井下采煤技術(shù)的合理選擇

【摘?要】我國(guó)國(guó)土遼闊，礦產(chǎn)資源豐富，煤礦資源充足。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于煤炭的需求量不斷上升，擴(kuò)大的需求量為采煤技術(shù)的提高做出了新的要求。本文將就井下采煤技術(shù)的合理選擇作出分析。

【關(guān)鍵詞】井下采煤技術(shù);合理性;選擇

一、引言

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展下，我國(guó)的天然氣儲(chǔ)備相對(duì)匱乏，因此對(duì)于煤電的運(yùn)用有較大的需求，隨之增加的是對(duì)于煤炭資源的需求。我國(guó)具有豐富的煤炭資源，為煤炭的開采提供了很好的條件。但是在煤礦開采行業(yè)中，對(duì)于采煤技術(shù)的要求也在不斷提高。機(jī)械化的開采技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國(guó)的煤炭開采行業(yè)的開采工作中。但是在煤炭的開采過(guò)程中，有多種多樣的采煤方法可供選擇，而為了人力物力成本最大程度的節(jié)約，就要對(duì)井下采煤技術(shù)進(jìn)行合理化的選擇。當(dāng)前在井下采煤中常用到的方式主要是爆破落煤技術(shù)、普通機(jī)械化采煤技術(shù)、水力采煤技術(shù)和綜合性機(jī)械化采煤技術(shù)幾種。在采煤的過(guò)程中應(yīng)以安全、高效為目的，對(duì)采煤環(huán)境進(jìn)行具體的分析，根據(jù)實(shí)際的煤層賦存狀態(tài)和地層地質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行合理的選擇，并對(duì)選擇的具體方法進(jìn)行優(yōu)化。下文將對(duì)不同的方式進(jìn)行更具體的解析以及提出不同技術(shù)的選擇原則。

二、井下采煤方法的種類及其各自的特點(diǎn)

2.1 爆破落煤技術(shù)

爆破采煤技術(shù)同時(shí)也有炮采技術(shù)之稱，其工藝流程主要如下圖1所示：

2.1.1 爆破落煤這一環(huán)節(jié)同時(shí)涉及到打眼、裝藥和放炮落煤3個(gè)環(huán)節(jié)。首先應(yīng)該將礦井瓦斯等級(jí)作為炸藥選擇的標(biāo)準(zhǔn)，按照《煤礦安全章程》對(duì)煤礦允許使用電雷管進(jìn)行嚴(yán)格篩選。其次是對(duì)炮眼的擺放位置的設(shè)計(jì)。主要的布置方式有三花眼、五花眼、平行眼等等。具體的爆破參數(shù)，例如炮眼的角度以及裝藥量的具體數(shù)據(jù)要根據(jù)不同工作面上煤的硬度條件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。最后才應(yīng)用到實(shí)際的采煤工作中。

2.1.2 人工裝煤，這一環(huán)節(jié)容易發(fā)生工傷事故。因此在裝煤工作開始前的支護(hù)工作至關(guān)重要。這一工作環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是需要的勞動(dòng)力大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，工作效率低。

2.1.3 支護(hù)工作面以及處理采空區(qū)

炮采工作面通常使用木頂柱支護(hù)，在后來(lái)的發(fā)展中開始使用摩擦柱。在兩者被淘汰之后目前更多使用單體支柱。單體支柱能對(duì)工作面起到較有效的支護(hù)作用，并且有效解決了炮崩倒柱的問(wèn)題。在工作面空間支護(hù)完畢之后要及時(shí)進(jìn)行回柱放頂，有效解決由于工作面空間大導(dǎo)致的支護(hù)困難等問(wèn)題。

總體來(lái)說(shuō)，這一采煤方式屬于勞動(dòng)密集型。相對(duì)新興的采煤技術(shù)來(lái)說(shuō)較落后，其中人力成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大。采用這一方式采煤的過(guò)程中工傷常常發(fā)生，屬于較為傳統(tǒng)的采煤技術(shù)之一，回采效率低。與此同時(shí)，也具有較強(qiáng)的廣泛適用性，在不同的煤層賦存條件下都能夠使用。

2.2 普通機(jī)械化采煤技術(shù)

普通機(jī)械化采煤，也就是高檔普采。此種采煤方式與炮采相比主要依靠機(jī)械落煤，在采煤機(jī)的高速切割之下實(shí)現(xiàn)落煤。在落煤機(jī)械與刮板輸送機(jī)的相互配合之下煤炭大部分能夠被自裝。但是自裝的過(guò)程中容易產(chǎn)生殘留，因此小部分落煤需要人工進(jìn)行輔助。在普通機(jī)械化采煤技術(shù)中通常選用筒式采煤機(jī)代替刨煤式采煤機(jī)的應(yīng)用，以追求更強(qiáng)的穩(wěn)定性和更佳的裝煤效果。普通機(jī)械化采煤的應(yīng)用方式如下圖（2）所示：

