浅谈煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择

＊马建军

（阳泉市大阳泉煤矿有限责任公司 山西 045000）

引言

随着我国煤炭事业的发展建设，该领域的相关技术已经得到质的飞跃，比如我国煤矿开采的相关技术得到完善，更加趋于成熟，其中的井下煤矿开采技术逐渐实现机械化生产，利用人工结合机械的工作方式，大幅度提升工作效率和工作质量。然而随着我国对煤矿开采的需求量逐渐增大，开采的规模也越来越大，对井下开采技术要求越来越高，采煤的工艺越来越复杂。为保障开采过程中施工人员的人身安全，尽最大努力避免安全事故的发生，要从各个环节把关，其中最需要着重把关的就是在井下开采煤矿的情况。虽然井下采煤技术已经趋于成熟，但仍有上升空间。除了井下开采技术外，采煤工艺的选择也很重要，施工人员要通过仔细勘察，对开采环境有一定了解，结合开采情况和现有技术，根据自身工作经验正确做出判断，选择安全、合适的采煤工艺。

1.煤矿开采技术之井下采煤技术

图1 综合机械化采煤工艺

井下采煤是煤矿开采过程中不可缺失的一环，在技术改革之前，需要工作人员下到井下去采煤，对于采煤人员来说，不仅采煤环境恶劣导致员工无法依据经验控制采矿时间以及保证工作质量，最重要的是采煤人员的人身安全没有保障。因此提高井下采煤技术机械化是必要的，不仅提高工作效率还能够大大降低意外事故的发生可能性，这才是最具有现实意义的。

(1)综合机械化采煤技术

综合机械化技术顾名思义即指施工过程中所有与生产环节相关的操作都要使用机械，利用机械进行割煤、采煤等相关工作步骤。其中要特别关注的是两个步骤，一个步骤是割煤，要等割煤机成功破煤后施工人员完成装煤步骤才算割煤环节完成。其中的破煤步骤可以有多种选择，利用滚筒式采煤机和刨煤机两种机械进行割煤通常是企业使用的方式。另一个就是运输环节，要将开采出来的煤利用传送机运输出去。运输环节的关注点在于将开采出来的煤全部运出，保证开采数量和运煤数量的误差降到最小。综合机械化采煤技术的重要意义是采矿人员从生产环节的开始到结束都是利用机械工作，注意机械使用时要严格遵守操作规范，相关的工作人员的人身安全可以有保障，工作效率大大提高的同时也要保证劳动强度稳定甚至降低，具有提高工作质量的作用。

图2 普通机械化采煤技术

(2)普通机械化采煤技术

普通机械化不同于综合机械采煤技术在生产环节全程使用机械而是以大量劳动力作为支持的条件下结合机械工具采煤的一种采煤技术。这样的采煤技术使用的工具也不同于上文提到的采煤机而是单滚筒或者双滚筒的采煤机，通过人工操作，进行采煤。这样的采煤技术对煤矿企业来讲可以大大降低成本需要，保证预算不超支，在合理范围内降低的成本的方式，保证自身盈利的稳定增加。因为劳动力充足，可以利用劳动力代替高投入的机械化生产，以增减劳动力控制工作的质量，这是企业以盈利为中心进行施工的一种方式。该方式的不足在于不仅浪费大量劳动力还降低人员采煤的安全性，有发生意外事故的风险。

(3)连续采煤技术

连续采煤技术是多在发达国家使用的一种技术，以连续采煤机的成套设备为工具，在满足井下煤层构造的条件下进行井下采煤，我国尚未完全掌握该技术，所以能够完全掌握该技术是我国煤矿企业的下一步发展研究方向之一，该技术的产生有助于我国煤矿事业的发展。该技术的主要应用环节同样是采煤环节的破煤和装煤，该技术以利用连续采煤机的施工方法，达到将掘进和开采结合成一个环节的目的，方便采煤企业在煤矿采集时以提高工作效率为目的降低对劳动力的需求，以此降低工作人员的施工风险以及增加工作的效率。在这样的技术支持下，煤矿企业的开采工作无论从工作质量还是日后的利益所得的角度分析都是非常轻松高效的。另外，从环境保护角度分析，采煤时的连续施工方便员工对部分煤柱进行回收，减少矿产资源的浪费。如我国使用该技术，符合我国可持续发展战略。

