煤礦采煤方法和采煤技術的選擇研究

唐效敏

摘 要：隨著科學技術和社會經濟的發展，越來越多的新能源被開發應用到生產生活中。煤炭作為傳統的能源依然活躍在工業生產中，尤其是電力行業，其需求量仍在不斷增加，所以煤炭開采質量對能源的供應起著至關重要的作用。文章重點就煤礦采煤方法和采煤技術的選擇進行研究分析，旨在為業內人士提供一些建議和幫助。

關鍵詞：煤礦;采煤方法;采煤技術;選擇

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）06-0165-02

現今社會發展迅速，對于能源的需求也就不斷加大，尤其是在工業生產當中，對于能源的需求便更加巨大。煤礦資源是我國現今儲量最為豐富、分布范圍最廣的資源之一，因此十分收到工業企業的重視。而我國在煤礦資源的開采與使用上也是有著悠久的歷史，從原來的完全依靠人力進行開采，到現如今使用機械進行采礦，這不僅是科學技術的提升的表現，更使得煤礦的開采數量不斷增加。榆次同時，煤礦開采工作的安全問題也得到了一定程度的控制。由此可見，合理的采煤方式與采煤技術，不但能夠是煤炭能源的供應數量與質量得以保障，還能夠給煤礦產業帶來持續性的經濟效益。

1 煤礦概述

煤是當前我國生產生活中的重要能源，同時也是自然界中不可再生的能源之一，所以在使用的過程中我國一直在探索最大限度的煤礦利用率，從而減少煤礦資源的浪費。煤是由多種元素共同構成的，其中蘊含著豐富的有機質，能夠供應工業生產與生活的使用，在我國的分布也是十分廣泛，在煤的種類上也極為豐富。我國是產煤大國，也是世界上主要的煤資源供應國，我國每年向外輸出的煤礦資源，占據著我國很大的經濟比重。雖然煤礦資源的對外輸出為我國帶來了不俗的經濟效益，但是從長遠的角度來說，這對于我國未來的可持續性發展有著重要的惡性影響。但是現今，煤礦資源是當前我國主要的輸出資源，因此，只能不斷的提高煤礦的開采效率，提高煤礦的使用效率，以促進煤礦的利用率。在采煤的過程當中，主要分為兩個部分：采煤系統與采煤工藝。采煤系統指的是回采巷道與回采工作面的布置方式、相互位置關系，以及對掘進和回采順序的要求。而回采工藝主要就是研究采煤技術的，這對于采煤的設備也提出了更多的要求。甚至對于裝煤與運煤的設備都提出了要求。不同的采煤系統和不同的采煤工藝配合形成不同的采煤方法。

2 煤礦采煤方法和采煤技術選擇的原則

2.1 安全生產的原則

煤礦采煤當中主要是以安全為主的，在保障采煤工人人身安全的基礎之上，來進行采煤方法與技術的選擇。由于煤礦開采工作是在礦內進行，礦內一旦發生事故，礦外的人員難以試試救治，因此在煤礦開采方法與采煤技術上應該以安全為第一考慮原則。在進行煤礦開采之前，應該先對于煤礦內部的情況進行探查，并提出相應的開采計劃，選擇適合的采煤技術與采煤方法，以確保開采工作的正常安全進行。在采煤方法的選擇時，要應對于采煤技術的每一個環節進行細致的查看，使用到的機械設備應該在下礦之前便做好相應的維護工作，并且在開采的過程中定期進行機械設備的檢修，以免在工作過程中尤其機械故障而危及到工人們的安全。

2.2 經濟適用的原則

煤礦資源的開采主要是為了獲取更大的經濟效益，因此在煤礦開采的過程中，應遵循經濟適用的原則：其一，增加煤礦產量。在生產當中，產量的提高才是經濟收益擴大的前提，因此應該提高工作面的產量，加大科學技術的投入，增加回采效率，提升回采速度。其二，提高勞動效率。選擇合理的采煤工藝與開采管理方式，能夠有效的提高煤礦開采效率。在開采的過程中應加強現金科學技術的使用，投入更多的現代化設備，進一步提升開采工程的機械化水平。同時還應該提升開采哦工人的整體素質，提高起專業化水平，從而改善經營管理水平，提高勞動效率。其三，減少材料的消耗。經濟適用不僅還提高效率，還應該降低成本。所以節約成本也是經濟適用性原則的重點方向。在采煤工作當中，應該盡量減少各種材料的消耗率，尤其是在坑木、炸藥、雷管等方面的消耗，同時應該注意進行可重復適用材料的回收使用。在投入生產的過程中，可以適當的增加勞動力的投入，減少不必要的消耗性資源投入，提高資源的利用率，進而增強經濟效益的提升。

