浅议煤矿开采技术与工艺发展

浅议煤矿开采技术与工艺发展

周仁科

新疆乌鲁木齐市达坂城区艾维尔沟焦煤集团1930煤矿新疆乌鲁木齐市830025

摘要：采煤方法工艺技术在煤矿生产中占有极其重要的地位。随着现代采煤工艺正在向高产、高效、高安全性和高可靠性方向发展，新时期煤矿开采工艺技术、煤矿开采方法，对煤矿开采工艺技术的适应性和先进性提出了更高的要求。本文立足于煤炭开采技术的前沿，在阐述煤矿开拓技术的基础上，通过分析煤矿开采技术，探讨了采煤工艺的发展趋势，以期为煤矿开采工艺提供参考。

关键词：煤矿;开采技术;工艺;发展

引言

煤矿开采的效率与安全性是煤矿企业生存与发展的基础，而这些都需要依靠相应开采技术的科学应用予以保障，中国煤矿行业经长期发展在开采技术上与以往相比已有了很大进步，同时，在全球能源危机日益严峻及煤炭市场需求不断变化的总体形势下，对煤矿开采技术展开研究，结合实际促进相关技术措施的完善，并着力推动煤矿开采工艺的科学发展已显现出极大的必要性。

1煤矿开拓技术概述

我国煤矿开拓技术具有开拓方式多样；大、中、小型矿井并存和矿井开拓各具特点三个方面的特征，其具体内容如下。

1.1开拓方式多样

开拓方式多样是我国煤矿开拓的主要特征之一，这主要是由于我国煤层的不同赋存条件决定的。在我国煤矿开拓中，作为分类标志的基本型式主要是以主井、副井的井简型式，一般都包含了平响开拓、斜井开拓、综合开拓、立井开拓等等方面。平响开拓受到了各种地质因素(地质、地形、地貌等构造)条件的限制，在矿井中应用不广。中小型矿井一般采用较多的是斜井开拓，同时还被广泛的应用于煤层倾角较小，表土层方面不厚，无流砂层的一些矿区中大型或者特大型的矿井；综合开拓主要是随着矿井的不断延深，在技术改造方面得到了广泛的应用；而立井开拓的生产系统比较简单，具有很强的生产能力，因此被广泛的应用于表土层较厚、倾角较大、煤层埋藏较深含有流砂层的井田。

1.2大、中、小型矿井并存

大、中、小型矿井并存是我国煤矿工业结构的现状，就目前而言，在我国煤矿工业结构中，小型煤矿数量最多。既有受地质变动和破坏轻的无限煤田，又有受地质变动和破坏较多的有限煤田，井田的几何尺寸相差悬殊。同时，由于矿井开采技术水平上的差异，以及多种所有制的存在，使得我国矿井大小井型并存。我国国有重点煤矿以大、中型矿井为主，还有一部分大型和特大型矿井；地方国有煤矿以中、小型矿井为主，其平均生产能力为8.45万吨。由于井型的差异，使得并田的几何尺寸相差悬殊。

1.3矿井开拓各具特点

由于我国煤层赋存条件的多样性，对于采煤业来说，在煤矿开采中，矿井开拓还存在着各具特点的特征。从我国煤矿赋存现状出发，煤矿开拓技术的开采条件较为特殊，不同地区的煤层赋存各具特点，因而形成了特殊的开拓方式和开拓系统。一般来讲，多数地形都可以采用开拓系统，针对不同地区的煤层赋存条件，则需采用特殊的开拓方式。在工艺技术方面，对不同的矿井开拓也应采用不同的工艺技术。

1.4煤矿开采技术非常丰富

由于我国版图广阔，地貌复杂，因此所存在的煤矿煤层相互间具有明显的差异性，这种情况直接导致煤矿开采技术本身呈现出多样化的特点。以往所采取的传统煤矿开采技术，其分类的方式主要是结合主井和副井的形式来加以划分，具体划分的有斜井开采、平峒开采、立井开采以及综合开采等等。这些具体的开采方式和类型当中，平峒开采方式属于最易受到地形、地质及地貌影响的类型，所以在煤矿开采当中一般不被采用。斜井开采方式非常适用一些中小型的矿井开采作业，被普遍的应用在煤层坡度小、土层薄以及存在流沙层的矿井开采作业当中。更加深层次的煤矿开采，则通常采用经过改造之后的综合开采技术。立井开采技术总体上属于比较简单的生产技术类型，具有较强的生产力，比较适用于较厚土层和较大斜角的煤矿开采当中。

