關(guān)忠華

（太原東山王封煤業(yè)有限公司，山西 太原 030027）

論井下采煤生產(chǎn)技術(shù)及采煤方式的選擇

關(guān)忠華

（太原東山王封煤業(yè)有限公司，山西 太原 030027）

作為我國重要能源之一，煤炭一直占據(jù)著我國能源消耗的重要地位，因此我國密切關(guān)注著煤炭開采技術(shù)的研究與開發(fā)。本文結(jié)合實(shí)際井下采煤經(jīng)驗(yàn)，探究生產(chǎn)技術(shù)及其方式的選擇。

井下采煤；生產(chǎn)技術(shù)；采煤方式；選擇

1 我國采煤生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

我國煤炭資源蘊(yùn)藏豐富，世界排名占據(jù)高位。相關(guān)調(diào)查顯示，我國地域遼闊，煤田面積約58萬平方公里，煤炭總儲(chǔ)量高達(dá)9 000億噸。改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，加速煤炭生產(chǎn)因素的發(fā)展。我國原煤總量不斷上升，到2004年，我國煤炭總儲(chǔ)量位居世界前三位。礦井采煤生產(chǎn)技術(shù)及采煤方式的科學(xué)合理與煤礦生產(chǎn)息息相關(guān)。建國初期，我國注重采煤工藝的逐步改善、采煤方式的不斷開發(fā)，已從最初使用的傳統(tǒng)無支護(hù)穿硐式和高落式采煤方式過渡到高效的長壁式科學(xué)合理采煤方式。直到目前，我國煤礦開采在采煤技術(shù)、采煤形式上的水平都達(dá)到一個(gè)前所未有的高度，采煤設(shè)備也在逐步改善，機(jī)械化生產(chǎn)水平已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先。

最近幾年，我國采煤方法、采煤設(shè)備一直不斷更新，更加推動(dòng)我國煤礦行業(yè)的發(fā)展，促使我國加快步入現(xiàn)代化高產(chǎn)高效煤礦生產(chǎn)國家的先進(jìn)行列。但我國地域廣闊，土地面積大且地質(zhì)條件多樣，因此在進(jìn)行煤礦開采前，必須充分考慮各地質(zhì)的情況及其適用條件，根據(jù)不同地質(zhì)條件選擇最合適、最有效、最經(jīng)濟(jì)的采煤方式與采煤工藝，以提高煤炭的產(chǎn)出率，增強(qiáng)煤炭生產(chǎn)的安全性，增加煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，避免煤炭資源的不必要損失。

2 目前井下采煤生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

煤炭企業(yè)要想得以大發(fā)展，必須根據(jù)實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)牟擅荷a(chǎn)技術(shù)，并不斷對(duì)其加以研究和發(fā)展，方能從根本上提高井下采煤的工作效率，全面推進(jìn)我國煤炭行業(yè)的發(fā)展。隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、科技水平不斷提高，我國煤炭企業(yè)已逐步推廣使用井下綜合性機(jī)械化的采煤方式，以獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。下面介紹幾種目前常用的井下綜合性機(jī)械化采煤生產(chǎn)技術(shù)。

2.1 綜合機(jī)械化采煤技術(shù)

綜合機(jī)械化采煤技術(shù)就是指完整包括割煤、運(yùn)煤、工作支護(hù)與采空區(qū)處理等各方面工作并通過各類有用設(shè)備進(jìn)行連續(xù)機(jī)械化采煤作業(yè)的采煤技術(shù)。該種采煤技術(shù)具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、采煤技術(shù)高效以及安全性高的優(yōu)勢。綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)主要包括以下內(nèi)容：

2.1 .1 割煤。根據(jù)割煤形式不同，可將采煤機(jī)分成滾筒式和刨式采煤機(jī)兩類：滾筒式采煤機(jī)即在割煤時(shí)借助滾筒旋轉(zhuǎn)的形式將煤炭直接運(yùn)到輸送機(jī)里面。所以說，滾筒式采煤機(jī)的優(yōu)勢在于其構(gòu)造簡單、工作原理簡單且易于操作應(yīng)用，甚至不需要人員操作。刨式采煤機(jī)常用于薄煤層的開挖，但其應(yīng)用條件嚴(yán)格，對(duì)地質(zhì)要求高。若刨式采煤機(jī)應(yīng)用于地質(zhì)情況較差的煤田開采，則會(huì)嚴(yán)重降低生產(chǎn)效率。

