煤矿开采中常见采煤工艺适用条件分析

煤矿开采中常见采煤工艺适用条件分析

蔡波

贵州紫森源集团朝阳煤业有限公司     贵州省六盘水市 553053

摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采不断增加。从目前煤炭开采情况来讲，煤矿开采工作中存在开采效率低、开采深度和难度加大、开采危险系数提高等问题，严重制约着采矿作业的顺利进行。为了改善这种开采情况，应加大对采煤工艺技术的研究力度，升级改造采煤工艺，并结合各类采煤工艺的特点与适用条件合理运用到实践工作之中。鉴于此，本文首先分析了影响采煤工艺选择的主要因素，其次探讨了煤矿开采中常见的采煤工艺类型，最后就采煤工艺适用条件进行研究，以供参考。

关键词：煤矿开采；采煤工艺；适用条件

引言

随着时代不断进步，采煤行业的快速发展探索出多元化的采煤工艺，能够充分满足当下不同的采煤环境，为促进采煤行业、增加经济收益创造了良好的条件。以下将针对煤矿采煤工艺的有效技术与适用条件进行展开讨论。

1影响采煤工艺选择的主要因素

（1）煤层储存条件的影响。选择采煤工艺之前，应该充分考虑到煤层的具体储存条件，包括探索煤层的具体厚度、倾角、地质构造等信息，并充分考量煤层中含水和瓦斯的情况。现阶段，常用的采煤工艺主要是针对厚煤层所展开的，原因在于煤矿开采既要确保开采的安全性能，又要保证煤矿开采的经济性能。一些薄煤层开采需要耗费大量的资金成本，并且产量较低，煤层本身地质结构与分布等均会直接影响到煤矿开采的安全性。（2）煤矿具体生产规模的影响。采煤工艺的选择，应该结合煤矿的具体生产规模进行决定。由于矿井生产规模通常由年产几万吨到几千万吨不等，因此生产条件存在较大差异。一般情况下，国有煤矿的资金相对富足，煤矿生产规模相对较大，需要耗费的资金与人力成本的相对较多，回收期相对较长。同时，生产规模大决定了生产效率相对较高，对单人的工作效率要求更加严格。所以，按照煤矿具体生产规模，科学、合理的选择采煤工艺直接影响着煤矿开采的安全性能与经济性能。

2煤矿开采中常见的采煤工艺类型

2.1综采工艺

综采工艺是指集采煤、运输和采空区处理为一体的系统化、流程化采煤工艺，其普遍应用于环境、坡度稳定且断层少的煤矿。长工作面设计和2台采煤机是进行综采必须具备的条件，2台采煤机的作用是在同一个刮板输送机实现上下层的同时作业，当然也可以在运输巷道内借助刮板输送机对拉式设计完成同向输送。在实际工作中，割煤工作需要借助滚筒式采煤机和包煤机完成破煤作业和装煤作业，然后利用刮板输送机进行运煤作业，最后借助液压支架的防护功能实现对采空区域的安全处理。

2.2连采煤矿工艺技术

连采工艺，是一项机械化程度较高的技术模式。为了保证不同采煤程序稳定、安全进行，需要通过连续采煤机进行破煤和装煤。同时需要利用可伸缩的运煤机、铲车、锚杆支护结构来清理物料，并运用多种机械化设备实现机械化生产的要求。考虑到当下技术水平存在一定的滞后性，连采工艺尚未达到大范围的普及，只是一些大型采煤公司应用了这种技术。所以，应该进一步探索连采工艺的有效研究，加大资金与劳动量的投入，进一步确保煤矿开采的经济效益。

2.3炮采工艺

炮采工艺实际上就是借助炸药爆破威力来破除结构层进行煤矿开采的方式。在整个工艺过程中，布孔作业（钻眼）及装药作业和支护作业是关系煤矿开采安全的关键环节。该种采煤工艺具备适应能力强的特性，且采煤过程中很少借助设备设施。但在布孔作业环节中需要充分考虑地质结构特征，保障布孔科学才能有效保证爆破效果。该种采煤工艺通常被应用于小型的采煤工况中，且部分无法采用综采工艺的煤矿也可使用炮采工艺。此外，一些煤矿资源储量较大且储存条件相对复杂的矿区可以优先选用炮采工艺。

