论煤矿井下采煤技术和存在的若干问题

李淑武

摘 要：随着国民经济的快速发展，我国的煤矿行业也取得了一定的进步。科学技术的进步，使得传统的井下采煤技术已经难以满足煤矿企业的发展，并且还存在着诸多问题。因此，在我国各区域的煤矿开采中，大力推广和应用先进的采煤技术，具有巨大的现实意义。充分运用先进的采煤技术，能够有效地节约成本，增强井下作业的安全性，提高企业的经济效益。文章将针对煤矿企业的井下采煤技术以及其存在的问题进行详细的分析。

关键词：煤矿；井下；采煤技术；问题

随着我国经济的不断发展，煤矿产业取得了骄人的成绩，对社会发展起到了巨大的作用。但是，随着科学技术的进步以及产业结构的调整，传统的采煤技术已经开始逐渐的不适应煤矿企业的发展。在现阶段的井下采煤技术中，存在着诸多问题，不仅对井下人员的安全造成了巨大的威胁，也不利于煤矿企业的健康发展。因此，必须推广和应用先进的技术，对传统的井下采煤技术进行不断的完善，从而推动煤矿企业健康发展。

1 煤矿井下开采技术的基本特点

1.1 开采难度大

井下采煤与露天采煤在技术方面有着巨大的不同，其开采难度要远远大于露天开采。井下煤矿的储量要大于露天储量，因此，推广应用井下开采技术有着十分巨大的现实意义。另外，井下开采必须与每层的分布特点以及地质情况相符合，要据此制订科学合理的开采计划，包括支护方法以及设备的选择等，都需要根据实际情况而定。

1.2 开采方式的选择

应该根据煤矿的不同类型，来选择合适的开采方式。开采方式的不同，那么采收率也会存在很大的差别。煤矿井下开采，通常情况下，有放顶煤开采、长壁开采等方式，在露天煤矿中，大多数选择直接挖掘的方式。随着采煤的实践与发展，采煤工艺也在不断发展着，在煤矿的井下开采中，一般选择定向钻探技术来进行开采。所谓定向，就是要校正斜向器的真实方位和预定的开采方向。钻具在进行作业的时候，需要利用测斜仪来进行实际方位测定，对于钻具位置，也要进行不断的监测，避免出现安全事故。

2 煤矿井下开采技术

2.1 柱式采煤法

柱式采煤法是一种传统的采煤方式，主要包括房柱式采煤法和巷柱式采煤法。基本上是将采空区形成的煤柱来当作支撑，并不会继续深挖，回采煤柱，一般采用爆破来进行回采。这种方式的工作面相对较小，能够同时进行多个工作面，从而有效地提高产出率，另外技术难度相对较低，容易控制开采成本。

由于大多数的运煤通道都是与工作面垂直的，因此要根据地质情况，开挖深度以及煤的品质来确定煤柱尺寸。运用这种方式进行煤炭资源开采时，应该沿着每层每隔10-20米切割成煤柱，来作为开采支撑，并且当深度达到一定程度时，应该进行回采。虽然这种开采方式相对简单，但是通风较差，工作人员的工作环境较差，并且由于回采时需要爆破，因此回采率较低。

房柱式采煤法，其煤柱尺寸要适当的增大，其余的方法基本上与巷柱式采煤法没什么区别。煤柱尺寸增大，对于机械化操作造成困难，提高了采煤成本，并且工作环境较差，存在安全隐患。

2.2 放顶煤开采与长壁开采

由于煤矿的地质构造影响，井田的含煤地层产状变化较大，并且构造复杂。传统的方式已经难以满足开采需求，因此必须采用先进的开采技术，才能保证作业安全，提高产出率。在现阶段的煤矿井下开采中，长壁开采技术应用比较普遍，主要是因为其生产环境安全、效率较高、机械化程度高，具有以下特点：

（1）矿井的运输方式改变。目前，在绝大多数矿井中，运输方式已经发生改变，基本上由轨道运输转变为利用胶带输送机进行运输。铁路、选煤厂以及矿井的煤炭运输，其外运能力都显著提高，因此能够与长臂开采相适应。