3 煤礦采煤技術的選擇

3.1 綜合性機械化采煤技術

綜合性機械采煤技術指的是使用現代化的機械技術，來進行煤礦的開采，在開采的過程中加強現代化機械的投入，在開采工作的各個環節、步驟當中都應用機械化的采煤技術，并且各個環境之間都有所鏈接，以保障各環節之間的聯系，從而提高開采技術的高效，并且保障煤礦資源的高產。

3.2 水力采煤技術

水力采煤技術是當前煤礦采煤工作當中常用的的方法之一。水力采煤技術對于機械化的程度要求較高，操作人員需要具備高超的自動化操作水平，相應的使用水力采煤能夠節省人力資源。而且使用水的形式，提高了煤礦內部的空氣潮濕度，在降低了空氣中含塵量的同時，還降低了煤礦中火災等易燃災害的方式，安全性得到了很大程度的提高，使得采煤工人的人身安全有了進一步的保障。水力采煤技術成本較低，高作效率較高，對于煤層的地質條件要求較低，能夠很好的適應各種環境，與洗煤體系共同運行，能夠獲得更大的工作收益。

3.3 普通機械化采煤技術

普通機械化采煤技術是我國采煤技術當中最為基礎的采煤方式，也就是行業當中常說“普采”。由字面上的意思來看，主要是應用相關的機械設備來進行煤礦的開采工作，常使用的設備有：滾筒式采煤機、單體液壓支柱、懸移支架等。滾筒式采煤機主要有單筒與雙筒兩種規格，適用與不同的工作環境與工作需求：雙筒式滾筒采煤機可以應用于雙向切割，也可以適用與單向切煤，再搭配上支柱或是懸移支架，能夠使得彩每一的移動變得更加快捷，從而獲得更大的工作效率。同時滾筒式采煤機對于各種地質環境都可適用，在工作當中移動也較為便利，回采效果良好，是煤礦采煤工作當中技術的首選。但是此種采煤技術對于采煤工人的勞動力要求較高，勞動強度較之其他方式加大，因此在人力方面消耗較大。

3.4 爆破采煤技術

爆破采煤技術多種采煤技術當中最為危險的一種采煤方式，整個過程為：專業人員進行爆破落煤，之后由人工進行落煤的收集與填裝，然后使用機械化手段進行煤的運輸，并對于礦井進行工作面支護處理。其中爆破落煤主要是進行煤礦內的打眼，根據煤礦內的環境特征、煤層分布走向來布置炸藥與雷管，并在爆破之前詳細核算打眼爆破的參數與布置數量，在炸藥與雷管的使用量上不斷精確，保障落煤的數量與人員的安全。爆破之后，煤礦資源顯露出來，便需要人工進行煤礦資源的收集與填裝，這也是此技術當中最大的人力勞動，效率低下。將煤礦資源裝好后，通過相應的機械設備將煤礦運離爆破地區，進行深度加工。采用機械化的形式，提高了運送的效率，同時降低了人力的使用，使得勞動力得到了休息。工作面支護主要是使用支柱或是支架，對于爆破地區進行支撐，以免出現煤層崩塌。整體來說，爆破采煤技術所對應技術裝備投資不高且適應性很強，相關操作技術極易掌控，生產技術管理也較為簡單，但大多礦井單產及效率不高，對應的勞動條件較差。

