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煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择张传明

发表时间：2021/4/20 来源：《基层建设》2020年第32期作者：张传明

[导读] 摘要：本文主要叙述了我国煤炭行业在煤矿开采中所采取的各种开采技术，并且对不同开采技术的优势和劣势以及适用条件进行了分析，对我国井下采煤技术与采煤工艺的发展现状进行了概括性阐述，进而对如何选择合适的井下采煤技术与采煤工艺进行了分析，希望通过本文的论述，可以为煤矿企业选取合适的井下采煤技术提供一定的参考性意见。

        黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司兴安煤矿黑龙江省鹤岗市 154102
        摘要：本文主要叙述了我国煤炭行业在煤矿开采中所采取的各种开采技术，并且对不同开采技术的优势和劣势以及适用条件进行了分析，对我国井下采煤技术与采煤工艺的发展现状进行了概括性阐述，进而对如何选择合适的井下采煤技术与采煤工艺进行了分析，希望通过本文的论述，可以为煤矿企业选取合适的井下采煤技术提供一定的参考性意见。
        关键词：煤矿开采；井下采煤技术；采煤工艺
        1井下采煤技术的特点
        a）煤矿开采技术不同，产生的效益也不同。长壁式开采技术和放顶煤开采技术是中国井下采煤的两种重要技术。在以前的开采实践中，由于技术不足，无法准确定位煤矿资源的位置，开采难度较大；随着技术的不断革新和发展，定向钻探技术的发明和应用使得工作人员能更好地定位地下的煤炭资源，并且能根据实际开采情况及时纠正相应的错误，从而大幅度提高开采效率。在井下煤矿开采过程中，技术发挥着非常重要的作用，因此相关工作人员必须加强对技术的研究和创新，加大研究经费的投入。
        b）井下开采过程较为复杂，技术难度系数高。井下采煤和露天开采是中国两种最主要的采煤方式。一般而言，井下煤矿储备要多于露天煤矿储量。因此，必须加强对井下煤矿开采技术的创新和研究。井下开采和露天开采不同，井下开采的难度系数更高，由于煤矿一般都在地下深处，且煤层分布非常复杂，所以在开采前需做好勘探、调查及爆破工作，充分分析当地地形结构和地质结构，提高煤矿开采效率，保障施工人员的生命和财产安全。
        2井下采煤技术与采煤工艺概述
        2.1综合机械化采煤技术
        综合机械化采煤技术又称综采，指的是在井下采煤作业的过程中全部使用机械设备进行开采作业，包括煤层切割、顶板支护、煤炭运输以及对采空区的应力处理等等，从我国煤炭企业发展的整体状况来看，综采技术是今后井下采煤技术的主要应用趋势。
        综采技术可以有效提高井下采煤工作的机械化水平和自动化水平，井下采煤作业中的煤层切割主要是破煤和后续的装煤工作，破煤工作常用的设备是刨煤机和采煤机，运煤工作主要是在完成破煤工作之后将煤炭以胶带式运输机传送到外面。此外，采空区的应力处理方式较多，但是坚硬顶板煤层开采作业中和上覆有采空区区域，煤炭企业需要特别重视采空区的应力处理。综上所述，煤炭企业在采取综采技术进行煤炭开采作业的过程中可以有效降低企业的开采成本，同时由于综采技术采用全机械化作业，因此作业效率高、作业安全性高，同时可以有效降低作业人员的井下劳动强度。
        2.2普通机械化采煤技术
        同综采技术一样，普通机械化采煤技术又称为普采，在井下采煤作业的过程中将人工作业与机械化作业有效结合，煤炭企业采取普采技术的原因主要是煤层稳定且顶板良好，考虑矿井的储量及服务年限，同时为了降低井下采煤作业的固定投资成本，以此节省企业前期资金投入。因此，企业应该根据自身的发展状况来决定是否采用普采技术。此外，由于普采技术需要较为复杂的井下作业，因此会在一定程度上浪费煤炭企业的人力资源。普采技术主要是在装煤、落煤等环节采取机械化作业。
        2.3连续采煤技术
        连续采煤技术简称为连采，国际先进的煤矿企业通常采取连采的方式来进行煤炭生产，连采技术主要通过成套的煤炭开采设备来完成井下采煤作业，由于机械设备的构造较为复杂，并且对井下煤层的构造要求及工作环境的要求较高，因此中国的煤炭企业并未大规模采取连采技术，仅仅在部分大型煤炭企业进行了连采技术的应用试点。在井下采煤作业中应用连采技术可以同时进行掘进工作和开采工作，由于使用全套的机械设备进行开采作业，因此连采技术的人力成本较低，但是技术要求和资金要求较高。