(4)爆破采煤技术

最后一个采煤技术是炮采技术，即爆破采煤技术。爆破采煤技术是通过爆破方式使煤下落后再进行装煤等环节完成采煤工作。爆破采煤技术相比上文中的技术更加复杂，操作流程中注意事项较多，因此依据流程的顺序展开分析注意点：

①爆破落煤：这个过程需要注意的是运送机、顶板的安全性以及爆破的精准性。相关专业人员必须将这二者的“保障”做到安全范围以内，即充分满足保证安全性以及精准性的所需条件，安全问题做好才能进行爆破落煤。

②装煤：这个步骤比较简单，工作人员只需要把爆破后落在工作面上的原煤装载，或人工方式或运输机装载或者两者搭配都可以。

③支护工作面，处理采空区：采空区处理对采煤过程的安全性有保障性作用，主要依靠前两个步骤的操作以及最后的支护空间顶板完成。

2.煤矿开采之井下采煤工艺选择

煤矿企业的经营主要依靠煤矿开采技术、煤矿开采工艺选择、以及管理制度等多个方面的协作配合。由于煤矿开采技术与我国煤矿领域的技术发展有关，各企业技术水平基本保持持平，能够在市场竞争力上体现优势。所以，市场竞争力得核心体现就是合理、科学得做出采煤工艺选择。

(1)综合机械化采煤技术与工艺的适用条件

综采的适用情况很简单，只要保证煤层的倾角小于55°即可。值得一提的是，根据综采的“三低”（低耗能、低劳动力需求、低劳动强度）“三高”（高效率、高质量、高安全性）优势以及可以改善开采环境、保证工作质量的优势看，都是企业的最佳选择，然而在我国只有部分企业选择了这项技术，原因是综采的成本投入非常高。我国能够使用该项技术的专业人才还很缺乏，如果企业选择使用这项技术，需要找到具有丰富经验的从业人员，有足够的专业知识储备，不仅要有理论知识的基础还要有实际操作的经验做支撑，才能够将该技术的优势完全发挥出来。

(2)普通机械化采集技术及工艺的适用条件

该技术的一项优势非常明显，就是成本低并且具有很强的实用性。因此很多中小型企业会在进行大量开采时普遍应用该技术。低成本是因为对机械设备的需求转为对劳动力的需求。该技术是能够快速适应高难度的煤矿开采，利于企业开采地质结构复杂的煤矿的一种采煤技术，因为该技术的另一个优势特点就是对地质条件的超强适应性。因为需要劳动力作为技术的另一部分主体因素，所以对操作人员的专业要求没有综采要求高，技术比较容易掌握。

(3)连续采煤技术及工艺的适用条件

虽然我国仍未完全掌握该项技术，只将该技术作为大、中型煤矿开采的辅助，但是为满足相关行业的企业发展需要，还是要充分分析的。该技术的适用条件简单陈述是需要满足井下煤层构造的条件，展开分析是需要煤层倾角满足低于15°、煤层结构简单且埋藏深度浅三项条件，除去缺乏通风的缺点和较前两种方式的适用条件略显苛刻外，优点也是显著的，比如可以保证出煤的速度、操作时安全性很高，机械化的程度也很高，以及在做到以上优点的同时还能保证投入的成本低。因此在我国技术还不达水平的时候就要作为辅助技术运用在煤矿开采的工作当中。从目前我国煤矿开采的需求市场以及科技进步的状况分析，提高对该技术的了解以及完善该项技术的信息，加大对该技术的掌握、完善是具有实际意义的。

(4)爆破采煤技术及工艺的适用条件

炮采技术同普采技术一样具有低成本、高适应性的特点，同属易于掌握操作的技术。但注意事项要多于普采技术。关于这项技术的不足非常明显，比如容易破坏环境、制造巨大烟尘等，需要我国相关部门提高对该技术的投入，进而完善该项技术，减少不足。

3.总结语

随着我国煤矿事业的发展、科学技术不断进步，带动采煤技术不断完善、创新，然而仍有很大上升空间。减少技术的不足，完善各项技术，对完成我国采煤事业发展的机械化、智能化是必需的举措。因此煤矿企业应该加强对相关知识的学习，招聘优秀的人才进行研发、创新，积极迎合国家的发展。除此之外还要结合实际情况正确选择现有的各项技术，利用机械设备工作，充分发挥每项技术的作用，高效且保证安全性的完成工作并在工作过程中贯彻可持续发展战略。