2当前我国煤矿开采技术中的问题分析

多年以来，各行业对于煤炭资源的需求量不断增多，直接给煤矿开采带来了巨大的压力。在这种形势下，以往所采取的传统煤矿开采技术难以满足市场发展的需求，并且在实际的开采过程当中，也开始出现一系列的问题，直接阻碍了煤矿开采的正常发展。

2.1严重破坏水资源

不管采取任何一种煤炭开采方式，都将对水资源造成一定程度的破坏。如最为常见的长壁采煤法，不但会直接对岩层和地表产生破坏，同时对相应的水资源循环规律也将造成严重的影响。近年来，此类煤炭开采导致自然资源破坏的情况愈演愈烈，直接成为煤矿开采当中的主要问题。

2.2缺乏完善的瓦斯处理技术

瓦斯排放在整个煤矿开采当中属于重要的污染源，由于煤矿瓦斯本身具有易燃性的特点，因而致使煤矿开采工作的安全性受到严重的威胁。一旦由此产生相应的瓦斯爆炸，将直接给煤矿带来严重的经济损失，甚至直接由此引发大规模的人员伤亡情况。因此，必须尽可能地控制好在煤矿开采当中污染物的排放情况，保障煤矿开采工作的安全性。

3采煤工艺的发展趋势

采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，随着应用的水平与理论的研究的深度与广度逐步提高，煤矿采煤工艺的发展主要呈现两个发展趋势，即壁式体系采煤技术和采煤机方面的创新，下文将逐一进行分析。

3.1壁式体系采煤技术

壁式体系可实现连续采煤，具有单产高、工效高、采出率高及适用性强等优点。我国煤层赋存条件多样，开采条件较复杂，主体将发展以壁式体系纵才为主的不同类型的长壁式开采技术。我国国有重点煤矿矿井缓斜煤层可采储量及产量比重均在85％左右，综采程度尚不到50％，长壁综采是今后发展的主要方向。另外，我国缓斜厚煤层储量丰富，从厚煤层中采出的产量占国有重点煤矿的40％以上，也主要采用倾斜分层长壁开采。虽然近几年来，我国较广泛采用放顶煤开采，分层开采的比重有下降的趋势，但目前仍占主导地位。分层开采的装备与中厚煤层有通用性，特点是:顶分层需增设铺网工艺及有关装备；中下分层需在网下进行开采。缓斜厚煤层采用命层综采在中国、前苏联等国得到广泛应用。但从长远来看，壁式体系采煤技术仍是煤矿开采技术的发展趋势。

3.2采煤机方面的创新

采煤工艺的发展趋势还表现在采煤机方面的创新上。采煤机是综采成套装备的主要设备之一。发展大功率、高可靠性薄煤层采煤机、刨煤机是一个趋势。只有大功率，才会有更高的可靠性与更广的适应性。就目前而言，制约我国薄煤层采煤机发展的一个主要因素是:主电机功率与机面高度的矛盾较难解决，研制适用于薄层采煤机使用的体积小、功率大的电机是当务之急。我国薄层采煤工作面输送机的设计长度一般仅为150～200m，而国外普遍为250m，有的达300m以上，差距较大。改革开放以来，我国的采煤机研发有了长足的发展，研制了30余种放顶煤液压支架架型。并对矿压显现规律、顶煤碎裂规律及可放性、放煤规律等进行了大量的研究、对生产起了重要指导作用。我国在架型结构功能、参数、理论研究及使用效果等方面居国际领先水平。我国厚煤层储量大，因此，加快完善与发展放顶煤综采具有重要现实意义。

结束语

我国煤矿的数量和规模不断增大，煤炭的用量也变得越来越大。然而当前所拥有的开采技术，极大的浪费了相应的煤炭资源，甚至造成严重的环境污染，乃至威胁人们的生命财产安全。因此，必须革新煤矿开采技术，由此提升开采效率。

参考文献：

［1］王金立.浅议煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择［J］.科技创业家，2013(6)：265.

［2］谢国强，杨军辉，谢生荣，等.大采高综采面超高水材料充填开采技术［J］.中国矿业，2013(3)：70-72.

［3］杨效博.新形势下对煤矿开采中的采煤技术探讨［J］.中国包装工业，2012(9)：36.