趙偉鋒

摘要：文章結(jié)合工作實(shí)踐介紹了煤炭采煤方法的設(shè)計(jì)原則以及幾種常見的煤礦采煤方法，分析了現(xiàn)代煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展趨勢，并從全面推進(jìn)“三高”（高產(chǎn)、高效、高安全）采煤工作面建設(shè)，全面推進(jìn)“三化”（自動化、機(jī)械化、電氣化）開采裝備建設(shè)，走“大型化”、“集中化”、“系統(tǒng)化”、“自動化”發(fā)展之路等方面探討了實(shí)現(xiàn)高效的煤礦采煤技術(shù)的對策，以期為煤炭企業(yè)的技術(shù)革新提供理論參考。

關(guān)鍵詞：采煤方法；采煤技術(shù)；采煤機(jī)械；開采裝備

中圖分類號：TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2012）22-0019-03近年來，我國對能源的需求不斷增加，在一定程度上導(dǎo)致我國煤礦開采量不斷上升。煤礦采煤方法與技術(shù)在煤礦開采中扮演著重要的角色，目前正日益受到關(guān)注。良好的煤礦采煤方法與技術(shù)是煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)既高產(chǎn)又高效的關(guān)鍵，能夠給煤礦企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本文結(jié)合工作實(shí)踐，對煤礦采煤方法與技術(shù)進(jìn)行了探討，以期為煤炭企業(yè)的方法與技術(shù)革新提供理論參考。

1煤炭采煤方法的設(shè)計(jì)原則

煤炭采煤方法的設(shè)計(jì)原則主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是采動影響的特征和程度。采動影響的主要特點(diǎn)是地表移動與變形。在設(shè)計(jì)煤層下采煤方法時，要考慮地表移動與變形的特征和程度；在采深較小及急傾斜煤層時，還要考慮“上三帶”的特征和程度。二是資源回收率。資源回收率是選擇采煤方法的主要設(shè)計(jì)原則。運(yùn)用降低回采率的開采措施，可以減少采動的有害影響，實(shí)現(xiàn)煤層下采煤。三是堅(jiān)持安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的原則，同時，還應(yīng)當(dāng)視具體煤層的情況，堅(jiān)持盡量減輕工人體力勞動的原則。

2煤礦采煤方法的研究

2.1傾斜長壁采煤法

傾斜長壁采煤法是指在采煤工作面沿煤層傾斜方向向上或向下推進(jìn)采煤，工作面運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷由走向長壁采煤法的沿走向方向布置改為沿傾斜方向布置，并可取消采區(qū)上、下山的一種采煤方法。它具有仰斜開采與俯斜開采，前進(jìn)式、后退式和混合式回采方式，單工作面回采與雙工作面回采等優(yōu)點(diǎn)。不過，在實(shí)際運(yùn)用中，我們發(fā)現(xiàn)傾斜長壁采煤法開采也存在一些缺點(diǎn)，比如傾斜巷道掘進(jìn)速度較慢且工效較低、支護(hù)速度較慢及其效果不是很理想、在仰斜開采時采空區(qū)易積水等。但是可以從提高直接頂穩(wěn)定性、防止煤壁片幫、提高工作面支架的穩(wěn)定性等方面優(yōu)化傾斜長壁采煤法，從而達(dá)到理想的開采效果。

2.2走向長壁采煤法

走向長壁采煤法有炮采、普采和綜采等3種采煤工藝。炮采即爆破采煤工藝，具有爆破落煤、爆破后人工裝煤、機(jī)械化運(yùn)煤等特點(diǎn)。炮采的工藝過程包括打眼、放炮和人工裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤、移輸送機(jī)等主要工序。普采即普通機(jī)械化采煤工藝，其特點(diǎn)是用采煤機(jī)械同時完成落煤和裝煤工序，而運(yùn)煤、頂板支護(hù)和采空區(qū)處理則與炮采工藝基本相同。普采面使用單滾筒和雙滾筒兩種采煤機(jī)工作方式。單滾筒采煤機(jī)的滾筒應(yīng)處于工作面下端頭，以縮短工作面下缺口的長度，使貨量不通過機(jī)體下方，這樣裝煤效果比較好。與單滾筒采煤機(jī)相比，雙滾筒采煤機(jī)很好地解決了工作面兩頭做缺口的工作量，因此，它有利于工作面的技術(shù)管理。綜采即綜合機(jī)械化采煤工藝，它的破、裝、運(yùn)、支、處等5個主要生產(chǎn)工序全面采用機(jī)械化、自動化?？梢哉f，綜采是目前國內(nèi)最先進(jìn)的采煤

工藝。

2.3放頂煤采煤法

放頂煤采煤法是在厚煤層中，沿煤層底部布置一采高2～3m的長壁工作面，采用常規(guī)的方法進(jìn)行回采，并利用礦山壓力的作用協(xié)助人工松動方法， 使支架上方頂煤破碎后由支架后方放出。放頂煤采煤法具有降低成本和提高效率等優(yōu)點(diǎn)。它主要適用于厚度在6m以上的煤層，若頂煤厚度過小則易發(fā)生超前冒頂。