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        2.4爆破采煤技术
        炮采的全称是爆破采煤技术，主要进行落煤装煤、工作面支护、采空区处理等工作，炮采首先需要使用爆破装置完成对煤层的爆破操作，爆破人员应该对爆破所需的爆破设备进行精确计算，在保障煤层周围的岩层安全的基础上达到预期的爆破效果。除此之外，在进行爆破工作之后还需要保障装煤工作可以有效进行，并且可以将煤炭运出矿井外。在炮采技术的应用中，主要是由人工进行装煤工作，而在采空区的处理方面依旧采取爆破处理，最后完成工作面的支护工作。炮采技术的应用环境要求较高，因此在井下采煤作业中应用较少。
        3、采煤生产工艺的选择与发展
        生产工艺是企业提高产量增强企业竞争力的主要因素，先进的生产工艺，安全生产水平较高，资源利用较为科学，能够促进企业实现可持续发展，在煤矿企业的生产实践中发挥着积极作用。
        3.1井下综合开采煤炭生产工艺的选择与适用条件
        煤矿生产中，综合机械化生产的开采工艺，适用条件较高，一是要求专业技能较高的设备操控人员队伍；二是引进设备需要较大的投入，需要从业经验较为丰富的人员定期进行设备维护；三是煤层储量丰富，赋存稳定。因此，企业在项目技改和新增生产线的过程中，需要选择综合开采煤炭生产工艺，要充分考虑该种生产工艺需要的生产条件，结合企业的发展规划和经济能力、市场占有量等，详细制定工艺引进项目评审报告，符合条件许可后，方可落实具体计划。同时，在具体的操作实践中，还要根据原煤的销量、价格与企业效益提高的多种要求因素。
        3.2井下普通采煤生产工艺选择与适用条件
        目前多数煤矿企业仍然采用普通井下开采生产工艺，之所以选择普采工藝，与企业的市场占有量、竞争力和设备技术、员工经验有关，一方面，生产成本相对较低，生产设备现代水平不高，操作较为容易；另一方面煤层地质条件较为复杂，人工与机械生产相结合，能够取长补短相得益彰，满足现阶段的煤炭生产的技术需要。我国的煤矿较多，煤炭储量较为丰富，从事采煤生产的就业岗位也是不容忽视的社会稳定因素，该种生产工艺比较适合大多数煤矿企业的井下生产的选择。
        3.3井下采煤连采生产工艺的选择与适用条件
        该种井下采煤生产工艺，是目前国际上较为先进的生产工艺，生产自动化、信息化水平较高，设备操作需要经验丰富的专业人员，相对于我国多数煤矿企业来说，还不具备连采生产工艺的技术条件。随着井下煤生产工艺的创新和技术进步，以及相关技术设备的引进，对于大中型浅层煤矿企业的工艺改进和设备技术升级不失为一个可选的进步取向，毕竟该种生产工艺，用人较少，安全生产管理水平较高，产量较大，对于大面积的煤田开发和储量丰富的井下生产效率的有效提高来说，连采生产工艺确实具有强烈的吸引力和发展方向。
        3.4井下生产采煤炮采工艺的选择与适用条件
        采煤生产中采用炮采生产工艺，由于多种技术原因，造成的环境污染还是比较严重的。由于该种采煤生产工艺相对比较原始，技术设备要求的条件不高，因此，对于一些闲散的二次开发的小煤矿还比较使用，主要表现在设备投入低，从业人员要求的素质不高，专业能力一般，适合现阶段部分企业的生产中的工艺选择标准。
        结束语
        原煤作为工业化工生产的重要原料，市场的需求量很大，我国煤炭资源丰富，储量较大，开采企业较多，在可持续发展理念的要求下，企业要优化发展规划，引进高新技术设备，选择适合企业发展、社会进步的生产工艺是非常及时的，完全必要的，因此要不断研究，勇于创新，在井下采煤技术及采煤工艺选择过程中，立足当前，面向未来。
        参考文献：
        [1]李昊阳.井下采煤技术和工艺应用研究[J].能源与节能，2018（05）：191-192.
        [2]李世玉.浅议煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择[J].中国化工贸易，2017，9（7）：66.
        [3]赵富贵.浅议煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择[J].中小企业管理与科技，2016（35）：191-192.