新形势下采煤技术在煤矿开采中的运用研究

李超

摘 要：随着我国经济社会的持续发展和快速进步，我国在能源消费领域对煤炭资源的需求量依旧处于较高态势。为了更好地满足快速发展的经济社会生活对煤炭的旺盛需求，要求广大煤矿开采企业能够科学合理地运用诸多发达的煤炭开采技术，这样才能更好地提升煤炭开采的效率和质量。巧妙地利用日益发达的开采技术，能够在一定程度上减少开采成本、提升煤炭开采速率，在此过程中，还要充分地发挥相关设备的数据信息处理性能以及图形处理能力。文章分析了在煤矿开采过程中常见的壁式采煤法以及房柱式采煤法，此外探讨了煤矿井下的具体采煤生产技术，希望能够为相关单位和研究员提供有益的参考。

关键词：新形势；采煤技术；煤矿开采；运用

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）29-0042-02

从我国当前能源消耗结构来看，煤炭资源所占的比例依旧比较高，对我国经济社会的进步与发展产生了重要影响。我国在使用和研究煤炭开采方面的历史十分悠久。例如，我国早在北宋时期已开始研究采煤技术以及应用，从当前来看，我国依旧是世界性产煤大国，在煤炭开采技术方面的技术比较先进。然而，我国复杂的地质条件造成了煤炭资源多元化的存在方式，形成了独特性煤层，重点可以划分为急斜煤层、倾斜煤层以及缓斜煤层。为了更好地适应这种储藏特征，我国也积极地调整了采煤技术的研究和运用方向。从我国的煤炭开采实践来看，已经全面研发以及运用了符合我国国情的煤炭开采技术以及工艺，而且在总体上完成了煤炭开采的机械化，极大地提升了采煤的产量以及效率，很好地改善了煤矿开采的安全条件。从当前全球范围内相关采煤大国所运用的采煤技术来看，总体上涵盖了以下两大类别：壁式与柱式。笔者注意到，这两类采煤技术的采煤系统以及采煤工艺都存在较大差异。对我国诸多煤矿开采企业来看，主要运用壁式采煤法来完成煤炭开采工作。

1 煤矿开采中常见的壁式采煤法以及房柱式采煤法

1.1 壁式采煤法

从壁式采煤法来看，通常涵盖了下列类型：走向长壁、倾斜长壁、倾斜分层、长壁放顶煤、水平分层、掩护支架、伪倾斜柔性掩护支架、倒台阶、正台阶以及斜切分层等不同的壁式采煤法等。本文重点分析了伪倾斜柔性掩护支架采煤法。从这种采煤方式来看，在进行采面布置的过程中，需要呈现出直线伪斜的相关状态，要顺着采面走向持续地向前推进。在采空区的位置上，要借助于柔性掩护支架，对其进行行之有效的隔离活动。在煤炭工作开采煤炭的过程中，事实上就是以柔性支架为主要掩护而开展开采活动的。从此种开采方式来看，它的特征是有着简单而有效的生产系统、较缓的倾角，工作面也比较长等。在此过程中还要看到，伪倾斜柔性掩护支架采煤法隔开了采空区以及开采工作区，它能够保证在开采过程中一定程度上的安全性，其次，它能够最大限度地减少煤炭开采者所承担的工作强度，而且也极大地降低了管理层在煤炭开采管理方面的难度。一般情况下，伪倾斜柔性掩护支架采煤法都是被大量地运用在厚度变化非常小的煤层中，而且这些煤层所埋藏的位置和稳定性都是相对较好的。其中尤其要关注的事情是，在回采煤炭的过程中，要注意处理好进风巷与回风巷位置的支架问题。对后者来说，要持续地延长支架，对前者来说，要持续不断地拆除它的支架，如果煤炭开采的工作面非常靠近采区所界定的范围时，就务必根据相关规定，回收全部支架。

在布置巷道的过程时，不但能够运用单翼进行布置，而且也可以采取双翼的方式进行布置。通常情况下，大部分都是采取双翼的方式进行布置。从采区一翼来看，大部分的长度通常都是在大约300 m，当然也有的布置长度超过看500 m。从阶段垂高来看，一般情况下都是保持在大概110 m。在靠近开采区的范围内，通常情况下都是按照实际情况，把它划分成了多个不同的区段，而且还要控制每区段的高度，大概都是在20～40 m的范围内。如果地质条件是相对简单的，还能够将每个区段的高度放宽，大概可以达到50 m。

1.2 房柱式采煤法

在开采煤炭的过程中，房柱式采煤法的运用通常都是如下进行的：首先要顺着巷道，根据事先确定的距离，进行相应的开采活动，如果在煤房开采到边界位置的情况下，首先要采取后退的方式，将煤房之间的全部煤柱都采出来，这种采煤方式叫做房柱式采煤法。从房柱式采煤法的优势来看，它对采煤设备的投资要求比较小、能够快速出煤、建设所需要的周期非常短，而且所需要的支护也比较简单。从它的缺点来看，一般情况下房柱式采煤法的采出率比较低，存在着严重的漏风情况，通风条件也是非常差等。从这种采煤法来看，大部分都被运用在下列状况中：