2.1 .2 運(yùn)煤。采煤機(jī)割下煤炭后，可將此類煤炭裝入輸送機(jī)，完成煤炭輸送后，應(yīng)先將其從工作面運(yùn)輸出來，之后再利用轉(zhuǎn)載機(jī)等機(jī)器運(yùn)出綜合采煤工藝的工作面。必須注意的是，選擇采煤機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮采煤機(jī)的生產(chǎn)能力有否與刮板輸送機(jī)的運(yùn)送能力相適應(yīng)、相匹配。

2.1 .3 工作面支護(hù)工作。綜合機(jī)械化采煤工藝所采用的工作面支護(hù)為液壓支架，這種支架的動(dòng)力為高壓液體，可自行進(jìn)行工作面支護(hù)及采空區(qū)處理等工作。采空區(qū)的處理常用全部垮落法，因?yàn)樵摲椒ㄒ子诓僮?、原理簡單且設(shè)備投入資金低。

2.2 普通機(jī)械化采煤技術(shù)

普通機(jī)械化采煤技術(shù)，簡單來說，就是能讓采煤、破煤及裝煤幾個(gè)工作同時(shí)完成，并利用機(jī)械化形式進(jìn)行運(yùn)煤，而且使用單體支柱支護(hù)工作空間頂板的采煤生產(chǎn)技術(shù)。與綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)技術(shù)相比，該技術(shù)的不足之處在于支護(hù)工作必須依靠技術(shù)人員操控，且采煤機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率較低。綜上所述，在勞動(dòng)強(qiáng)度、采煤生產(chǎn)效率及采煤安全性方面，普通機(jī)械化采煤生產(chǎn)技術(shù)都沒有綜合機(jī)械化采煤技術(shù)高效，可是普通機(jī)械化采煤生產(chǎn)技術(shù)的工作環(huán)境適應(yīng)性卻比綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)技術(shù)要高。

2.3 爆破采煤技術(shù)

爆破采煤技術(shù)是一種傳統(tǒng)、相對(duì)落后的采煤工藝，它主要的工藝特點(diǎn)是爆破落煤、人工運(yùn)煤或機(jī)械式運(yùn)煤。為有效控制工作空間，該采煤技術(shù)的工作面采用防炮崩單體液壓支柱，大大減輕了工作人員進(jìn)行裝煤時(shí)產(chǎn)生的勞動(dòng)負(fù)荷，減少裝煤時(shí)間。改良采煤工作面后，頂板懸露面積擴(kuò)大，工作面的安全性有所下降，給采煤生產(chǎn)工作帶來一定的威脅，因此，必須要對(duì)采空區(qū)進(jìn)行一定的處理。與普采技術(shù)相比，爆破采煤技術(shù)的運(yùn)煤、支護(hù)處理及采空區(qū)處理都與其類似，但裝煤必須經(jīng)過單獨(dú)處理。事實(shí)上，爆破采煤生產(chǎn)技術(shù)的明顯優(yōu)勢，除了采煤生產(chǎn)設(shè)備簡單，還廣泛應(yīng)用于地質(zhì)復(fù)雜的礦藏開采，具有極強(qiáng)適應(yīng)性。

2.4 連續(xù)采煤技術(shù)

連續(xù)采煤生產(chǎn)技術(shù)，即利用房柱式采煤，破煤、裝煤工作全過程都借助連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行，之后再利用梭車或可伸縮輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)煤，然后借助錨桿進(jìn)行頂板支護(hù)，最后用鏟車進(jìn)行工作面的清理及物料運(yùn)輸?shù)牟擅汗に?。該技術(shù)有效實(shí)現(xiàn)了破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)等工作的機(jī)械化連續(xù)作業(yè)。總的來說，連續(xù)采煤生產(chǎn)技術(shù)是綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的延續(xù)與補(bǔ)充，在一定的環(huán)境條件下，選擇該技術(shù)能有效提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

3 井下采煤方式選擇的原則及要求

井下采煤方式選擇應(yīng)始終堅(jiān)持采出率原則、經(jīng)濟(jì)性原則與安全性原則，再加上采煤方式多種多樣，因此必須根據(jù)實(shí)際情況全面考慮管理水平、設(shè)備提供、開采技術(shù)與煤層庫存因素，通過科學(xué)準(zhǔn)確的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，最終選擇合理科學(xué)、經(jīng)濟(jì)高效的采煤生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)工藝?？偠灾?，要細(xì)致分析各種井下采煤生產(chǎn)技術(shù)的使用條件，充分發(fā)揮各技術(shù)的優(yōu)勢。

