試析井下采煤工藝選擇應(yīng)該注意的問題

孫崗

（吉林省長春市華煤集團(tuán)有限公司，吉林 長春 130000）

1 井下采煤技術(shù)和工藝的主要發(fā)展歷程

依據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)，統(tǒng)計我國煤炭的儲備量到2010年已經(jīng)高達(dá)一萬億噸之多，我國不但有如此巨大的煤炭資源儲備量，而且我們煤炭的品種非常豐富和全面。最近幾年，煤炭的井下開采技術(shù)與工藝得到了長足的發(fā)展與進(jìn)步，這其中有幾次關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)變與進(jìn)步。在上世紀(jì)六十年代的時候，我國的煤炭開采已經(jīng)開始采用機(jī)械化的采煤方式，這是具有現(xiàn)代意義的進(jìn)步與飛躍，相對與原有的傳統(tǒng)采煤方式簡直是發(fā)生了質(zhì)的轉(zhuǎn)變。又經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展，機(jī)械化又發(fā)生了重大的發(fā)展，綜合性的機(jī)械化被證明更具有先進(jìn)性，所以被廣泛應(yīng)用。而到了八十年代，無鏈牽引雙滾筒采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)被研制并應(yīng)用于采煤業(yè)，進(jìn)而連采工藝出現(xiàn)，機(jī)械化實現(xiàn)了到連采技術(shù)的轉(zhuǎn)變與進(jìn)步。發(fā)展到九十年代，高產(chǎn)高效的礦井逐步出現(xiàn)。當(dāng)前，我國采煤業(yè)已經(jīng)大規(guī)模的使用自動化的機(jī)械采煤方式與方法，可謂技術(shù)得到了廣泛的、長足的發(fā)展與運(yùn)用。

2 被廣泛應(yīng)用的井下采煤技術(shù)與工藝

從上述我國采煤技術(shù)發(fā)展的歷程來看，其發(fā)展歷程與世界其他國家的采煤技術(shù)發(fā)展順序幾乎一致。其技術(shù)與工藝發(fā)展的過程大致可以這樣概述：綜合性機(jī)械化采煤時期、一般機(jī)械化采煤階段、爆破連采技術(shù)環(huán)節(jié)，下邊對這些階段的技術(shù)與工藝進(jìn)行詳細(xì)的剖析與研究。

當(dāng)前采用的綜合性的機(jī)械采煤技術(shù)是現(xiàn)在相對來說最進(jìn)步科學(xué)的技術(shù)與方法。通俗一點(diǎn)來講就是在井下采煤的所有環(huán)節(jié)和過程都是有機(jī)械設(shè)備連續(xù)完成，其先進(jìn)性可想而知，首先它用機(jī)械來代替工人完成強(qiáng)度較大的工作，同時很大程度上提高的綜合的整體的工作效率，最重要的是在安全性上有了很大的保障。這種綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的工作環(huán)節(jié)包含碎煤、運(yùn)送、工作面支持保護(hù)以及采空區(qū)處理幾個環(huán)節(jié)，而其中的碎煤環(huán)節(jié)包含破煤和裝車兩項工作。滾筒式采煤機(jī)和刨煤機(jī)在綜合性機(jī)械采煤過程中是使用率最高的機(jī)械和設(shè)備，采煤機(jī)能夠完成對煤的單、雙向切割，刮板輸送機(jī)是主要且便利的運(yùn)輸裝備，高壓液體則是工作面支護(hù)的重要力量來源。

使煤炭落下并裝運(yùn)這項工作在一般的機(jī)械性采煤中主要由機(jī)械設(shè)備完成，這也是一般機(jī)械化的主要特征和標(biāo)志。后續(xù)的運(yùn)煤、支護(hù)以及采空區(qū)處理這幾個環(huán)節(jié)仍然是傳統(tǒng)的操作方法。單滾筒采煤機(jī)和雙滾筒采煤機(jī)在一般的機(jī)械性采煤中是主要的兩種機(jī)械，他們分別能夠在單、雙方向?qū)γ哼M(jìn)行切割。在一般情況下，單滾筒采煤機(jī)主要用于對中厚煤層完成切割。