①在开采深度较浅的煤层过程中。

②需要开采的煤层有着较为简单的地质结构、倾斜角<10 ？觷。

③在开采中厚及薄煤层中，有着相对稳定的顶板。

从这种采煤方式来看，整体上可以划分为以下两种：

①房式采煤法，从这种采煤方式来看，要顺着巷道，根据所规定的一定距离，开展煤房的开采活动，而且还要在煤房间预留出足以对顶板进行支撑的空间。

②仓储采煤法，在开采急斜煤层的过程中，如果煤层出现了落采情况，要将所开采的落采煤炭暂时性地存放在已完成开采的空间中，在采完看仓房中的所有煤炭后，再根据先后顺序，逐一放出提前存放在已完成开采的空间中的煤炭。

2 煤矿井下的具体采煤生产技术

2.1 爆破采煤技术

从爆破采煤技术来看，通常都会遵循下列步骤进行开采：首先就是机械化运煤。在爆破装煤以及运煤的过程中，机械化运煤能够很好地发挥自身的优势，非常明显地降低煤炭开采工人所消耗的体力劳动。其次，要进行工作面支护，从这种爆破采煤技术的工作环境来看，通常情况下都是凭借单体支柱来完成，如此以来可以对工作空间进行更好地控制。然后，要开展爆破落煤环节。通常情况下涵盖了两个不同的操作流程：打眼以及落煤，按照地方煤矿的不同特征，有针对性地选择雷管以及炸药。在此过程中，还要在进行爆破前，将准备打眼爆破的相关参数、装炸药的位置、所需要的雷管数量以及安装炮眼的精准布置等都开展精确的计算，获得准确无误的结果，这样才能更好地符合落煤的需要。最后，要开展人工装煤。人工装煤显得非常缓慢，在此过程中，也可以显而易见地看出，劳动强度要在很大程度上超过了采煤工人以及开采管理层的预期。

2.2 水力采煤技术

从综合性机械化采煤技术来看，能够在采煤过程中进一步实现采煤作业的连续性、机械化和系统性。如此以来，不但能够很好地提升采煤工作的速度，而且还可以在相当程度上保证井下作业人员的生命安全。从综合性机械化采煤技术来看，它涵盖了较多工序，例如工作面支护、割煤、运煤以及采空区处理等，而且都可以运用机械化操作来完成上述工序。其中，运煤涉及到装煤以及破煤；在运煤过程中，可以运用刮板输送机、可伸缩带式输送机以及桥式转载机等有关设备。但是从工作面支护环节来看，液压支架是此操作流程所用到的主要设备，液压支架在高压液体的作用，能够自动完成支护护帮以及前移的相关操作。

2.3 综合性机械化采煤技术

此技术能实现机械化、连续性以及系统性的作业，这样可以在一定程度上提高采煤的工作效率同时，还能为井下作业人员生命安全提供可靠保障。此采煤技术包含割煤、运煤、工作面支护以及采空区处理等相关工序，以上工序都能进行机械化操作。其中运煤牵涉到破煤以及装煤。运煤采用刮板输送机、桥式转载机以及可伸缩带式输送机等相关设备然而工作面支护使用的设备主要使用液压支架，此支架是在高压液体的作用下实现支护护帮和前移工作的自动完成。

2.4 普通机械化井下采煤技术

从普通机械化井下采煤技术来看，它要运用采煤机械。从这种角度进行观察，这种技术非常类似于综合性机械化采煤技术的相关处理工序。然而，这种技术所运用的采煤机属于有所差异的普通机械化井下采煤技术。它并没有运用刨煤式采煤机，只运用了滚筒式采煤机。从上述两种采煤技术的工作原理来看，存在着一定的差异。其中双滚筒型采煤机能够通过单向地实施割煤，从而完成双向割煤的操作。此外，还要考虑到，滚筒式采煤机有着更好的装煤效果，它的顶板也有着较为显著的稳定性，优势十分明显。

2.5 放顶煤采煤法

从放顶煤采煤法的相关流程来看，要在厚煤层中顺着煤层的底部布置，设定长臂工作面的采高为2～3 m。通常情况下，运用回采方式，借助矿山压力，再辅以人工松动的操作，尽可能地使支架上方顶煤破碎后，之后从支架后方将煤放出。这种采煤方式有着诸多优势：它能够很好地节约在采煤过程中所需要的成本，能够在一定程度上提升采煤的工作效率等。这种方法通常都是运用在煤层较厚的情况下。如果顶煤厚度非常小，就可能会易于出现超前冒顶现象。从顶煤破碎的情况来看，一般情况下都是套通过顶板岩层的压力以及支架反复支撑的作用。因此，要求厚煤层的煤的坚固性系数比较低，一般都要维持在3以下，而且还能够很好地使用在倾角不太大的厚煤层。但是，从这种采煤方式的劣势来看，资源的回收率非常低。

3 结 语

从本文的研究内容可以看出，我国在煤矿开采过程中能够很好地结合我国煤炭资源的分布情况，选择有针对性的开采技术。对我国来说，还要持续地完善和总结其中的技术问题，这样才能更好地促进采煤技术的进步与发展，更好地提升采煤过程中的安全性以及高效性。我国的煤矿开采企业在开采技术领域才能迈上新台阶，让开采技术能够体现出低事故以及高效率的发展方向。

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