井下采煤技术及采煤工艺的选择分析

井下采煤技术及采煤工艺的选择分析

杨志林

四川叙永一矿煤业有限责任公司  四川泸州  646000

摘要：煤矿矿井开采工作过程中，为了更好的确保煤矿开采的安全性哈开采效率需要科学选择采煤工艺。因此，在采煤工艺选择中要结合煤矿自身特点和工作实际。本文深入分析了煤矿井下采煤技术并探讨了采煤工艺的选择，希望能够为采煤技术发展和采煤工艺的选择提供帮助。

关键词：井下采煤技术、采煤工艺、选择分析

煤矿开采技术在科学技术快速进步的背景下取得了明显的发展，我国大多数的煤炭资源都是在井下开采，井下采煤技术得到了较快的进步。采煤技术从之前炮采技术发展到当前的综采技术以及智能化开采技术，促进煤矿开采工作更加的智能化和集中化，也持续提升了煤矿开采的工作效率和安全。在煤矿开采工作过程中可供选择的采煤工艺较多，且很多采煤工艺已经能够普遍应用且发展得较为成熟稳定，因此，采煤工艺的科学合理选择是需要关注的重点内容。下面展开分析煤矿井下采煤技术并深入研究分析煤矿井下采煤工艺的选择。

一、煤矿井下采煤技术的发展研究

开采技术在煤矿开采发展过程中从炮采技术发展到综采技术，采煤技术的不断发展初级了开采效率的提升并确保了煤矿开采的安全性。下面重点分析几种采煤技术，并煤矿采集技术的选择提供帮助。

（一）炮采技术的分析

炮采技术至今已经存在了大约两百年的时间，具有相对较为悠久的历史。炮采技术在近现代煤矿开采过程中发挥了非常重要的作用，该技术的核心是应用钻眼爆破的方式从矿体上将煤崩落下来，实际开采的效果会受到钻眼的密度和深度的重要影响。在炮采技术中需要大量的人工进行装煤和运煤等作业。很早之前人们应用竹筐把煤炭资源背出来，在近现代人们将崩落的煤炭通过刮板输送机进行运输。顶板管理方面不同时代采取不同的方式，之前为主的是木垛，近期多采用单体液压支柱。炮采技术具有明显的优点，主要表现在具有相对较低的设备要求、较小的技术难度且不需要投入较高的成本等，能够在各种地质条件的煤矿开采中应用。炮采技术也具有明显的缺点，主要包括以下三个方面：一是不具有较高的生产效率，在顶板管理和装煤工作中需要较长的时间；二是具有较大的劳动强度，装煤等很多工作都需要依靠人工完成，没有较高的机械化程度，工作人员工作时间长期强度高；三是具有相对较高的安全风险，在爆破过程中容易发生崩到支护设备的情况，从而造成大面积冒顶事故的安全风险。在爆破中出现的火花还有可能会导致瓦斯爆炸事故发生。

（二）普采技术分析

普采技术即为普通机械化采煤技术，通过该技术的应用能够有效的解决派彩技术中存在的机械胡程度低且效率不高等问题。该技术的重要意义就是在一定程度上实现了煤矿开采的机械化。普采技术通过采煤机从矿体上切割下煤资源，开采的工作效率受到了切割的速度和高度等影响，与炮采技术一样在顶板支护中应用单体液压支柱。普彩技术实现了采煤的半机械化，显著提升了开采效率。同时，存在着以下四个缺点：一是割煤额时间较短且支护时间较长，一般情况下一班采煤、两班支护，不能够将半机械化采煤优势充分发挥出来；二是工人具有较大强度的劳动，需要人工方式完成支护作业；三是不具有较高的安全性，工作现场人多，如果发生安全事故将会有较大的人员伤亡；四是顶板支护不具有较高的强度，容易发生冒顶事故。