3采煤工艺适用条件

3.1综采工艺适用条件

综采工艺虽具有开采效率高、安全系数高、采矿工人作业压力小、投入成本低等优势，但其实际应用的范围较小。这主要是因为机电设备成本偏高，环境结构不符合要求，技术工人操作不规范等。例如：综采工作面使用的一台顺槽运输机购入价格7×104～1.0×105元，这对于采矿企业的资金支持与运转要求极高，部分中小型采矿企业根本不具备购入条件。根据综采工艺的应用情况，分析得出综采工艺的适用条件，主要有以下3点：a)采用综采工艺要求煤层的结构构造较为简单、规整，煤层赋存的稳定性较高；b)矿区的顶板和底板防护要到位，充分考虑综采作业顶板与顶板的尺寸、方位、距离等具体指标；c)开采煤层的倾斜角度55°以下效果更好。

3.2连采工艺的适用条件

连采工艺本身投入成本低，出煤的效率快，但是对机械化程度要求较高。所以，连采工艺的适用条件为：煤层深度适中，煤层结构简单，避免过于复杂的煤层；煤质要以硬质煤和中硬质煤为主；煤层的倾斜角度控制在15°以下，主要是用于一些接近水平程度的煤层当中。

3.3复杂煤层开采作业的采煤工艺选择

复杂煤层指的是煤层储量深，倾斜角度大，且稳定性不强的一些煤矿，因其煤矿开采难度较大，作业环境复杂，连采工艺、综采工艺以及普才工艺均不适用。而炮采工艺具备较强的适用性，且对煤矿条件要求较低。在一些复杂煤层的开采作业也可适用，但其自身的开采效率偏低，要想提高煤矿开采的效率则需借助一些机械化手段和自动化控制技术来提高采煤效率。

3.4灵活应用采煤技术

实际工作中，采煤技术的应用也需要当地矿产资源的分布情况，灵活应用采煤技术。在当前阶段，旱采与水采是我国主要的采煤技术形式。旱采技术也为分壁式和柱式两种开采形式，需要结合实际情况进行选择与应用。煤矿的开采需要分段处理，不同分段合理选择开采技术，满足整体的煤矿开采安全性需求，提高煤矿开采效率。在此基础上，壁式开采的实施，要根据煤矿开采条件进行，保障煤矿开采安全、稳定进行。

3.5充填采煤工艺

为了减轻煤层开采对地表的破坏，学者和专家们发明了充填采煤工艺。该工艺在常规综采工艺的基础上增加了充填工艺，即将煤炭开采后形成的采空区用其他材料进行充填。在对采空区进行充填后，采空区上覆岩层移动幅度较小，不会出现垮断的情况。该工艺适用于煤矿上方有重要的建筑物和设施的情况，例如铁路、高速公路及水库等。在煤矿开采造成的地表水断流情况日益突出的情况下，保水开采也采用该工艺。随着国家对煤矿环保要求的提高，该工艺有着很大的利用价值。与一些采煤工艺相比，例如条带采煤工艺、房柱采煤工艺，该工艺实施起来更为简单。目前，限制该工艺应用的主要因素是充填材料及其成本问题。由于充填量很大，需要找到合适的充填材料，并且还要控制充填成本。

结语

综上所述，在煤矿开采作业过程中，结合采煤矿区实际情况，科学、合理选择采煤工艺是保障煤矿开采效率、煤炭资源产量以及煤矿资源利用率的关键环节。结合实际应用情况，对综采工艺、连采工艺和爆破开采工艺进行分析，深入概括其特点及其适用条件，进一步论证了采煤工艺的有效运用需要充分考虑当地煤层实际的地质构造、顶板厚度、煤层赋存状况等。希望所述内容能够给予采矿企业清晰的使用思路和规划方案，使得采矿企业能够合理分析矿区实际情况，选择适宜的采矿工艺进行生产作业，保障矿区开采有序进行。

参考文献

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