煤礦井下采煤工藝及采煤技術(shù)的選擇研究

張玉君

山西朔州平魯區(qū)華美奧崇升煤業(yè)有限公司 山西朔州 036000

煤炭行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)，就需要結(jié)合煤礦實(shí)際情況，合理選擇井下采煤工藝和采煤技術(shù)，以便促使開采效率得到提升，資源得到節(jié)約，擴(kuò)大整體經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促使煤礦企業(yè)獲得健康發(fā)展。

1 井下采煤技術(shù)概述

煤礦井下目前主要的采煤技術(shù)有綜采、普采、連采、炮采4種。綜采是利用綜合機(jī)械化的手段進(jìn)行采煤，其機(jī)械化水平很高、采煤效率高、安全性大，可極大的降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，適用于煤層穩(wěn)定、煤層構(gòu)造簡(jiǎn)單、傾角不大、頂板和底板條件較好的井下采煤工作[1]。普采是利用普通采煤機(jī)械進(jìn)行采煤，其支護(hù)是利用人力來進(jìn)行；相對(duì)綜采，普采的機(jī)械化水平要低很多，只相當(dāng)于綜采的25%，但開采量可以達(dá)到綜采的33%以上，甚至可以達(dá)到綜采的50%，因此，普采具有低機(jī)械化、高開采量的特點(diǎn)，有較好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，但其人工投入較大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。

2 井下采煤技術(shù)分析

2.1 井下爆破采煤技術(shù)分析

井下爆破采煤技術(shù)屬于最傳統(tǒng)的定點(diǎn)爆破采煤技術(shù)，工作人員對(duì)煤層進(jìn)行爆破，從而使煤層坍塌、脫落，以方便相關(guān)人員對(duì)煤炭進(jìn)行收集和運(yùn)送。在礦井煤炭爆破中分為以下幾個(gè)步驟：第一，炮眼的選擇，炮眼的排放位置主要分為單排眼、五花眼、三花眼、三角眼以及對(duì)眼等，選擇炮眼位置和排放方式時(shí)需要對(duì)爆破范圍和落煤位置進(jìn)行分析和計(jì)算，從而保證爆破工作的質(zhì)量；第二，裝煤，因?yàn)楸坪髸?huì)對(duì)礦井造成坍塌，所以在爆破后需要采用相關(guān)設(shè)備運(yùn)輸煤炭；第三，采煤區(qū)的處理和支護(hù)工作，在對(duì)煤層爆破后需要采用全部垮塌法對(duì)煤區(qū)進(jìn)行處理，并利用支柱對(duì)煤礦進(jìn)行保護(hù)，提高空間的安全性。

2.2 機(jī)械化采煤技術(shù)分析

機(jī)械化采煤是一種較為傳統(tǒng)的采煤方式，該技術(shù)與爆破采煤技術(shù)大致相同，其主要通過滾筒式采煤機(jī)，然后利用螺旋槳切割方法使煤層脫落，然后由機(jī)械或人工將煤矸運(yùn)往地面。

2.3 連續(xù)采煤技術(shù)分析

連續(xù)采煤技術(shù)是一種較新型的采煤技術(shù)，其在破煤和裝煤技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，工作人員采用連續(xù)采煤機(jī)，完成破煤和裝煤的一體化操作，并且在支護(hù)技術(shù)上采用了錨桿錨索技術(shù)，由此可見，在整個(gè)的采煤流程中實(shí)現(xiàn)了高度機(jī)械化作業(yè)。

3 我國(guó)較為常見的井下采煤技術(shù)與采煤工藝

3.1 爆破采煤技術(shù)

這一技術(shù)在開采過程中的使用主要是通過爆破方式出煤，進(jìn)而以機(jī)械設(shè)備進(jìn)行煤炭的運(yùn)輸，以人為方式進(jìn)行煤炭的裝載，并開展支護(hù)工作，所以在進(jìn)行爆破落煤的過程中需要很合理進(jìn)行打眼，根據(jù)煤礦開采場(chǎng)地進(jìn)行炸藥的研制，合理進(jìn)行雷管的選擇，通過人力進(jìn)行煤炭的裝載，并以煤炭運(yùn)送機(jī)作為煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ撸捎脝误w支柱的方式進(jìn)行放炮崩，以更好的調(diào)整煤礦開采空間。

