚煤層當中，這種煤層往往通過第一種方法，該方法非常適合薄煤層，尤其對于那些采高與滾筒直徑接近、頂板穩定的煤層。

（三）連續采煤技術

這種方法還叫做連采，具體來說，也就是采煤過程中通過連續采煤機的成套設備來進行。到目前為止，國內對這種方法的應用的并不多，但是在南非、美國等地區，這種方法非常普及。煤房工作面中使用連采技術破煤、裝煤的過程中，多是通過連續采煤機來進行，然后通過輸送機或梭車（它們具有伸縮功能）進行運煤作業，在此基礎上，支護作業通過錨桿來完成，而對于搬運與清理工作面等各項工序，則通過鏟車完成。將連續采煤機引入到采煤過程當中，可以把開采和掘進工序合二為一，很好的改善了工作效率。同時，在煤房中采煤的時候，按照頂板具體狀況能夠回收其中部分煤柱。

（四）爆破采煤技術

這種方法還叫做炮采技術。通常情況下，這種方法的具體流程為：第一步，爆破落煤。第二步，裝煤工作。第三步，工作面支護，采空區妥善處理。在國內，采煤過程中，有些工作面支護主要通過單體液壓支柱與金屬摩擦支柱來進行。現階段，國內往往通過全部垮落法來對采空區進行處理。這個方法的特點是其落煤通過爆破方式來實現，然后通過人工與機械依次實現裝煤與運煤工序，接著通過單體支柱對頂板進行支護。而炮掘巷道則在爆破以后接著支護好工作面，在此基礎上，進行出煤工作，接著進行下一輪打眼和裝藥。這個過程中最關鍵的一環是布設炮眼，光面爆破對炮眼裝藥量、眼距具有非常嚴格的要求。

二、如何合理選擇井下采煤技術與工藝

（一）綜采技術的具體適用條件

這種技術表現出一系列優勢：勞動條件好、強度相對較低，高產高效、安全低耗。但是，需要注意的一個問題是，運用該技術的相關設備成本比較高，同時僅僅在煤層賦存良好、礦井生產系統優良、管理與操作水平相對較高的情況下，這種方法才會充分發揮出自身所具有的優勢。按照當前國內在這方面的生產經驗，在煤層賦存條件相對穩定，構造相對簡單，底、頂部環境相對較好，傾角在55°以下的情況下，能夠通過這種方法進行開采。

（二）普采技術的具體適用條件

此相關設備的成本比較低，不受地質環境的改變條件改變的影響，所以，工作面搬遷相對好操作。在地質構造相對較小、性狀沒有規律、推進距離相對較小的條件下，非常適合通過這種方法來進行。同時，這種方法非常易于進行，流程也比較容易記住，所以，可以非常方便地進行作業。因此，為精采細采，這種方法非常適合那些中小型工作面。

（三）連采技術具體的適用條件

這種方法具有一系列的優點，例如成本相對較低，相對較強的適應性，良好的安全性，機械化程度相對較高，出煤迅速，高效等，但是，這種方法的通風條件相對較差，回收率同樣十分低。通過連續采煤機開采房柱式的過程中，僅僅能夠在煤層構造簡單，中厚或較薄，中等或較強的硬度，采深相對較淺，技術條件相對簡單，傾角小于15°的煤層較為適用。對于那些大中型礦井來說，適合把這種方法當做一種輔助的技術來使用。

（四）炮采技術的具體適用條件

這種方法存在諸多優勢，包括設備技術儲備相對較低，適應性相對較強，生產技術管理簡單，容易操作等諸多方面。但是，一定注意，這種方法的勞動條件不好，單產與效率均相對較低。國內針對這方面的制度指出，在不滿足機采的煤層環境中，能夠通過這種方法來進行開采。現階段，急傾斜、地質構造相對復雜的煤層條件下，我國往往通過這種方法來進行開采。

三、采煤技術和安全開采之間的關系

對于綜合機械化采煤技術，該方法具有比較先進的工藝，它的突出特點是其中引入了液壓支架，來進一步提高頂板管理水平，使其更加安全。同時，在各環節（破、裝、運煤）具有先進的機械化水平，能夠較好的確保開采工作的安全性。所以，這種方法相對于其他三種方法更加可靠、先進、安全。因此，在社會各界對安全要求逐漸提升的現在，應當將這種技術放在第一位來進行考慮。為了靈活適應不同賦存條件，使用其他三種方法的過程中，應當考慮當地具體情況，根據與自然條件相適應的基本原則科學選取采煤方法，確保開采的安全、高效進行。

四、結語

綜上所述，本文主要對綜采技術、普采技術、連采技術以及炮采技術幾種方法進行了細致深入的闡述，在各種煤層賦存條件下，應當靈活選擇合理的采煤方法。其中，綜采技術及工藝比其他三種方法更加適應性，是選擇過程中優先考慮的一種方法。

參考文獻：

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[2]閆偉. 井下采煤技術和工藝的選擇及應用分析[J]. 機電工程技術，2015，08：181-182+227.

作者簡介：袁海洪（1987年1月—），男，漢族，河南偃師，本科，中國礦業大學，工程管理，河南能源化工集團義煤公司，工程師。