井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨

井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨

曹培铎    张朋 李志昂

枣矿集团蒋庄煤矿 山东 枣庄 277519

摘要：井下采煤作业是一种极具特殊性的工作，在作业过程中面临着诸多挑战。如果针对井下采煤中的问题得不到有效解决，不仅会威胁到工作人员的生命安全，还会导致煤矿开采效率低下，阻碍煤矿行业的后续发展。基于此，煤矿企业采煤技术迅速进步的同时，应该充分了解多样化的采煤技术，根据自身情况选用适当的井下采煤技术和采煤工艺，借以实现煤矿行业的发展和进步。

关键词：井下采煤技术；采煤工艺；选择

1常见的井下采煤技术和采煤工艺

1.1普通机械化采煤技术

普通机械化采煤技术应用在采煤工作中，需要掌握井下工作环境，这是发挥技术作用效果的前提，使用传统机械手段完成支柱支护、装煤、破煤、运煤等工作，使用传统的作业方法需要根据实际环境对各工序内容进行灵活的调整。使用普通机械化采煤技术将装煤、破煤、运煤以及支柱支护等各工序内容有机的联系在一起，明确不同环节工作的先后顺序以及工作内容。除此之外，还需要考虑到工程进度要求，对各项内容进行优化配置，提高煤矿开采作业的效率。我国在过去几十年时间中，频繁使用普通机械化采煤技术，对相应技术应用已经非常娴熟，为了进一步提高普通机械化采煤技术的应用效果，需要灵活的使用双滚筒采煤机与单滚筒采煤机，确定两种方式的优缺点，还应该在实际工作中灵活的应用采煤设备双滚筒采煤机安放在工作面两端，在工作面下端使用单滚筒采煤机，通过合理的分配设备缩短采煤工作面，达到提升采煤作业效率的目的，还能保证工作效果可以达到规定要求。

1.2爆破采煤技术

爆破采煤目前是应用最为广泛的采煤技术，具有70多年的应用历史，并且随着煤炭行业的发展而不断更新和完善，其主要操作步骤为：第一，爆破。采煤人员根据井下具体情况对炮眼进行科学布置，控制炮眼的深度和角度，通常情况下，结合岩层厚度选择炮眼，使用钻探工具完成炮眼制作后装填炸药，对炸药量进行科学控制，在爆破中要注意工作面平直，保证支柱和顶板不受到影响，确保采煤作业安全。第二，装煤。在完成爆破作业后，要组织开展装煤工作，但是在装煤之前，要对临时支护进行检查，在保证支护稳定后才能装煤，采用机械装煤的方式，用刮板对松散煤块进行运输。第三，运煤。在完成装煤作业后，则要将煤炭资源运出井下，当前主要采用的运煤方式包括机械运输和自溜运输两种，如果炮采面存在一定的倾斜度可采用自溜运输方式，如果炮采面倾斜度小于25°则可以采用机械运输方式，为了避免煤炭资源浪费，需要在运输机械周围设置挡板，避免在煤块在运输中掉落。第四，工作面支护。在爆破采煤中，为了保证作业安全，在工作面中要做好支护工作，通常情况下，主要采用的支护形式包括顶板支护、单体支柱支护以及木顶柱子支柱等，均具有良好的支护效果。

1.3连采技术

在使用连采技术过程中，需要提前对井下煤层的构造进行了解和分析。通常要求煤层倾斜角不能超过15度，且煤质不能过软或过硬，过软会导致在开采过程中煤炭结构被破坏，甚至会引起煤层的坍塌。过硬会导致连采技术无法开采的煤炭。就目前开采经验来看，连采技术具备较好的应用性和功能，相比于其他开采技术，连采技术成本较低且开发效益比较高。该技术是通过使用输送机来进行煤炭运输，用铲车来进行物料的搬运，在开采的各个流程中实现了机械化生产。但连采技术的缺点是安全性比较低，不利于煤矿企业的安全管理。

1.4综合机械化采煤技术

综采工艺全称是综合机械化采煤工艺，其主要技术是指在采煤的工作中全部运用机械化的技术方式进行作业的采煤工艺技术。采用机械采矿技术可以在很大程度上降低劳动者的工作强度，同时还能提升工作者的安全性。传统采煤中经常会出现效率低下，安全性得不到保障的情况。在使用综采工艺后，可以提升生产的安全性，同时还能很大程度上提升生产的效率。在目前来说，综采工艺可以说是目前世界上最为先进的采矿工艺，这也是我国目前采矿工艺的发展方向。

