浅论煤矿开采技术与工艺发展

闫绍恭

摘 要：采煤方法工艺技术在煤矿生产中占有极其重要的地位。随着现代采煤工艺正在向高产、高效、高安全性和高可靠性方向发展，新时期煤矿开采工艺技术、煤矿开采方法，对煤矿开采工艺技术的适应性和先进性提出了更高的要求。本文立足于煤炭开采技术的前沿，在阐述煤矿开拓技术的基础上，通过分析煤矿开采技术，探讨了采煤工艺的发展趋势，以期为煤矿开采工艺提供参考。

关键词：煤矿开采技术工艺发展

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（c）-0069-01

1 煤矿开拓技术概述

我国煤矿开拓技术具有开拓方式多样；大、中、小型矿井并存和矿井开拓各具特点三个方面的特征，其具体内容如下。

1.1 开拓方式多样

开拓方式多样是我国煤矿开拓的主要特征之一，这主要是由于我国煤层的不同赋存条件决定的。在我国煤矿开拓中，作为分类标志的基本型式主要是以主井、副井的井简型式，一般都包含了平响开拓、斜井開拓、综合开拓、立井开拓等等方面。平响开拓受到了各种地质因素（地质、地形、地貌等构造）条件的限制，在矿井中应用不广。中小型矿井一般采用较多的是斜井开拓，同时还被广泛的应用于煤层倾角较小，表土层方面不厚，无流砂层的一些矿区中大型或者特大型的矿井；综合开拓主要是随着矿井的不断延深，在技术改造方面得到了广泛的应用；而立井开拓的生产系统比较简单，具有很强的生产能力，因此被广泛的应用于表土层较厚、倾角较大、煤层埋藏较深含有流砂层的井田。

1.2 大、中、小型矿井并存

大、中、小型矿井并存是我国煤矿工业结构的现状，就目前而言，在我国煤矿工业结构中，小型煤矿数量最多。既有受地质变动和破坏轻的无限煤田，又有受地质变动和破坏较多的有限煤田，井田的几何尺寸相差悬殊。同时，由于矿井开采技术水平上的差异，以及多种所有制的存在，使得我国矿井大小井型并存。我国国有重点煤矿以大、中型矿井为主，还有一部分大型和特大型矿井；地方国有煤矿以中、小型矿井为主，其平均生产能力为8.45万吨。由于井型的差异，使得并田的几何尺寸相差悬殊。

1.3 矿井开拓各具特点

由于我国煤层赋存条件的多样性，对于采煤业来说，在煤矿开采中，矿井开拓还存在着各具特点的特征。

从我国煤矿赋存现状出发，煤矿开拓技术的开采条件较为特殊，不同地区的煤层赋存各具特点，因而形成了特殊的开拓方式和开拓系统。一般来讲，多数地形都可以采用开拓系统，针对不同地区的煤层赋存条件，则需采用特殊的开拓方式。在工艺技术方面，对不同的矿井开拓也应采用不同的工艺技术。

2 煤矿开采技术分析

采煤方法是煤矿生产的核心技术。采煤方法的适用性和先进性是除资源条件外决定矿井生产效率的主要因素。我国煤矿开采技术主要有以下五种形式特点，一是能源结构长期以煤为主；二是煤炭资源地区分布不均；三是开采煤层条件类型多样；四是多种办矿体制并存；五是多层次多样化的开采技术协同发展。我国煤矿开采以井工开采为主，露天开采的比重不大。采煤机械化是煤矿开采技术的核心和技术层次的主要标志，我国与世界先进来煤国家相比，在广度和深度上都存在相当大的差距。我国煤层赋存条件多样，开采技术条件各异，因而促使了采煤方法向多样化方向发展。我国是世界上采煤方法种类最多的国家。常见的几种主要采煤方法为：单一走向长壁采煤法；刀柱式采煤法；倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法；单一倾斜长壁采煤法；倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法；倾斜分层长壁上行充填采煤法；放顶煤采煤法；水平分层、斜切分层下行垮落采煤法；水平分段放顶煤采煤法；掩护支架采煤法；水力采煤法；柱式体系采煤法。

3 采煤工艺的发展趋势

采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，随着应用的水平与理论的研究的深度与广度逐步提高，煤矿采煤工艺的发展主要呈现两个发展趋势，即壁式体系采煤技术和采煤机方面的创新，下文将逐一进行分析。

3.1 壁式体系采煤技术

壁式体系可实现连续采煤，具有单产高、工效高、采出率高及适用性强等优点。我国煤层赋存条件多样，开采条件较复杂，主体将发展以壁式体系纵才为主的不同类型的长壁式开采技术。我国国有重点煤矿矿井缓斜煤层可采储量及产量比重均在85％左右，综采程度尚不到50％，长壁综采是今后发展的主要方向。另外，我国缓斜厚煤层储量丰富，从厚煤层中采出的产量占国有重点煤矿的40％以上，也主要采用倾斜分层长壁开采。虽然近几年来，我国较广泛采用放顶煤开采，分层开采的比重有下降的趋势，但目前仍占主导地位。分层开采的装备与中厚煤层有通用性，特点是：顶分层需增设铺网工艺及有关装备；中下分层需在网下进行开采。缓斜厚煤层采用命层综采在中国、前苏联等国得到广泛应用。但从长远来看，壁式体系采煤技术仍是煤矿开采技术的发展趋势。

3.2 采煤机方面的创新

采煤工艺的发展趋势还表现在采煤机方面的创新上。采煤机是综采成套装备的主要设备之一。发展大功率、高可靠性薄煤层采煤机、刨煤机是一个趋势。只有大功率，才会有更高的可靠性与更广的适应性。就目前而言，制约我国薄煤层采煤机发展的一个主要因素是：主电机功率与机面高度的矛盾较难解决，研制适用于薄层采煤机使用的体积小、功率大的电机是当务之急。我国薄层采煤工作面输送机的设计长度一般仅为150～200 m，而国外普遍为250 m，有的达300 m以上，差距较大。改革开放以来，我国的采煤机研发有了长足的发展，研制了30余种放顶煤液压支架架型。并对矿压显现规律、顶煤碎裂规律及可放性、放煤规律等进行了大量的研究、对生产起了重要指导作用。我国在架型结构功能、参数、理论研究及使用效果等方面居国际领先水平。我国厚煤层储量大，因此，加快完善与发展放顶煤综采具有重要现实意义。

4 结语

总之，我国煤矿开采技术与工艺发展具有长期性和复杂性，为进一步发展现代采煤工艺，应改进小煤矿的采煤方法和开采工艺，适应壁式体系采煤技术和采煤机方面的创新的煤矿开采发展趋势。对煤矿企业而言，煤矿企业则应结合煤矿实际情况，加大理论研究，不断探索煤矿开采技术与工艺发展趋势，发展多层次、与多样化的采煤的工艺，促进煤矿开采技术与工艺发展，只有这样，才能提高采煤工作面的单产和工效。

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