3.1 綜合機(jī)械化采煤的工藝要求

綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)技術(shù)除了具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、安全性高的顯著優(yōu)勢外，還具有極高的采煤生產(chǎn)效率，有利于煤炭企業(yè)獲取更高的采煤經(jīng)濟(jì)效益。但該技術(shù)所需的機(jī)械設(shè)備十分昂貴，一般適用于管理水平高、操作性需求大及煤層含煤量大的礦井采煤。該技術(shù)常用于煤層傾角不大于55°、頂層及底層條件佳、構(gòu)造簡單且穩(wěn)定的煤層。

3.2 普通機(jī)械化采煤的工藝要求

普通機(jī)械化采煤工藝所用生產(chǎn)設(shè)備簡單經(jīng)濟(jì)，而且該類設(shè)備適應(yīng)性較強(qiáng)，工作面較綜合機(jī)械化采煤容易搬遷。該類技術(shù)在推進(jìn)距離小、形狀各異、地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育的煤層中能取得很好的施工效果，再加上這種施工工藝易于操作，組織生產(chǎn)十分簡單。正因?yàn)槿绱耍胀C(jī)械化采煤生產(chǎn)技術(shù)在我國早已成為中小型礦井采煤的關(guān)鍵技術(shù)之一。

3.3 爆破采煤的工藝要求

爆破采煤技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備投入資金少、易于操作且適應(yīng)性強(qiáng)，因此采煤過程中易于管理掌控，可是該類設(shè)備生產(chǎn)效率較低、勞動(dòng)條件較差。根據(jù)我國采煤相關(guān)要求，對(duì)于一些不適用機(jī)械采煤技術(shù)的煤層，應(yīng)選擇爆破采煤技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。就目前而言，我國急傾斜煤層及地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜的煤層一般會(huì)采用爆破采煤技術(shù)。

3.4 連續(xù)采煤的工藝要求

連續(xù)采煤生產(chǎn)技術(shù)具有施工成本低、產(chǎn)煤效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)械化程度高及安全性能好等優(yōu)勢，但采煤時(shí)通風(fēng)條件較差，煤炭資源回收效率不高，只比爆破采煤工藝效率高些許。該采煤工藝僅適用于：開采深度小、設(shè)備簡單、煤質(zhì)硬度較大以及開采技術(shù)條件簡單的薄煤層與中厚煤層，該技術(shù)尤其適用于近水平煤層，可是利用該技術(shù)的采煤采出率較低。一般來說，連續(xù)采煤生產(chǎn)技術(shù)適用于大型、中型礦井的采煤生產(chǎn)。

無可否認(rèn)，采煤工藝的完善發(fā)展必然會(huì)在促進(jìn)煤炭開采各環(huán)節(jié)的同時(shí)推動(dòng)煤炭行業(yè)的發(fā)展。綜上所述，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，采煤生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)有效結(jié)合生產(chǎn)技術(shù)與高新技術(shù)，盡管煤田地質(zhì)各有不同，所用的采煤生產(chǎn)技術(shù)、采煤工藝不盡相同，但始終要秉持安全生產(chǎn)為首要原則，積極研究開發(fā)更高效、更安全、更智能的采煤設(shè)備及生產(chǎn)控制系統(tǒng)，不斷改善采煤工藝。唯有如此，方可實(shí)現(xiàn)煤炭資源的有效開采、減少煤炭資源的浪費(fèi)。

4 結(jié)束語

總而言之，井下采煤生產(chǎn)技術(shù)及采煤方式的選擇會(huì)對(duì)煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益產(chǎn)生重大影響，因此，煤炭企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況，全面考慮煤田開采時(shí)影響生產(chǎn)的各種因素，選擇最有效的采煤工藝與采煤方式，全面提高煤礦開采效率，增加煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。另外，我們必須明白，與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國目前采用的采煤機(jī)械化、自動(dòng)化水平還處于一個(gè)較低水平，所以我們必須要不斷研究開發(fā)更高效的采煤技術(shù)，推崇技術(shù)創(chuàng)新，以促進(jìn)煤炭行業(yè)得以不斷發(fā)展，確保煤礦開采的安全性。

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