关于井下采煤技术及采煤工艺的选择

陈朝 张永涛

摘 要： 随着我国市场经济的发展和城市建设的进程不断地加快，我国对煤炭的需求量也日益增加，为了满足国民经济的发展需求，必须对煤炭的开发技术进行创新来增加煤炭的产量，目前我国煤矿生产技术虽然在不断地发展和变革中，但矿井的建设水平和采煤技术仍存在一定的问题，高效、可靠、安全的煤矿井下采煤技术是目前我国煤矿不断追求的发展目标。

关键词： 主要的采煤技术；我国煤矿目前的准备与开拓方式；主要采煤工艺；未来发展趋势

一、当前我国煤矿井下采煤过程主要的技术和方法

随着我国煤炭业的发展，其开采技术也有了一定的进步，当下，煤矿井下采煤过程中主要的采煤技术和方法有柱式采煤法、放顶煤开采技术和长壁开采技术。

（一）柱式采煤法

柱式采煤法是传统煤矿矿井开采过程中最常用的方法。主要是通过采空区之间的煤柱作为一定的支撑基础，不对矿井进行深挖，而采用爆破法回采煤柱。

柱式采煤法的主要优点在于此方法具有工作面小，可同时实现多个工作面的开采，产煤效率较高、技术难度相对比较低，此方法易于掌握，开采成本也容易控制。

柱式采煤法的主要缺陷在于该方法操作比较简单，但是其通风相对较差，对于人工作业工作环境有待进一步的提高，而采用爆破法回采通常其回采率很难得到保障。

柱式采煤法在传统的煤矿矿井的开采中经常用到，但由于其本身的局限性，很难适应当今煤矿业的发展需求，因此，对于该技术的缺陷应该加以改进。柱式采煤法现在安全系数、效率较低，此种采煤技术会慢慢淘汰。

（二）放顶煤开采技术

放顶煤开采技术是长壁开采技术的一次创新和改进，它更符合当今煤矿业的发展需求具有较大的经济效益。

放顶煤开采技术的优点：通过先进技术对长避开采技术进行革新，在设备上选用大功率刮板、转载机、输送机和胶带输送机，大大提高了该采煤技术的运输能力。采煤工作布置过程中，采用倾斜长壁开采设备有效地弥补了煤矿采煤机能力不匹配的问题，有效的利用支撑压力对顶煤的移动、变形以及破坏情况进行了有效的控制，大大提升了采煤的工作效率。

放顶煤开采技术的缺陷是采煤工作面的围岩破坏现象非常严重，瓦斯涌出量现对较多，这种技术存在很大的开采风险，容易出现生产事故。

（三）长壁开采技术

长壁开采技术是目前我国煤矿企业应用最为普遍的开采技术，这种开采方法不仅在国内应用相当广泛，也是国外主流的开采技术之一。

长壁开采技术的优点：该技术具有采煤效率高、生产的环境比较安全以及机械化水平较高，弥补了传统采煤技术的弊端和缺陷。把传统的轨道运输方式和方法转变成胶带输送机煤炭运输方式，从实践来看，该技术，模式下的矿井煤炭运输、铁路外运能力与矿井的长壁工作面实际生产能力相适应；长壁开采盘区域的各种几何尺寸，有了非常明显的增大，这样就可以相对地减少连续采煤机准备盘区的时间。

二、我国煤矿目前的准备与开拓方式

我国目前的准备方式主要有采区式、带区式、盘区式三种。采区式是我国煤矿企业最常用、最普遍的准备方式。而盘区和带区由于受每层倾角的限制常被用在特殊的采煤地层中使用。

（一）采区式准备方式主要有煤层群单层准备方式、煤层群共用上下山联合准备方式、煤层群共用上下山和区段集中平巷的联合准备方式、煤层群分组集中采区联合准备方式。

（二）盘山式准备方式主要有上山盘区单层的准备方式、上山盘区联合准备方式、盘区石门溜煤眼联合准备方式和盘区石门集中平巷联合准备方式。

（三）带区式准备方式有近距离煤层群相邻两分带工作面带区联合准备方式和单一煤层相邻两分带工作面带区准备方式，巷道布局简单，一般用于每层倾角小于12度的缓斜煤层，尤其是在开采接近水平煤层时的技术经济价值比较显著。

三、我国主要的采煤工艺

目前我国主要的采煤工艺主要有综采工艺、普通机械化采煤工艺、炮采工艺和连采工艺，以下将对这四种井下采煤工艺进行细致的分析。

（一）綜采工艺

综采机械化采煤工艺。是目前最先进的采煤工艺，采煤工作面中全部的生产工序都实现了机械化连续作业的采煤工艺系统。这种采煤工艺以机械代替人工操作，大幅度降低了采煤企业员工的劳动强度，提高了单产和煤炭开采的安全性。该种采煤工艺是当前我国最先进的一种采煤工艺，也是今后采煤工艺的主要发展方向。

（二）普通机械化采煤工艺

普通机械化采煤工艺简称“普采”这种采煤工艺的特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤的工序，运煤、顶板支护和采空区的处理则沿用炮采工艺，该技术是炮采工艺的延伸。

（三）炮采工艺

炮采即爆破采煤工艺，这种采煤工艺的主要特点是爆破落煤，爆破后由人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。近年来随着我国炮采工艺技术的进步和设备的更新，用防炮崩单体液压支柱代替了摩擦式金属支柱，，从而有效地控制了工作的空间。而工作面输送机装上铲煤板和挡煤板，则是对炮采工艺的革新，这样大大减轻了工人的劳动力，节省了工作时间，提升了工作效率。

（四）连采工艺

连采工艺主要是指使用连续采煤机完成破煤和装煤、用可以伸缩的输送机运煤、采用锚杆支护顶板，使用铲车搬运物料和清理工作面。使整个采煤过程破、装、运、支等工艺全部实现机械化操作。这种采煤工艺是综合机械化采煤工艺技术的进步和升华。既弥补了综合采煤机械化工艺的不足，同时又是综合机械化采煤工艺的延伸和优化，适合我国当下采煤业的发展需求，在社会实践中取得了较好的经济效益。

四、我国井下采煤工艺的发展趋势

近年来随着我国煤矿业的发展和采煤技术工艺的更新换代，我国井下开采技术也逐渐由传统向机械化信息化、智能化、智慧化的方向发展。今后煤矿井下开采工艺主要以无人智能化综采工作面、专家系统、全矿健康和安全监测等为主要方向的开采工艺的研究，也是未来我国开采工艺的主要发展趋势。

五、总结

近年来随着我国能源行业的发展，煤矿井下的开采技术和方法也发生了日新月异的变化，井下采煤工艺层出不穷，给我国采煤行业带来了新的发展契机，未来我国仍以健康、安全、高效的采煤工艺的研究为主导方向，相信通过先进的技术和设备的不断更新换代，一定会迎来我国井下采煤工艺的第二个春天。

参考文献

[1]井下采煤技术探讨及采煤工艺的分析-《中国高新技术企业》2012年28期.

[2]井下采煤技术及采煤工艺的选择-豆丁网.