用爆破的方式來震落煤炭，這是爆破采煤技術(shù)的主要特征。在這種工藝進(jìn)行時要有工作人員完成裝煤工作，運(yùn)輸?shù)臅r候用機(jī)械設(shè)備完成，其對工作面的支護(hù)主要依靠單體支柱。爆破采煤的程序可以基本分為以下幾個環(huán)節(jié)：打眼施炮、裝車運(yùn)輸以及炮采面支護(hù)和采空區(qū)的處理環(huán)節(jié)，其中打眼放炮環(huán)節(jié)是最重要且關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它要對煤層的厚度，煤層紋理以及發(fā)育的情況以及頂板情況進(jìn)行勘察與分析，以便得出相對精確的數(shù)據(jù)，才能確定此項作用的地點(diǎn)和方式。這種形式的采煤技術(shù)最大的便利是破煤、運(yùn)輸、工作面支護(hù)等環(huán)節(jié)實現(xiàn)連續(xù)的綜合的自動機(jī)械化，后續(xù)用梭車進(jìn)行運(yùn)輸，再用鏟車將不用的材料廢料等處理。顯而易見，所謂的連采技術(shù)就是完善綜合機(jī)械性采煤技術(shù)和工藝，可以看作為是一種補(bǔ)充。采煤機(jī)的采用實現(xiàn)了采掘的同時完成。

3 進(jìn)行采煤得以實現(xiàn)的具體要求條件以及要特別注意的環(huán)節(jié)與問題

以上部分已經(jīng)對各種采煤技術(shù)和工藝的工作原理與程序作了相對詳盡的分析與說明，其中可以很容易的總結(jié)一點(diǎn)，那就是要進(jìn)行井下采煤必須將安全放在主要的考慮方面，采煤必須保證安全性與經(jīng)濟(jì)性，同時要符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，做到環(huán)保型的井下采煤。

對于綜合性質(zhì)的機(jī)械化采煤看來，高產(chǎn)出以及高效率是要達(dá)到的主要目標(biāo)，也是其關(guān)鍵所在，畢竟這種形式的采煤放到對機(jī)械設(shè)備的資金投入相對不菲，同時在對工作中的管理上也相應(yīng)的有相對較高的要求，所以要采用綜合性的機(jī)械采煤方式和工藝就必須在較好的煤層條件下進(jìn)行，并且其基本的管理要保障全面。從我國當(dāng)前這種形式的井下采煤實踐可以總結(jié)出一點(diǎn)，即采用綜合機(jī)械化采煤技術(shù)要在煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好且結(jié)構(gòu)非復(fù)雜的前提下，還必須保障頂層和底部的條件優(yōu)越，同時煤層的傾斜度最好控制在50度之內(nèi)。

爆破采煤工藝的技術(shù)裝備的投資也不高，其適應(yīng)性、操作性也較強(qiáng)，管理生產(chǎn)的技術(shù)要求也并不苛刻，但是這一技術(shù)工藝的生產(chǎn)效率較低，采煤工人的工作條件也較差。以依據(jù)我國現(xiàn)有的技術(shù)政策的規(guī)定，不適合機(jī)械采礦的煤層，可以運(yùn)用爆破采煤的技術(shù)工藝進(jìn)行開采作業(yè)。

連采工藝的優(yōu)點(diǎn)主要包括：出煤快、適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)械化程度高、投資少、高效安全等。不過連采工藝作業(yè)的時候，其通風(fēng)條件相對較差，煤炭資源的利用率不高。續(xù)采煤機(jī)房柱式開采要有較好的煤層地質(zhì)條件為支撐，適宜開采結(jié)構(gòu)簡單、煤層較淺、煤質(zhì)較硬，傾斜角在15度以下的較薄煤層。

以上即是對于幾種不同的采煤技術(shù)工藝的優(yōu)點(diǎn)及其不足之處的簡要分析和評價，井下采煤工藝和技術(shù)的選擇是當(dāng)今煤炭開采行業(yè)管理里面的系統(tǒng)工程，是現(xiàn)代煤炭企業(yè)管理層面所必須注意的重要問題，要從環(huán)境保護(hù)層面、經(jīng)濟(jì)成本層面以及安全生產(chǎn)層面等諸多方面進(jìn)行綜合考慮，對于不同的情況，要具體問題具體分析。

結(jié)語

總的來說,受到煤炭資源分布狀況及其所處的地理環(huán)境不同等因素的影響和限制，要適當(dāng)?shù)倪x取不同的煤炭開采方法，井下采煤方式的實施也要根據(jù)實際的情況因地制宜的選用。我國煤炭資源的儲藏豐富且所在的地理情況復(fù)雜，進(jìn)行井下采煤技術(shù)和工藝的實施時更要注意測量其煤炭礦藏周圍的地質(zhì)狀況。與此同時，還要注意的是井下采煤時要符合環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重要求。如今，井下采煤技術(shù)和工藝的發(fā)展趨勢是大功率、自動化電氣牽引、規(guī)程化，所以在進(jìn)行井下采煤技術(shù)和工藝的過程中不僅僅需要考慮經(jīng)濟(jì)因素，還要考慮必要的安全因素，這正是井下采煤作業(yè)運(yùn)行過程中尤其要注意的一個層面。

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