芻議采煤方法選擇及影響因素探究

呂愛(ài)琴

摘要：采煤方法的選擇是否合適關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和安全性，本文分析了煤礦采煤方法選擇時(shí)應(yīng)遵循的安全性、經(jīng)濟(jì)性、高產(chǎn)性的原則，并研究了目前常用的各類(lèi)采煤方法的特點(diǎn)的適用條件，最后提出了影響采煤方法選擇的地質(zhì)因素、技術(shù)水平因素和經(jīng)濟(jì)效益因素，說(shuō)明在選擇采煤方法時(shí)，要充分考慮煤層厚度、煤層傾角等地質(zhì)條件，同時(shí)根據(jù)自身的技術(shù)設(shè)備水平，在保證經(jīng)濟(jì)效益的前提下，做出正確的選擇。

關(guān)鍵字：采煤；方法；安全；經(jīng)濟(jì)；影響；因素

1. 引言

我國(guó)煤炭資源豐富，分布面積廣，煤田類(lèi)型多樣，開(kāi)采煤層也具有多樣化的特征，針對(duì)不同的礦區(qū)情況和不同的企業(yè)技術(shù)條件，選擇合適的采煤方法時(shí)我國(guó)煤炭生產(chǎn)研究的重要課題之一。煤礦生產(chǎn)指標(biāo)的優(yōu)劣，除了受到自然資源條件限制外，更決定于所采用的采煤方法的實(shí)用性和適應(yīng)性，只有選擇合適的采煤方法，才能提高礦井生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益。因此，做好采煤方法的選擇工作具有非常重大的意義。

2. 采煤方法的選擇

2.1采煤方法的選擇原則

采煤工作是煤礦井下生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)。采煤方法的選擇是否合理，影響著礦井的生產(chǎn)安全和各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，要根據(jù)礦山的具體條件選擇合適的采煤方法。采煤方法需要遵循以下基本原則：

第一，安全生產(chǎn)的原則。安全是頭等大事，生產(chǎn)必須保障安全。要充分利用現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)采煤進(jìn)行科學(xué)的管理，保證井下安全，對(duì)于所選擇的采煤方法，應(yīng)仔細(xì)檢查采煤工藝的各個(gè)工序和采煤系統(tǒng)的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，必須符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。

第二，經(jīng)濟(jì)效益原則。經(jīng)濟(jì)效益是評(píng)價(jià)采煤方法好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。適合同一煤礦具體條件的采煤方法有多種，但每種采煤方法的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)卻有所是不相同，甚至是非常懸殊的。因此要確定合理的經(jīng)濟(jì)方案，需要保證以下幾個(gè)方面的要求：采煤工作面單產(chǎn)高、勞動(dòng)效率高、材料消耗少、煤炭質(zhì)量好、保證較低的成本。

第三，煤炭采出率高。充分利用煤炭資源，減少煤炭損失，提高煤炭采出率，是國(guó)家對(duì)煤礦企業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)政策。在選擇采煤方法時(shí)，要綜合考慮減少煤炭損失、減少井下火災(zāi)、保持和延長(zhǎng)采煤工作面和采區(qū)的開(kāi)采期限、降低掘進(jìn)率等指標(biāo)。

2.2各種采煤方法比較及適用條件分析

第一，傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法。該方法對(duì)對(duì)開(kāi)采煤層所采用的采煤工藝進(jìn)行回采，第一分層回采后，下分層在垮落的巖石下進(jìn)行回采。該采煤方法適用于緩傾斜、傾斜薄及中厚煤層，可有效緩解傾斜及傾斜厚煤層開(kāi)采時(shí)的頂板支護(hù)和采空區(qū)問(wèn)題。

第二，普通機(jī)械化采煤工藝。普采面單滾筒采煤機(jī)工作方式是指普采面單滾筒采煤機(jī)的滾筒一般位于機(jī)體靠近輸送機(jī)平巷一端，這樣可縮短工作面下切口的長(zhǎng)度，使煤流盡量不通過(guò)機(jī)體下方。該采煤工藝對(duì)于中厚煤層而言，多采用∞字形割煤，可以克服工作面一端無(wú)立柱控頂時(shí)空過(guò)長(zhǎng)和工作量不均衡等缺點(diǎn)；對(duì)于采高1.5米以下的薄煤層，多采用單向割煤。

第三，單一走向長(zhǎng)壁采煤法采煤工藝。目前我國(guó)單一走向長(zhǎng)壁采煤工作面主要有炮采、普采和綜采三種采煤工藝方法。炮采的特點(diǎn)是爆破落煤，爆破及人工裝煤，機(jī)械化運(yùn)煤。普采則是用采煤機(jī)械同時(shí)完成落煤和裝煤工序。綜采是綜合機(jī)械化采煤工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)，將破、裝、運(yùn)、支、處這五個(gè)主要生產(chǎn)工序全部機(jī)械化，因此，綜采是目前最先進(jìn)的采煤工藝。

