采煤工程技术研究和展望

采煤工程技术研究和展望

徐学庆张文斌

鄂尔多斯能化营盘壕煤矿017300

摘要：改革开放以来，随着科学技术的发展，我国煤炭企业逐渐脱离了传统落后的采煤技术，将更多的高科技、新工艺应用于其中，从而使得我国的煤炭开采事业产生了日新月异的变化，走上了集约化、高效化的发展道路。然而，我们也要认识到，现阶段我国采煤技术与采煤工艺在机械化、自动化水平等方面均与发达国家存在一定距离。所以，我国煤炭企业要在坚持安全生产方针政策的前提下，不断提升采煤技术与采煤工艺的可靠性，通过高效性、集约性的煤炭生产技工技术，最大限度的发挥煤炭资源的利用价值。

关键词：采煤；工程技术；展望

1我国煤炭开采的现状和特点

1.1能源组成以煤炭为主

虽然我国正在不断加大太阳能、天然气等清洁能源的使用，但是我国的能源构成中，煤炭的需求仍然在人民生活和工业生产中远远超过其他能源，大约为总量的三分之二，因此从构成上讲，我国能源构成是典以煤为主。

1.2煤炭分布不均匀

我国国土面积广阔，各地区自然环境和地质结构各不相同，煤炭的储藏量及其分布都十分不平衡，整体呈现出西部多东部少，北方多南方少的特点。

1.3煤炭储藏环境多种多样

煤炭储藏的环境非常复杂，煤层储藏的稳定性各不相同，倾角大小不一，地质构成和水文环境缤纷复杂，埋藏深度深浅不一。从整体上讲，主要开采煤层多、厚度大、倾角小、瓦斯少、埋藏浅的煤层，同时随着技术的不断发展，对开采环境复杂的煤层也进行了相应的开采，为多种煤炭开采技术提供了实践支持。

2我国较为常见的采煤技术与采煤工艺

2.1综合机械化采煤工艺

综合机械化采煤工艺，此工艺指的是采煤所涵盖的包括采煤、运煤、采空区域处理以及工作空间顶板支护等所有工序都是通过相应的设备机械化的连续作业完成的。此采煤工艺的显著优势在于其安全性及采煤效率更高，而劳动强度则相对较低。因此，综合机械化采煤工艺已逐渐发展成为我国煤炭企业最为常用的采煤技术与采煤工艺。

2.2普通机械化采煤工艺

普通机械化采煤工艺，此工艺指的是同时完成采煤中的采煤、破煤以及装煤等工序，并通过机械化方式运煤，工作空间顶板是由单体支柱支护的采煤工艺。普通机械化采煤工艺所存在的劣势在于其支柱支护工作仍需要人工完成，且与综合机械化采煤工艺相比，其采煤设备的运行功率也相对落后，从而导致采煤效率相对较低。因此，普通机械化采煤工艺，无论是在工作安全性、劳动强度还是采煤效率等各方面，都远不及综合机械化采煤工艺，但是这种采煤工艺的优势在于其适应性要超过综合机械化采煤工艺。

1.3连续采煤工艺

连续采煤工艺，此工艺指的是由连续采煤机进行破煤及装煤的采煤工序，然后通过可伸缩输送机或梭车进行运煤工作，工作空间顶板是由锚杆支护，利用铲车进行工作区域的整理以及物料的运输工作的采煤工艺。此采煤工艺的特点在于采煤所包括的所有工序环节都是由机械化进行，能够有效补充综合机械化采煤工艺，在客观条件允许的前提下，连续采煤工艺的技术经济效果也是相当可观的。

2.4厚煤层开采

2.4.1大采高的煤炭开采技术

一般情况下，这种煤炭开采技术的操作厚度在三米半到七米之间，但是由于其作业设备在运作过程中较不稳定，所以该技术并不是完全适用于所有的厚层煤炭开采。另外，由于这种技术所需要的设备大部分都比较笨拙巨大，这就增加了运输的难度。由于其固有的劣势限制，在作业过程中必须要使用相配套的设备互相配合来完成作业，否则作业难度过大不利于煤炭的开采，带来不必要的问题。