（三）综采技术分析

普采技术实现了煤矿开采半机械化，不能够持续提升开采效率，为了促进采煤机械化程度的不断提升，发展应用综合机械化采煤技术，也就是我们常说的综采技术。该技术应用了液压支架，能够提升顶板管理的效率和质量。综采技术的应用实现了较大的发展，工作面单产可以达到每年千万吨，综采技术相对普采技术能够节省70%的工人数量，是当前主流的煤矿井下开采技术，在不断发展中也得到了较大的发展，出现了放顶煤开采技术、充填开采技术以及智能化开采技术等。这些技术的出现促进综采技术适用性的提升。综采技术也存在着明显的缺点，主要有以下三点：一是具有较高要求的地质条件，要求煤层具有较为简单的地质构造且倾角较小；二是在初期具有较大的投入，综采技术需要在初期需要投入较大的成本，需要煤矿企业具有较高的资金实力；三是要求较高素质的人员，特别是当前智能化综采技术需要具有较高技术和综合素质的专业人才。

（四）连采技术分析

连采技术就是用用连续采煤机开采煤矿资源，是一种短壁开采技术，在连采技术应用中工作面布置为房柱式，应用连续采煤机割煤并采取梭车运输煤炭。该技术具有采掘一体的优点，也就是同时进行巷道掘进和煤炭开采工作，具有较高的开采效率。该技术存在以下两个方面的缺点：一是具有相对较低的煤炭资源开采率，也就煤炭资源的50%能够被采出；二是不能够方便进行通风管理，不具有专用通风和回风巷道，存在较高的瓦斯含量。

（五）充填开采技术分析

充填开采技术主要是在针对特殊情况的煤层进行开采。在煤层开采中会形成较大面积的采空区，很难管理井下顶板，长时间后会发生地面不均匀下沉等问题，也会破坏到地表的设施，同时，又有地表沉降还会发生漏风问题，矿井安全生产造成较大影响，还会破坏当地生态环境。因此，产生了充填开采技术，也就是在煤层开采之后将合适的充填材料注入采空区，以便能够防止地面下沉问题，当前，该技术已经得到了广泛应用，其关键内容就是充填材料的合理选择并控制好材料成本。

二、采煤工艺的选择分析

上述详细分析了采煤技术的发展情况，为了能够安全高效的进行煤矿的开采，需要根据煤矿具体实际选择采煤工艺。在采煤工艺选择中需要充分考虑到煤层赋存条件、瓦斯含量、开采规模以及人员配置等。

（一）煤层赋存条件

煤层赋存条件是采煤工艺选择中首先考虑，采煤工艺的选择中煤层的倾角和厚度起到关键作用。倾角小于30度的们曾可以选择综采工艺。当前我国大多数煤矿选择厚以及特厚煤层进行开采，应用大采高工艺和综采放顶煤工艺可以提高特厚煤层的开采效率。当前，针对倾角较大的煤层选择普采工艺，在开采急倾斜煤层中综采应用的设备不能够较好的保持平衡，容易导致设备损坏等问题。

（二）瓦斯含量

煤矿采煤工艺的选择受到煤层瓦斯含量的影响。煤层开采强度越大则释放的瓦斯就越多，对矿井安全生产造成的影响越大。在厚煤层开采工作中选择科学合理的采煤工艺需要将煤层中的瓦斯含量作为重要依据。当前，厚煤层开采工作中常常选择综放开采工艺，主要是具有较大的开采强度，开采过程中会释放出较多的瓦斯。尤其是在深部煤层开采中含有较多的残留瓦斯，开采中需要保持一定的开采速度并加强矿井通风。层面中含有大量瓦斯的情况下要放弃综放开采工艺并选择普采工艺。

（三）开采规模

为了确保采煤工艺选择的经济性，需要将矿井产品和采煤工艺相匹配，采煤工艺能够满足矿井产量且不会太富余。如果采煤工艺的能力大于矿井设计年产量，则有可能导致矿井服务年限不够且不能够有效应用机械设备。

（四）人员配置情况

先进的采煤工艺要求较高的人员配置，煤炭行业具有较高的危险性且具有一定特殊性，在高素质人才团队建设中存在着较大的难度，对煤矿开采中采煤工艺功能的发挥有着较大的限制。在智能化采煤工艺中需要大量的信息技术人才，很多煤矿不具有相关人才，限制了采煤工艺的升级和创新。

参考文献：

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