3.2 連續(xù)采煤工藝

連續(xù)采煤工藝，此工藝指的是由連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行破煤及裝煤的采煤工序，然后通過可伸縮輸送機(jī)或梭車進(jìn)行運(yùn)煤工作，工作空間頂板是由錨桿支護(hù)，利用鏟車進(jìn)行工作區(qū)域的整理以及物料的運(yùn)輸工作的采煤工藝。

3.3 水利開采技術(shù)

這一開采技術(shù)指的是能夠利用水流進(jìn)行運(yùn)煤，以柱式采煤方式為主，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行采煤方式的優(yōu)化，縮減了支護(hù)緩解和頂板管理環(huán)節(jié)，縮減了煤炭的裝運(yùn)環(huán)節(jié)，極大程度上減少了煤炭開采的工藝，節(jié)約了開采的費(fèi)用，提高了開采效率，簡(jiǎn)化了煤礦的生產(chǎn)過程[2]。

4 合理選擇井下采煤技術(shù)與采煤工藝所需注意問題

4.1 普通機(jī)械化采煤工藝所需的條件要求

與綜合機(jī)械化采煤工藝相比，普通機(jī)械化采煤工藝所需的采煤設(shè)備價(jià)格相對(duì)便宜，且對(duì)地質(zhì)變化條件的適應(yīng)性也相對(duì)較強(qiáng)，工作面搬遷的難度較小，因此在某些形狀不規(guī)則、推進(jìn)距離短的工作面，普通機(jī)械化采煤工藝則往往更加能夠獲得取其采煤效果，而綜合機(jī)械化采煤工藝在則難以發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

4.2 采用連續(xù)采煤工藝的條件

連續(xù)采煤工藝在前期的投資相對(duì)比較少，同時(shí)安全性能較高，能夠有效的避免外部不確定性因素所帶來的負(fù)面影響，不管是機(jī)械化程度還是水平都能夠滿足實(shí)際采煤的具體需求，但是在具體操作的過程之中，連續(xù)采煤工藝的通風(fēng)條件相對(duì)較差，實(shí)際的煤炭資源的回收率無(wú)法得到有效的提升，大部分主要以爆破采煤工藝為主，外加上煤層的地質(zhì)條件要求較高，因此在利用這種采煤工藝的過程之中，工作人員需要進(jìn)行綜合的考量，盡量的避免負(fù)面影響，充分的發(fā)揮積極的推動(dòng)作用。

4.3 爆破采煤工藝所需的條件要求

爆破采煤工藝的優(yōu)勢(shì)在于其所需技術(shù)設(shè)備投資相對(duì)較少，且操作技術(shù)、生產(chǎn)管理技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，更易于掌握，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。然而與綜合機(jī)械化采煤技術(shù)相比，爆破采煤工藝不僅產(chǎn)煤效率大幅降低，且勞動(dòng)條件也相對(duì)較差，安全系數(shù)較低[3]。我國(guó)技術(shù)政策指出，爆破采煤工藝只適用于煤炭開采條件不可進(jìn)行機(jī)采作業(yè)的煤層。

4.4 采用綜合采煤工藝的條件

綜合采煤工藝的使用率比較高，同時(shí)實(shí)際的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量能夠得到有效的保障，在實(shí)踐運(yùn)作的過程之中，技術(shù)操作人員必須要積極的結(jié)合目前采煤的具體條件以及自然環(huán)境，立足于煤礦的現(xiàn)實(shí)儲(chǔ)備量，積極的建立良好的生產(chǎn)系統(tǒng)。但是與普通的采煤設(shè)備相比，綜合采煤設(shè)備的價(jià)格相對(duì)較高，同時(shí)對(duì)外部的使用條件存在一定的限制，技術(shù)工作人員需要結(jié)合目前的煤層操作環(huán)境以及管理水平，根據(jù)個(gè)人的采煤經(jīng)驗(yàn)以及業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，保障綜合采煤工藝作用價(jià)值的有效發(fā)揮，積極的營(yíng)造良好的采煤環(huán)境。

5 結(jié)語(yǔ)

采煤工藝的正確選擇是關(guān)乎采煤效率、安全以及企業(yè)效益的關(guān)鍵。不同的地質(zhì)條件、煤層狀況需要采取不同的采煤工藝。通過對(duì)F313工作面情況的分析，采用綜采回采技術(shù)進(jìn)行采煤，并對(duì)回采工藝流程、進(jìn)刀方式、支架推移進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于小傾角、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的煤層，綜采的效果較好