2.4.2放顶煤的煤炭开采技术

就现阶段而言，这种煤炭的开采技术，已经成为了我国煤炭开采技术高效率高安全指数的代表。因为这种煤炭开采技术的使用便利，受开采环境限制的因素较小，对设备设施的要求相对来讲不那么苛刻，而且在开采过程中，能够保证开采的安全性，开采煤炭的效率相对来讲比较高，因此在煤炭开采过程中，这种开采技术很受欢迎，在实际开采的过程中也开始在更广泛的领域推广开来。

1.4.3分层开采

在使用分层开采时，主要是平行于煤层，并且详细地将煤层分为不同的层而进行开采，其中分层的范围大概在2-3m。从上往下开采，在进行从上而下的开采过程中，当上一层已经开采完成之后，在进行下一层而开采时，主要是通过铺设人工假顶和形成再生顶板进行安全保证的。在进行假顶铺设的时候，主要是采用铺设金属网的方式，在假顶的保护下，进行下一煤层的开采，通常被称为下行分层开采。

3提高采煤工程技术的重要措施

3.1加强矿井建设

我们要建立一批产量大效率高的高水平的矿井，其要求为地质的探测和分析评价要和煤层的实际条件相适应，采煤的设备和工艺设计要高效可靠，生产布局要稳定连续，生产的监控和管理要科学配合。对于露天煤矿，我们要推广适合大型露天煤矿的生产工艺，使用相应的生产设备。对于其他复杂地质环境，技术水平较低的矿井，应吸取先进矿井的建设经验，进行相应的技术改造，提高管理水平，生产合理集中，使产量和效益共同提高。

3.3对现有的采煤工艺进行改良

开采工艺的改良是采煤工程的一大关键性的技术难题。如今具有中国特色的放顶煤开采技术已经达到很高的经济效益。但煤矿开采中对于倾斜大、煤层薄、不稳定且瓦斯多的煤层，仍然有很多难以克服的难题，因此，要进一步改进采煤工程的工艺方法、提高复杂环境下煤炭采集的经济效益，是十分重要的。

3.4优化煤炭的运输

煤炭运输是煤炭生产过程中的重要环节，只有保证了产品运输的高效安全，才能切实实现煤矿的正常高效的产出。在矿井设立初期就必须部署好煤炭运输系统，应实现从生产前线到地面的连续运输。同时应选择先进的运输设备，使辅助运输系统得到简化，同时加强系统的自动化控制水平，从而在提高生产效率的同时，减少了人工投入，使整个煤矿的经济效益得到有效的提高。

3.5科学选择煤炭开采方式

通常煤炭开采的方式有巷道和井下开采两种方式，煤炭开采技术的进步必须改良常规的井下作业方式，实现煤炭开采技术的科学选择、合理布局，同时引入先进的高度集中化开采理念，促使采煤工程走向高效、集中和简单化。最终完成采煤工程的现代化建设，确保采煤工作的安全。

3.6采煤工程和计算机技术相结合

如今计算机技术正逐渐深入到各行各业的发展中，采煤工程在未来也应和计算机技术相结合，从生产到管理，各个环节和各个部门都应并入整个系统中，应用计算机技术对整个生产过程形成系统化智能化管理，实现对每个环节进行有效监测、合理配置，对系统运行的各项数据进行存档分析，并且应用智能化系统及时有效的解决工作中所遇到的问题。虽然目前智能化系统的研究仅仅停留在理论阶段，但是在不远的将来必定会有重大发展。

结论

采煤工程技术的发展水平直接影响着煤矿资源开采的综合效益，因此我们必须不断提高和改进当前的煤炭生产技术，引进更多先进的生产工艺和生产设备。从而全面提高我国煤炭事业的现代化水平。这样我国的煤炭事业才能有实现可持续发展，采煤工程的效益才能有更大提高。

参考文献：

[1]张强，吴泽光，吴泽洋，王海舰.采煤机导向滑靴力学在线测试与分析[J].工程设计学报，2017，24（06）：694-701+716.

[2]张德军.边帮采煤技术在乌兰煤矿的应用[J].煤炭工程，2017，49（12）：38-40+45.

[3]孙江.综采工作面远程控制采煤技术探讨[J].中国矿山工程，2017，46（06）：62-65+77.

[4]褚召祥，张习军，吴学慧，王义江.采煤工作面降温冷负荷与风流组织特性[J].矿业科学学报，2017，2（06）：539-549.