井下采煤技术及采煤工艺选择分析

靳博

摘要：我国是世界上的煤炭资源大国，煤炭资源的使用是我国经济发展不可或缺的基础之一。科学技术的不断推进使得采煤技术发生了巨大的变化，使其从人工开采逐渐走向了机器开采、智能化开采的光明大道，同时，对采煤技术以及采煤工艺也有了更深一层的认识，怎样提高采煤技术、优化采煤工艺，是煤炭企业及煤炭行业工作者必须面对的重要课题。文章就井下采煤技术以及如何选择采煤工艺的问题进行了探讨。

关键词：井下；采煤技术；采煤工艺；煤炭资源；智能化开采；煤炭企业 文献标识码：A

中图分类号：TD823 文章编号：1009-2374（2015）01-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0076

作为世界上煤炭资源最丰富的国家之一，我国具有丰富的煤炭储存量以及煤炭种类，这些都是我国发展煤炭产业以及利用煤炭资源推动经济发展的基础。得益于科学技术的发展，采煤技术也在不断推进，但总的来说，我国的采煤技术仍然依循着传统的原理，因此，分析目前采煤所使用的技术以及工艺，探究如何根据具体的煤炭开采情况对这些技术以及工艺进行选择，是当前一个阶段所要进行的必要工作。

1 井下采煤技术及采煤工艺方式简析

1.1 综采

综采技术或称综采工艺，指的就是指综合机械化煤炭开采技术或采煤工艺，具体来说，就是指采煤工作的方方面面，即所有生产工序的连续作业都采用了机械化的方式，采用了采煤的工艺系统，这是采煤技术及工艺的一个发展方向，并且在所有的发展方向中处于极其重要的地位。

1.1.1 割煤。在采煤的整个过程当中，最重要的一个环节就是割煤，割煤这一环节包括了两个工序——破煤以及装煤，这一环节主要采用滚筒式的采煤机及刨煤机两种设备。在煤层顶底板有高低起伏和采高有变化的条件下，通常使用双滚筒的采煤机，而与之相较，刨煤机的性能就要差得多，不仅生产率低，而且不稳定，除了软煤层，刨煤机无法胜任其他情况的煤炭开采。

1.1.2 运煤。经过割煤这一环节之后，就开始运煤，通过采煤机割下煤炭之后，就可以装入刮板输送机中，再经过桥式转载机、可伸缩的带式输送机等设备将煤炭运出综采工作面，要注意的是，刮板输送机必须要有同采煤机生产能力所相匹配的运送能力，一般来说，输送机的能力会比采煤机略大。

1.1.3 工作面支护以及采空区处理。工作面一般采用以高压液体作为动力的液压支架，可以自行完成多种工序。一般来说，可以将工作面支护分为两种方式——及时支护以及滞后支护。对采空区的处理方法有很多种，通常情况下，成本较低，较为简单，相对可靠的全部跨落法会被用来处理采空区。

1.2 普采

普采技术或者称普采工艺就是指普通的机械化采煤技术，就是运用采煤机来使破煤工序以及装煤工序同时完成，与综采的不同在于支护方面，这一工艺的支护工序是由人工来完成的，因此，普采技术需要更多的体力劳动，技术效果、经济效率、安全程度等方面要远低于综采，但由于人力劳动所占比例相对较大，因此这种技术的适应性要高于综采技术。

1.3 炮采

炮采技术或炮采工艺就是爆破采煤技术，这一技术使用爆破的方法来落煤，装煤则使用体力劳动，到了运煤这一工序，则是使用机械化操作手段。这一技术一般适用于复杂的地质条件。关于炮采工艺的支护方面，主要有三种形式的布置方式——单柱、对柱和密集支柱。

1.3.1 爆破落煤。在炮采工艺中，对于爆破落煤所要求有三个方面：一是爆破进度的准确度；二是煤块破碎的均匀度；三是对顶板的破坏度、顶底煤的残留度。依据这三个方面的要求，在实际操作中，必须实地考察煤层情况，根据煤层的具体情况来进行爆破落煤，近些年来普遍使用的毫秒爆破技术大大地提高了爆破的效果，在缩短了爆破时间的同时，更提高了煤块的产