值得一提的是，當(dāng)前生產(chǎn)能力最大的開采方法為綜采放頂煤采煤法。綜采放頂煤采煤法是采用大功率(單或雙，多為雙)滾筒采煤機(jī)、綜采放頂煤液壓支架、工作面大功率刮板輸送機(jī)(一般為工作面前后各1部)、配套的機(jī)道轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)及其他附屬設(shè)備進(jìn)行配套聯(lián)合生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)采煤工藝全過程機(jī)械化的一種采煤方法。這種采煤方法具有可連續(xù)化生產(chǎn)、高產(chǎn)、高效、掘進(jìn)率低、生產(chǎn)成本少、經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)點(diǎn)。

3現(xiàn)代煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展趨勢

筆者結(jié)合工作實(shí)踐，認(rèn)為以下幾個方面是煤礦現(xiàn)代采煤技術(shù)必然的發(fā)展趨勢：

3.1開發(fā)及應(yīng)用高效集約化的煤礦生產(chǎn)技術(shù)

采煤機(jī)械是煤炭生產(chǎn)技術(shù)的“好辦手”。煤炭企業(yè)在這個“好辦手”的支持下，不需要采用傳統(tǒng)的人工與炮采，明顯減少人力工作，效益也顯著上升。與傳統(tǒng)的采煤相比，采煤機(jī)械對采煤的發(fā)展而言是個重大的突破。采煤技術(shù)的提高是以提高工作面生產(chǎn)集中化為核心，以提高采煤經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，同時為了保證采煤工作人員的生命安全，而創(chuàng)造出能適應(yīng)各種開采條件下的高效能和高可靠性的采煤裝備和工藝以及簡單而高效的信息化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對采煤過程中的實(shí)時監(jiān)控和管理，推進(jìn)礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)裝備和施工工藝的完善。

3.2開發(fā)及應(yīng)用“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效”的現(xiàn)代采煤系列技術(shù)

埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù)以及主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù)對整個煤炭采掘業(yè)來說具有重要的作用，既可以直接讓頂能隨采隨冒，提高了頂煤的回收率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的提高，又可以保證頂能在一定間距內(nèi)垮塌，保障作業(yè)環(huán)境的安全和工作人員的生命安全。

3.3開發(fā)及應(yīng)用減少矸石排放的開采技術(shù)

現(xiàn)有的采煤技術(shù)已經(jīng)很難適用當(dāng)前煤炭開采的現(xiàn)狀，需要創(chuàng)新才能實(shí)現(xiàn)煤礦采煤的效益最大化。因此，有必要研究開發(fā)關(guān)于煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置與工藝技術(shù)評價體系的“專家系統(tǒng)”，從而保證采煤方法、開采布置等互相適應(yīng)、互相協(xié)調(diào)。這個“專家系統(tǒng)”可實(shí)行全煤巷布置單一煤層開采，矸石不需要運(yùn)出地面，從而簡化了生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了中采與中掘同步發(fā)展。顯然，這樣既可大幅提高煤炭開采的效率，又能節(jié)省工人工作的時間。此外，要重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井，開拓部署與巷道布置的系

統(tǒng)優(yōu)化，減化巷道布置，完善采區(qū)的工作參數(shù)。

4實(shí)現(xiàn)高效的煤礦采煤技術(shù)的對策

我國煤炭開采條件和技術(shù)水平與國外礦井開采具有一定的距離，我們可以吸收國外的優(yōu)秀開采成果，借鑒國外的高效集約化開采經(jīng)驗(yàn)，不斷革新我國煤礦采煤技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)我國礦井的安全高產(chǎn)高效以及經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的有機(jī)統(tǒng)一。

4.1全面推進(jìn)“三高”采煤工作面建設(shè)

煤礦高效集約化開采的前提條件就是實(shí)現(xiàn)采煤工作面高產(chǎn)高效。根據(jù)我國的煤炭開采條件和開采技術(shù)狀況，要實(shí)現(xiàn)采煤“三高”的工作面，即“高產(chǎn)、高效、高安全”開采工作面，可一方面投入大功率、高可靠性采煤設(shè)備，提高生產(chǎn)能力；另一方面采用綜采工藝，全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采。

4.2全面推進(jìn)“三化”開采裝備建設(shè)

先進(jìn)的開采裝備是實(shí)現(xiàn)煤礦高效集約化開采的基礎(chǔ)。要重視開采裝備“三化”建設(shè)，即自動化、機(jī)械化、電氣化。自動化、機(jī)械化、電氣化融于一體，借助機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動控制的信息技術(shù)、先進(jìn)的制造技術(shù)的應(yīng)用可有益于開采裝備達(dá)到高效率和高可靠性。

4.3走“大型化”、“集中化”、“系統(tǒng)化”、“自動化”發(fā)展之路

實(shí)踐表明，我國煤礦的發(fā)展與振興之路是要堅(jiān)定不移地走“大型化”、“集中化”、“系統(tǒng)化”、“自動化”之路。中小煤礦在我國的煤礦企業(yè)中所占的份額不少，所面臨的困境也比較多，更要依靠現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，堅(jiān)持走“大型化”、“集中化”、“系統(tǒng)化”、“自動化”發(fā)展和振興之路，才能提高市場競爭力。

5結(jié)語

采煤方法與技術(shù)是煤炭采掘業(yè)發(fā)展的核心。煤礦企業(yè)應(yīng)與時俱進(jìn)、因地制宜，通過多種渠道千方百計(jì)開發(fā)及應(yīng)用采煤的新方法與新技術(shù)，提高煤炭的回采率，減少資源浪費(fèi)，促進(jìn)安全生產(chǎn)，從而提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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