（2）长臂开采增大了其采盘区尺寸，使得采煤机的准备盘区时间减少。现阶段，连续采煤机的开拓准备盘区的基本掘进效率，是长臂工作面的生产效率的十分之一左右，因此与准备速度相符合。

（3）目前，大部分心头长的煤矿，都设计成了长壁开采矿井，能够运用胶带运输机来进行煤炭运输。

严格来说，放顶煤开采技术应该是长臂开采工艺的一个重要分支，这种开采工艺在经济效益上有着巨大的优势，在技术上有了一定程度的进步。但是也有着一定的局限性，对于工作面的围岩，会造成严重的破坏，另外瓦斯涌出量也比较大，非常容易发生安全事故。

2.3 减少矸石排放，优化巷道布置的开采工艺

应该对现有的开采布置和采煤方法进行不断的改进，从而实现效益最大化。结合我国煤矿井下开采特点，进行开采巷道的合理布置，从而实现煤层地质条件、开采布置和开采方法的最佳匹配。运用综合布置来进行单一煤层的开采，基本上不将矸石运出地面，简化生产系统。同步发展综掘与综采，大幅度提高生产效率。

3 煤矿井下开采技术中存在的问题及应对措施

3.1 存在的问题

3.1.1 采煤技术水平低

在我国现阶段的煤矿井下开采中，存在着技术水平低的情况，技术装备相对较差，另外在制造采煤机技术方面，也比较落后。与发达国家相比，在计算机辅助技术、数字集成技术、产品可靠性保障、自动化技术、智能化、机电一体化等方面，都存在着一定的差距。部分中小型煤矿，依然采用炮采技术。

3.1.2 设备相对落后

在辅助运输系统、巷道准备系统、围岩控制系统、运输系统、机械化系统等方面，存在着技术装备差的情况，生产力及功率较小、机械化水平低。另外，在设备引进方面也存在着问题，个人防护装备、避灾系统以及井下自救系统，装备水平较低，很多灾害预警系统也没有达到相关要求，存在着巨大的安全隐患。

3.2 应对措施

3.2.1 加大科研力度，提高技术水平

国家及相关部门，应该加大资金投入力度，加大科研力度，结合我国煤矿的实际特点，大力开发高新技术，从而有效地提高我国煤矿井下开采的整体技术水平，缩小同发达国家的差距，提高经济效益，增强安全性。

3.2.2 大力引进先进技术设备

煤矿企业，应该加大在设备上的资金投入力度，不断引进国外先进的技术设备，从而提高煤矿井下开采中的机械化水平，以及信息化水平。特别是信息技术的发展，煤矿企业可以结合网络信息技术来进行井下安全控制，从而有效地提高开采的安全性，为工作人员提供良好的作业环境，从而提高工作效率。

4 结束语

总而言之，在我国煤矿的井下开采中，在开采技术方面依然存在着一定的问题。因此，应该结合实际情況，对开采技术进行不断的完善和改进，加大技术开发力度，提高井下开采技术水平。另外，还应该大力引进先进的技术设备，提高井下开采的机械化程度，为井下作业提供有效的安全保障。这样不仅可以提高工作效率，增强安全性，还能有效地提高煤矿井下开采的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]李奕樯，郁钟铭.贵州省煤炭资源状况与采煤技术发展方向探讨[J].贵州工业大学学报（自然科学版），2005.

[2]邢光武，郑炳旭，傅建秋，等.硐室爆破在火区煤矿井采转露采中的应用（上）[J].爆破，2008（4）.

[3]邢光武，郑炳旭，陈飞，等.硐室爆破在火区煤矿井采转露采中的应用（下）[J].爆破，2009（1）.

[4]徐杨青，吴西臣.FLAC～（3D）在露天转井工开采条件下地表沉陷预测及边坡稳定性分析中的应用[A].工程地质力学创新与发展暨工程地质研究室成立50周年学术研讨会论文集[C].2008.

[5]朱建明，刘宪权，吴吉南，等.安太堡矿露井联采边坡稳定性研究及其边界参数优化[A].第八届全国工程地质大会论文集[C].2008.