出率。

1.3.2 装煤。使用炮采工艺时，在装煤工序这一环节中，一般会采用三种方式——输送机装煤、人工装煤和装煤机装煤，其中，人工装煤的方式采用得最多。

1.4 连采

连续采煤技术又称连采，是指用连续采煤机来完成煤房工作面的两道工序——破煤和装煤，运煤采用梭车或者可伸缩输送机，支护方面采用锚杆，物料搬运以及工作面的清理则使用铲车，连采这一技术从破煤、装煤到运煤以及支护等各个工序的作业都实现了机械化。

2 井下采煤技术及采煤工艺选择

采煤效率高、安全性高、经济效益好是井下采矿的基本原则，因此，选择采煤技术及采煤工艺应当综合考虑煤层含煤量的多少、矿井的生产状况、管理层的领导水平以及设备数量级和质量等多种因素。我国地质条件复杂，煤矿所在地的环境有时也可能非常复杂，就现有煤矿来说，很多煤矿都在进行多层次的开发和采集，如何根据具体情况来选择恰当的采煤技术和采煤工艺，是决定煤矿开采工作的关键因素。

2.1 适于选择综采技术的条件

综采的机械化水平较高，因此在采煤的成本中，用于机械设备的费用较多，但与人工相比，机械化作业的能耗较低效率更高，生产更加安全，煤炭产出量也更大，这大大降低了煤矿工人的劳动强度，极大地改善了工人的劳动条件，因此，这种方式相比于其他几种技术来说，仍然具有它自身的优势。选择综采技术，还能够有效地改善矿井整体的生产系统和生产水平。在煤层赋存相对稳定，构造相对简单，顶和底的条件相对良好，并且煤层倾斜的角度不高于55°的条件下，比较适合选择综采技术来进行井下作业。

2.2 适于采用普采技术的条件

与综采技术相比较而言，普采技术用于设备上的成本较低，基本只占到综采的四分之一，但是使用这种工艺，其开采量仍能达到使用综采技术的三分之一甚至一半，因此，普采工艺比较而言，实用性更强。一般来说，在地质构造比较发育，形状相对不规则，推进距离比较短的工作面的条件下，普采工艺的应用比较广泛。此外，普采的优点还在于其操作简单易懂，这一点大大降低了工人培训方面的成本，是我国中小型的煤矿企业重点发展的一个方向。

2.3 适于采用炮采技术的条件

炮采工艺具有操作简单易学、适用性较强、管理较简单、设备成本低等优点，但其劳动条件相对较差、单产效率相对较低的缺点也是显而易见的。就目前的煤矿开采行业来说，在煤层开采中无法使用机械的情况下，都可以使用爆破开采，因此，破采技术通常适用于地质构造过于复杂、煤层倾斜过急的条件。

2.4 适于采用连采技术的条件

安全性高以及成本较低是连采工艺的特点，其优点还有机械化程度较高、适应性相对较好、煤速度相对较快，其缺点在于煤炭资源的回收率低、通风条件较差。在煤层倾斜角度低于15°且是较薄或者中厚煤层、煤质中硬或者硬、开采结构相对简单、技术要求低、开采深度相对较浅的条件下，连采工艺才能使用。一般在实际开采中，这种技术主要用于开采近水平煤层，多用于大型或者中型煤矿开采的一种辅助方式。

3 结语

井下采煤技术与采煤工艺是煤矿企业进行煤矿生产的关键，如何选择采煤技术和采煤工艺，使井下采煤安全高效地运作，使企业的经济效益达到最大化，是每个煤矿企业都无法回避的重要问题，分析每种采煤技术和采煤工艺的优点以及缺点，综合考察煤层的实际情况、设备的状况以及企业的成本承受能力，将采煤技术与实际情况相结合，依据环保、安全、高效的原则，才能选出实用性最强的工艺。

参考文献

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[4] 郝忠军.井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].内蒙古科技与经济，2007，（13）.

（责任编辑：蒋建华）endprint