探讨当前采煤技术与采煤工艺

探讨当前采煤技术与采煤工艺

张强，林强

库车市永新矿业有限责任公司  新疆  阿克苏地区  843000

摘要：目前我国的能源供给依旧是以煤炭为主，因此煤炭对于各方面的发展都有着支柱型的作用。煤炭企业最关心的问题是在保证安全开采的前提下，尽可能提高煤炭开采的效率，因此，井下采煤技术以及采煤工艺的选择就成了煤炭企业提高采煤效率重点研究的方向。

关键词：采煤技术；采煤工艺

前言：当前，各类采煤技术和采煤工艺得到了一定程度上的优化提升，更加贴合时代的发展需求，不少的大型煤矿项目已经采用全自动化装备，在开采过程中践行着绿色发展理念，就单纯以采煤技术和采煤工艺的选择来说，在实际的采煤过程中，应该将两者充分利用起来，从整体上提高采煤效率。

1、井下采煤技术分析

1.1柱式采煤法

在传统煤矿开采的过程中，柱式采煤法是比较常用的一种方法，其目的就是用煤柱来支撑采空区，用爆破法回采煤柱代替深挖矿井。较小的工作面是柱式采煤法最大的优点，这就使得同时开采多个工作面成为了可能，在一定程度上使产煤的效率得以提高，降低了技术难度，并且这种方法比较容易操作，可以在合理范围内控制开采成本。但是柱式采煤法也有其缺点，这种简单的操作方法会降低空间通风性，作业环境的优良性有待提高，并且采用爆破法回采一般情况下难以保障回采率。在传统煤矿开采过程中，柱式采煤法的应用比较普遍，但是受自身局限性的影响，这种采煤方法难以满足当下矿业发展的需求，因此，柱式采煤法技术的缺陷改进工作应该提上日程。

1.2放顶煤开采技术

放顶煤开采技术是对长壁开采技术的改进和创新，更能够满足当下煤矿业发展的需求，提高经济效益。放顶煤开采技术的优点在于：充分利用先进技术来革新长壁开采技术，选用胶带输送机、转载机、刮板、输送机等功率较大的设备，使采煤技术的运输能力大大提高了。在布置采煤工作的过程中，煤矿采煤机能力不匹配的问题可以通过长壁开采设备来解决，可以有效的控制支撑压力对顶煤的变形、移动以及破坏情况，使采煤的工作效率大幅度的提升了。但是放顶煤开采技术并不是万无一失的技术，这种技术会严重破坏采煤工作面的围岩，直接导致瓦斯的大量泄漏，增加开采的难度和风险，容易导致瓦斯爆炸事故。

1.3连采技术

通过理论层面分析可以发现，在连续采煤技术工艺使用的过程中，要求使用设备进行开采。特别是在清理作业面的过程中，对铲车的需求特别高。对于井下采煤技术来说，连续采煤技术工艺是不可替代的，而其最突显的优势就是能够显著的提高开采质量。另外，连续采煤技术的成本相对来说并不高，所以在采煤的整个过程中，既能保证工作人员的生命安全，又具有比较强的适应性。但是从利用角度分析研究的话，连续采煤技术工艺在资源回收利用这方面的能力相对来说过于薄弱，特别是在通风条件不理想的情况下。需要注意的是，连续采煤技术相对于地质条件的要求比较高，而且煤层厚度不应过厚或者是过于复杂，煤层本身的倾斜角要低于 15°，只有在满足以上条件下才能够进行有效的运用。

1.4长壁开采技术

目前我国煤矿企业应用最广泛的技术就是长壁开采技术，这项技术不仅在国内被大范围的推广和使用，并且在国外也是比较主流的开采技术。在实际的生产工作环境中，这种技术模式下的铁路外运能力、矿井煤炭运输可以适应矿井长壁工作面的生产能力；长壁开采区明显增大了各种几何尺寸，这样就可以在一定程度上使连续采煤机准备盘区的时间大大缩减。尽管连续采煤机开拓准备盘区的掘进效率使长壁工作面作业效率的，依然满足长壁开采区对速度的要求。