第四，傾斜長(zhǎng)壁采煤法。傾斜長(zhǎng)壁采煤法與走向長(zhǎng)壁采煤法相比，其不同之處主要是采煤工作面布置及回采方向。對(duì)于仰斜工作面，由于傾角而產(chǎn)生的采空區(qū)方向的分力，使頂板的懸臂巖層向采空區(qū)方向移動(dòng)，使頂板受拉力作用。該采煤方法主要適用于：傾角在12度以下的煤層；若對(duì)工作面采取一定的技術(shù)措施，則可擴(kuò)展到12度-17度得煤層；煤層傾角在20度的煤層，只有極少數(shù)的礦井才應(yīng)用；對(duì)于傾斜和斜交斷層較多且能劃分為規(guī)則分帶的區(qū)域，也可采用該方法。

第五，放頂煤采煤法。放頂煤采煤法是在厚煤層中，沿煤層底部布置采高為2-3米的長(zhǎng)壁工作面，利用礦山壓力的作用輔以人工松動(dòng)方法，使支架上方頂煤破碎后成散體后由支架后方放出。它主要適用于煤層厚度在6-10米，煤的堅(jiān)固性系數(shù)小于3米，且傾角不宜太大的煤層。

3. 采煤方法選擇的影響因素分析

根據(jù)各類(lèi)采煤方法的特點(diǎn)和適用條件，滿(mǎn)足采煤方法選擇的基本原則，在選擇和設(shè)計(jì)采煤方法時(shí)，必須充分考慮地質(zhì)條件因素和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的因素。

3.1地質(zhì)因素

直接影響采煤方法選擇的地質(zhì)因素主要包括以下幾個(gè)方面：

第一，煤層傾角，它是影響采煤方法的重要因素，它不僅會(huì)影響到采煤工作面的落煤方法、運(yùn)煤方式等，還會(huì)影響航道的布置、通風(fēng)等各種參數(shù)。第二，煤層厚度，對(duì)于不同的煤層厚度，應(yīng)選擇不同的開(kāi)采方法，薄及中厚煤層通常為一次采全厚，厚及特厚煤層可以采用分層開(kāi)采的方法，另外煤層厚度還會(huì)影響到采空區(qū)處理方法的選擇。第三，煤層及圍巖特征，煤層的軟硬度及結(jié)構(gòu)特征、圍巖的穩(wěn)定性等都直接影響到采煤方法的選擇，并會(huì)影響到采區(qū)中的各種參數(shù)。第四，煤層的地質(zhì)構(gòu)造情況也是選擇采煤方法的重要指標(biāo)，對(duì)于條件穩(wěn)定的煤層，宜選用綜采，埋藏條件不穩(wěn)定的，則適合使用普采，在選在采煤方法之前，應(yīng)該充分的掌握開(kāi)采范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況。第五，煤層的含水性和自燃情況，若含水量大，在采煤之前應(yīng)布置排水系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)煤的自燃性確定是否進(jìn)行防火灌漿等措施，這些因素在選擇采煤方法時(shí)都應(yīng)予以充分的考慮，以保證安全性。

3.2技術(shù)水平因素

采煤方法的選擇受到煤礦技術(shù)水平的限制，特別是裝備水平和生產(chǎn)中的設(shè)備供應(yīng)等條件。隨著技術(shù)水平的提高，我國(guó)的采煤方法、采煤工藝也在不斷的創(chuàng)新，例如放頂煤采煤法、一次采全厚采煤法等在最近十年內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。而隨著技術(shù)的發(fā)展，必然會(huì)產(chǎn)生新的、高效益、高安全性的采煤方法。

3.4經(jīng)濟(jì)因素

礦井的經(jīng)濟(jì)效益是選擇采煤方法的重要因素?，F(xiàn)代化的采煤裝備要依靠資金的投入。要根據(jù)投人與產(chǎn)出的關(guān)系，選擇正確的采煤方法，這是礦井高效益的前提。在選擇采煤方法時(shí)，還要充分考慮材料供應(yīng)等因素，如材料能否就地取材，對(duì)于填充材料和假頂材料能否取材降低成本，有時(shí)也會(huì)成為選擇采煤方法的重要因素。

4. 結(jié)論

煤礦開(kāi)采是否選擇了合適的采煤方法，對(duì)煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和安全性有著非常重要的作用，煤礦企業(yè)要提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力，必須根據(jù)煤礦的自然條件和技術(shù)條件，選擇適合的采煤方法，重視先進(jìn)采煤設(shè)備的引進(jìn)，重視對(duì)煤炭基本地質(zhì)條件的調(diào)查，重視資金的投入，在保證安全性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，根據(jù)各類(lèi)采煤方法的特點(diǎn)，選擇出合適自身礦區(qū)的工藝方法，這樣才能保證煤礦企業(yè)的高產(chǎn)，也是實(shí)現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化、機(jī)械化和集中化的先決條件。

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