4 煤礦采煤方法的選擇

4.1 對采煤方法的分類

采煤方法有很多種，以煤層的埋藏條件和開采技術水平為分類依據，我國煤礦當前使用的采煤方法主要分為壁式和柱式兩種體系。

壁式采煤法：緩傾斜以及傾斜薄及中厚煤層，煤的厚度一般低于3.5m以下，以及厚煤層煤厚在5m以下，應用的采煤方法是長壁采煤法一次采全高;如果煤的厚度在5-8m的，將煤層分成2-3m的幾個分層采用下行或上行的順序逐層開采，一般應用傾斜分層下行垮落的采煤方法、傾斜分層水砂充填或者風力充填的采煤方法。現在如果煤的厚度超過了5m，一般采用的是放頂煤開采的方法。針對急傾斜煤層，如果厚度小于2m，通常采用的是倒臺階采煤法或者偽斜工作面矸石充填的采煤法;如果煤的厚度在2-6m，一般采用的是掩護支架采煤方法;如果煤的厚度大于6m，通常采用的是水平分層或者斜切分層的采煤方法，急傾斜煤層工作面可呈俯偽斜布置，仍沿走向推進，稱為單一偽斜走向長壁采煤法。緩傾斜以及傾斜薄及中厚煤層針對特殊環境下的煤層，頂板非常的堅硬，開采之后一直不冒頂的，一般采用煤柱支撐的刀柱式采煤方法。

柱式體系采煤法以短工作面采煤為其主要標志，該法主要用于回收巷道煤柱或小范圍構造復雜區域正規采法無法展開的邊角余煤情況，近年來，使用聯合機械進行柱式采煤作為長壁開采的一種補充手段也有了一定發展。柱式采煤法分為房式和房柱式兩種，因該法屬于淘汰工藝，故不再詳說。

壁式采煤法的特點：煤炭損失小，回采率高，回采連續性強，單產高，采煤系統較簡單，對地質條件適應性強等優點;但采煤工藝、裝備較復雜。

柱式采煤法的特點：工作面長度較小但數目多，采房和回收煤柱設備合一;礦山壓力較弱，生產過程中支護和處理采空區工作較簡單，有時還可不處理采空區;采煤配套設備均能自行行走，靈活性較強;較壁式采煤通風條件較差，采出率也較低。且要求頂板條件較好，瓦斯涌出量較低。

從采煤方法應用情況看，緩傾斜產量占比87.39%，（其中小于12度占57.32%），傾斜煤層占8.88%，急傾斜煤層占3.73%。

4.2 對采煤方法有影響的因素

4.2.1 地質方面

地質方面的因素對于采煤方法的影響最大。煤層的厚度、傾斜角，礦內上頂與底部的巖石性質、堅硬程度，煤資源的性質、自身的構造等，都對于煤礦方式的選擇有著很大的影響，其中煤礦資源自身情況還是次要的，主要是礦內的情況，在生產當中還是以工人的安全為主要考慮方向。

4.2.2 技術方面

采煤技術的高低決定著能夠使用的采煤方法。我國雖然煤礦資源豐富，但是我國的煤礦開采技術發展起步較晚，因此在技術方面還有著諸多不足之處。近些年來，我國在技術研究方面投入了很大的精力，使得我國的采煤技術有所上升，在實踐中的應用也取得了良好的效果，降低了人力勞動強度的同時，提高了工作效率。

5 結語

綜上所述，研究煤礦采煤技術與方法選擇是符合當前階段社會發展趨勢的，在了解當前階段煤礦采煤技術與方法現狀的過程中發現了其中的潛在問題，同時進行深入研究和分析來促進煤礦采煤技術與方法不斷發展和創新，更進一步促使煤炭企業和煤炭行業的發展日趨完美。為了適應當前階段我國煤礦采煤技術和方法的選擇越來越重要的趨勢，滿足人們對于采煤工作安全與質量的要求，就需要投入大量的人力，物力和財力進行煤礦采煤技術與方法選擇的研究，對目前煤礦采煤技術與方法選擇的不足之處和薄弱環節進行彌補，保證煤礦采煤工作的安全性和高效性，才可以提高煤礦采煤企業的經濟效益和社會效益。討論煤礦采煤技術與方法選擇不僅促進了相關問題的解決，還為我國煤礦行業和采煤企業未來的發展和創新提供了新思路。

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