2井下采煤工艺选择分析

2.1选择爆破采煤技术和采煤工艺

在井下采煤过程中选择爆破采煤技术和工艺主要是利用爆破的方式促使煤层脱落并坍塌，然后人工或者是使用机械设备收集和整理落煤，并将煤炭进行装填，运输到地面的采煤工艺。在实际的爆破采煤技术和工艺的应用中应该要配合爆破、人工、机械设备不同环节的工作。虽然爆破方式开采煤炭比较传统，然而在机械化技术和现代化采煤技术不断推广的背景下，很多复杂的井下环境下开采煤炭还是存在一些区域无法使用机械化方式进行煤炭开采，所以还是需要传统的爆破方式进行煤炭开采。在井下煤炭开采中采用爆破技术工艺，不含有较高的技术含量，操作简单，且比较容易掌握，所以具有广泛的应用范围，然而这种采煤技术工艺也有一定的限制，若是井下的环境比较恶劣，那么爆破效果并不一定会达到预期效果。在井下开采煤炭过程中，若是煤矿区无法使用机械进行煤炭开采，或者是地质条件复杂、煤层具有较大的倾斜角度，那么就可以选择爆破采煤技术和工艺开采煤炭。

2.2选择普通的采煤技术和采煤工艺

普通机械化采煤技术是一种机械落煤和装煤、输送机运煤和单体支柱进行支护的采煤技术，在当前各种新型技术面前显得较为落后，但是很多煤矿企业为了节省成本都会选用这种采煤技术。普通机械化采煤技术存在多方面的优势之处：第一，成本投入较小，在煤矿开采过程中使用的各种设备价格相对而言比较便宜，能够在一定程度上缩减开采成本；第二，适应能力较强，在各种各样的工作面都可以进行调度，无需花费大量精力在煤层检验工作中；第三，工艺操作流程简单，很多工人经过短时间培训就可以掌握作业操作方法，为整体组织方面的工作提供了便利。

2.3选择连采技术和工艺

上文中提到，连采技术具有安全性高、成本低等优点，但因为该技术通风性比较差，因此，煤炭资源的回收率也较低。在使用连采技术进行开采时，需要了解井下煤层的结构和整体的地质结构后才能开采。如果煤层较薄或较厚，结构比较简单，则对连采技术要求较低。如果煤层倾角较大，且结构复杂，则连采技术的开采率比较低，会降低企业的经济效益。在这里需要注意，连采技术不适用于近距离开采。因此，连采技术适用于中大型煤矿企业。

2.4选择综合采煤技术和采煤工艺

综合机械化采煤工艺与普采采煤工艺最大的不同在于支护时采用了液压支架，实现了煤层开采的完全机械化。可以说综采工艺的发展是煤矿开采史上的一次技术革命，极大地提高了采煤效率，使矿井产量由原来的年产几十万吨提高到年产千万吨。综采工艺经过多年发展，衍生出了大采高一次采全厚和放顶煤2种适用于厚煤层及特厚煤层的开采工艺，极大地丰富了采煤工艺的内涵。这项工艺的缺点在于设备前期投资大，对准备巷道的断面尺寸要求较高，对煤层赋存条件适用性非常差，且工作面搬家耗时非常长。此外，在煤层回采过程中，还会留下大量边角煤。现在很多矿井都已经采用了综采工艺，其应用主要取决于煤层的厚度和倾角。当煤层厚度小于1．5m时，普通的综采工艺不能适用，需采用适用于薄煤层开采的综采工艺。而对于倾角大于250的煤层，不能采用综采工艺。

3结束语

总之，在我国经济发展新形势下，社会对煤炭资源的需求量持续增加，也带动了煤矿行业的稳定以及可持续发展，煤炭企业在组织开展井下生产中，要充分考虑企业实力、人才储备、质量要求、生产效能以及井下环境等多方面因素，合理选择采煤工艺，提升生产效率和煤炭质量，并且做好安全防护工作，避免发生安全事故，推动煤炭行业的稳定以及可持续发展。

参考文献

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