與炮采技術(shù)相比，高檔普采減少了爆破落煤這一工序用機(jī)械挖煤機(jī)取而代之。也由此減少對(duì)煤層頂板的破壞，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。節(jié)約人力成本，提高了生產(chǎn)效率。但是實(shí)用性較弱，不能夠使用于所有煤層。主要應(yīng)用于煤層相對(duì)穩(wěn)定，厚度變化小的工作面。

2.3 水力采煤技術(shù)

水采技術(shù)主要原理是依靠水力切割，開采井下煤炭。其工作是主要利用水射流時(shí)產(chǎn)生的壓力進(jìn)行落煤以及運(yùn)煤工作。在工作時(shí)具有高度的自動(dòng)化特點(diǎn)，工作人員不允許與工作面接觸，從而能夠充分發(fā)揮柱式采煤法的優(yōu)點(diǎn)。

水力采煤法工序簡(jiǎn)單，機(jī)械化程度高。除去了轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)、工作面支護(hù)、頂板回護(hù)等工作程序，有效簡(jiǎn)化了采煤環(huán)節(jié)。與此同時(shí)降低了空氣含塵量，提高生產(chǎn)安全性。但是水力采煤的缺點(diǎn)是資源回采率低，回采準(zhǔn)備工作量大，通風(fēng)系統(tǒng)存在短板，瓦斯事故頻發(fā)等。

三、井下采煤技術(shù)選擇的原則

在煤礦開采的過(guò)程中主要應(yīng)該遵循以下原則。首先是煤炭開采的安全性先行，其次開采技術(shù)與相關(guān)的現(xiàn)行法律和行業(yè)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，是否符合現(xiàn)行的開采標(biāo)準(zhǔn)。再次是開采技術(shù)是否達(dá)到回收率要求，是否綠色開采。采取的開采技術(shù)是否達(dá)到了切合實(shí)際煤層賦存的實(shí)際情況。除此之外，在選取井下采煤技術(shù)的時(shí)候要盡量選取工作效率高的方式，避開勞動(dòng)力密集型的開采技術(shù)。根據(jù)煤層賦存條件，優(yōu)先選取綜合性機(jī)械化和普通機(jī)械化采煤技術(shù);不適應(yīng)具體煤層情況時(shí)選取靈活性較強(qiáng)的“爆破落煤技術(shù)”。當(dāng)煤層較薄，并且刨煤機(jī)采煤無(wú)法投入使用時(shí)，可以采取“水力采煤技術(shù)”。但總體上先行的原則是安全性、適應(yīng)性以及高效性。具體的方式選擇原則如下：

3.1 爆破落煤技術(shù)

當(dāng)煤層條件不適用與機(jī)械化開采的情況下，可以使用爆破采煤技術(shù)。炮采技術(shù)具有設(shè)備成本支出小，生產(chǎn)管理便利，以及對(duì)復(fù)雜地形適應(yīng)程度高的長(zhǎng)處。能夠在各種不同的煤層下開展工作。

3.2 普通機(jī)械化采煤技術(shù)

普通機(jī)械化采煤技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備價(jià)格低，能夠在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的工作面上運(yùn)用。尤其是工作面性狀不規(guī)則、面積不夠以及推進(jìn)距離小的工作面上得以運(yùn)用。

3.3 水力采煤技術(shù)

當(dāng)井下頂板條件好，井下瓦斯含量小的環(huán)境，煤層厚度小以及大傾角煤層中比較適用水力采煤技術(shù)。尤其是不規(guī)則煤層中適用水采能夠大大提高開采的效率。

四、總結(jié)

在煤礦的生產(chǎn)中，要按照煤層賦存狀態(tài)和工作面中具體的地質(zhì)地層狀態(tài)，進(jìn)行具體分析決定選擇哪一種采煤技術(shù)。同時(shí)，生產(chǎn)過(guò)程中的安全性，采煤的有效性也要作為技術(shù)選擇的考慮部分之一。在對(duì)采煤技術(shù)進(jìn)行考究的時(shí)候，應(yīng)該考慮技術(shù)的先進(jìn)與否、考慮資源的節(jié)約和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，盡量避免勞動(dòng)密集型的技術(shù)。在綠色開采的同時(shí)，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1]李文波."井下采煤技術(shù)的合理選擇."內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì).22（2016）.Print.

[2]謝紹春."淺談井下采煤技術(shù)的合理選擇."中國(guó)化工貿(mào)易.15（2017）.Print.

作者簡(jiǎn)介：

胡兵，出生年月：1988年01月07日，性別：男，民族：漢族，學(xué)歷（最高學(xué)歷）：大專，職稱：助理工程師?畢業(yè)證專業(yè)：煤礦開采技術(shù)，助工證專業(yè)：采煤。

（作者單位：山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)申南凹焦煤有限公司）