1.5爆破采煤技术

爆破采煤方式是一种常见且有效的完成井下采煤作业的方法之一。在开采的时候需要注意细节上的问题，比如，炮眼的选择位置，不同的位置对炮眼的定位要求不一样，炮眼可以分为好几种类型，不同种类的炮眼所具备的性能也不一样。在爆破采煤技术的实际应用过程中需要考虑很多环节，需要做好每个环节的对接工作。爆破采煤技术可以具体细化为三个部分，第一爆破落煤，工作人员要控制好实际爆破面积，提前做好相关预防措施，防止顶板和运输机的损坏，在爆破效果比较理想的情况下减少炸药的使用率。第二是运煤部分，在煤的运输过程中，需要保证输送机能够正常运行，对于运输过程中出现的问题需要及时解决。第三是处理好采煤的后期工作，采煤过程中最重要的是保证工作人员的生命安全，采空区要提前进行危险系数检测，做好安全防护措施，可以将防垮落方法运用于采空区的安全防护措施中，可以有效提高采空区的安全系数。

2、井下采煤工艺选择

2.1普通机械化采煤工艺

尽管普通机械化采煤工艺相对较为落后，但一些中小型煤矿企业仍大量选用此种技术，因为这种采煤技术具有以下几点优势：第一，成本投入相对较低，由于所使用的采煤设备价格均较低，因此煤矿企业的前期投入相对较低，可以迅速开始进行井下采煤作业；第二，适应能力较强，无论何种工作面，都可有效进行井下采煤工作，而不需要进行过多的煤层检验工作；第三，工艺操作流程简单，这些采煤设备对于操作人员的专业能力不需要过高的要求，只需对现有的工人进行短期培训，这些工人即可轻松掌握采煤设备的操作要领，使得井下采煤工作的进度大大加快。整体来看，普通机械化采煤技术更适用于一些基础条件相对较差的中小型采煤企业，或是面临复杂工作面的采煤企业。

2.2综合机械采煤工艺

综合机械采煤工艺是指一种以机械化方式，完成工作面破煤、装煤、运输、支护等生产环节的采煤工艺。在该工艺下，所用的机械设施包括，采煤机、破碎机、转载机、乳化液泵机组等，且需要为这些设备配置大规模、性能稳定的供水、供电系统，同时，为了保证各项设备的正常作业，还要设置一个控制系统，以借此，实现基于机械运行的采煤生产自动化。总体来看，此采煤工艺的最大特点就是高度的自动化，这在很大程度上规避了人的因素带来的风险，让采煤生产活动更加安全、高效。就目前来看，随着煤矿产业领域信息化建设的逐步深化，大数据技术、物联网技术等高新信息技术，正迅速以控制系统建设为切入点，被引入到了综合机械采煤工艺中，这使得该工艺下的采煤生产更具智能化特点，且支持故障预警、自动故障诊断排故等功能，深入优化了该采煤工艺运行的稳定性和可靠性，有助于煤矿产业采煤生产水平的发展。

3、井下采煤技术工艺的选择

 进行采煤技术工艺的选择时，需要注意一些基本原则。主要是采煤技术的安全性，经济性和回采率。要求在尽量控制资源消耗量、减少人力成本的同时，达到采煤目的，以提高煤炭资源采集效率。这就需要运用相关的采煤技术和产品工艺进行各种因素的控制。可以根据不同采煤技术的特点去选择技术的运用。综合性采煤技术工艺特点是产量高，能源消耗少，出现安全事故的概率低。但这一种技术由于需要较长的机器设备要求，因此成本极高。在普通的采煤层上不建议运用。连采技术工艺特点是有较高的出煤率，采煤工作时间快，成本低。且运用较多的机器设备进行辅助，因此不易引发与安全事故。但该技术回采率极低。要在特定的环境下才能够很好的使用。炮采技术操作简单，实用性强，但由于使用爆破材料单产效率不够高，且需要使用较高的人工成本。根据矿井的地质环境以及企业的要求，综合性考虑所使用的采煤技术，才能够使采煤工作质量更高。

结束语：对于煤矿企业而言，井下采煤技术及采煤工艺的进步，直接决定着煤矿企业的发展进步。为此，煤矿企业要根据自身所面临的实际情况，合理选择采煤技术和采煤工艺，以确保煤矿开采作业的高效率和安全。同时，相关技术人员在实践中也要对现有的技术和工艺进行优化和创新，确保井下采煤技术更好应用，为企业创造更好经济效益。

参考文献

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[3]张雄.井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨[J].机械管理开发，2018.