井下采煤技术及采煤工艺选择探讨

王伟

摘 要：为了确保在特殊的工作环境中顺利完成工作任务，矿井工作人员应当具备较为坚实的技能基础，同时对井下采煤工艺和技术等有深入了解。文章主要是对当前我国采煤技术和工艺的进展进行了分析，目的是为井下工作提供理论参考。

关键词：井下；采煤技术；采煤工艺

相比其他行业，煤矿行业有许多特殊的地方，主要表现在工作环境和工作强度上。而同时煤矿产业又是我国第一产业中非常重要的一部分，对于经济发展的巨大推动作用不可忽视。近年来随着科学技术的进步，我国井下开采技术也在不断发展，采煤工艺更科学，采煤整体效能大大提升。在如何从多样化的采煤工艺中选取一种最适合井下环境和工作需求的，就成为井下采煤的关键。

1 煤层地质情况会对采煤和采煤技术产生怎样的影响

1.1 煤层地质情况对于采煤的影响分析

煤矿产业应当是我国重要的、兼备较高能源和经济价值的一种产业，有许多内外因素都会对采煤造成一些影响，而其中煤层地质的影响是比较明显的。因此需要详细了解矿井的煤层地质情况才能确定所要采用的采煤技术。如果煤层较薄，发生超前和冒顶的概率会较高，而如果煤层过厚，就有可能使采煤设备收到破坏，进而影响到采煤总产量。

除了厚薄之外，煤层的强弱度、抗压性、密度大小等，也是选择采煤技术时必须参考的因素。尤其是应当考虑到煤层开采深度所有可能导致的冒放问题，随着开采深度的加大，发生冒放的可能性就会增加，因而实际井下开采时，最适宜的深度应当是地下400米以上，要在对煤层情况详细分析的基础上确定最贴合实际的采煤技术工艺。

1.2 井下采煤技术工艺的具体介绍

近年来科学技术的进步也推动了我国井下采煤技术的发展，当然相比西方经济发达国家尚有不足。目前我国井下采煤中使用最多的是连采技术，借助于煤房针（六米左右）来分割所要开采的煤层，这样就会形成长方形或是正方形的煤柱，对于形成的煤柱再进行挖掘或是开采，以实现回收的目的，并逐步掘进煤房。在常规情况下，所挖掘的煤房大约在三到四个左右，主要是使用采煤机回收煤柱的。实践中一般是以运输机和梭车来完成操作，机械化的操作大大缩短了工作时间。

第二种被经常应用的技术是炮采技术，即爆破采煤，分为装煤和运煤两个环节，前一个环节是人工操作，即借助于单体支柱支撑空间顶板，通过爆破来让煤矿均匀落下，后一个环节是由机器运送，这样就减少了顶板的受损概率。

第三种采煤技术具有综合机械化特点，即尽量多的使用各种机器设备，减少人工操作，这样就会大大减少事故问题的发生，同时工作效率也更高。而这种采煤技术的关键在于工作面的安装和回撤，因而就要求工作人员有丰富的实践经验，煤层倾斜角应当低于55度，巷道构造不能过于复杂，要求煤层具有较高的稳固性，顶板和底板固定性较高，否则这种综合机械化的采煤技术就有可能无法实现最高效能。

2 井下采煤技术工艺发展现状和选择研究

2.1 井下采煤技术工艺发展现状概述

我国是一个煤矿资源非常丰富的国家，在我国许多地区都埋藏着大量煤炭，目前我国煤炭开采量是不断增加的，而且开采技术也越来越高端，不仅仅是开采效率提升，而且开采中的耗损也更少。近三十年来，我国采煤技术机械化特征越来越明显，传统回采工艺得到不断改善，具备普通机械化和综合机械化特点的机器设备越来越多，应用范围越来越广，尤其是综合机械化的采煤技术开始用电牵引，技术流程更完备，功率更高。普通机械设备也不断创新，如链牵引双滚筒采煤机等成效明显。正是由于技术的不断提升，才使得我国煤炭产业得到更大的发展动力，而如何根据实际工作环境和任务具体要求来选择最合适的采煤技术工艺，是目前被广泛关注的一个问题。

2.2 如何选择井下采煤技术工艺

井下采煤技术工艺的选择，有一些原则是不可忽视的，因为这些原则与采煤工作有非常密切的关系，一旦忽视或是违反了这些原则，就有可能出现问题。这些原则主要体现在采煤的安全性、经济性和回采率方面，即具体的说就是要提高采煤安全指数，提高经济价值，提高回采率。只有遵循这些原则来选择采煤技术工艺，才能够实现控制资源损耗、减少人力成本的目的，同时这些原则也更多的考虑到了环保要求。如果是普通采煤技术，则要求是价格成本更低，产量适中，技术使用范围较广。如果地质构造较为复杂、矿井规模不大，同时可推进采煤工作面距离较短，那么就可以采用这种技术。在上述条件下，普通采煤工艺的应用效率更高，同时技术成本也得到有效控制。目前在我国绝大多数的中小型矿井中，都是应用普采技术工艺。

而综合性的采煤技术工艺，其特点就是煤炭产量相比普采技术更高，能源耗用较少，安全事故概率较低，同时出煤耗用时间更短，劳动强度有所降低。但是这种技术的成本较高，而且对于设备有一定要求。要应用综合采煤技术，首先是要对煤层情况作出分析，建立更科学的矿井生产系统，以确保能够充分发挥这种技术开采效率高、管理高效的特点。上文中已经提及，目前在我国，在煤层构造不复杂，储存比较稳定，煤层倾角低于五十度的情况下，会应用综合采煤技术工艺。

连采技术工艺的特点是出煤效率较高，工作时间较少，成本较低，而且适应性较强，同时机械设备应用较多，人工操作较少，因而不易引发事故问题。但是这种技术也有缺点，就是通风条件不够理想，回采效率较低，相比炮采工艺是有一定优越性的。连采技术工艺需要在特定煤层地质条件下才可应用，例如煤层地质构造较为简单，开采深度较小，倾斜角低于十五度等，目前在我国，连采技术工艺一般是作为开采大型矿井的辅助技术。

相比上述几种技术，炮采技术工艺的要求较低，爆破技术工艺的操作比较简单，实用性强，经过一些简单培训后就能够基本掌握，生产技术管理较易进行。而这种技术的缺点是单产效率不高，劳动条件比较困难。我国有许多矿井煤层地质条件复杂，无法应用机械设备，而这时候就可以应用炮采技术工艺，例如地质状况不稳定，倾斜相对较低的煤层等。

由上可知，科学技术的不断进步使我国采煤技术工艺也得到了极大提升，机械应用也来越多，即便是在一些煤层地质状况复杂的环境中，也可以找到比较实用的技術。同时从当前我国煤矿实际分析，采煤技术工艺直接关系到采煤效能、成本和安全性，因而其重要性更为凸显。因此选择一种最适合采煤任务要求和地质环境的技术，则有利于采煤效能的提升。必须明确，采煤技术工艺的要求，不仅仅是要提高采煤效率，减少工作时间和成本，更应当重视安全性要求，从这一角度来说，今后采煤技术的要求将着重体现于两个方面，即采煤技术的创新性和工艺选择的科学性，这样才能确保我国煤炭产业的持续、稳定成长。

参考文献

[1]张玉.论井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨[J].科技创新与应用，2015，10.

[2]李劲.我国采煤工艺技术现状及其研究[J].技术与市场，2014，12.

[3]史敬龙.目前我国采煤工艺技术现状及其研究[J].科技风，2014，9.