井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨

井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨

徐勇

身份证号：510524198505113014

摘要：随着社会经济的快速发展，人们对能源的需求也在不断提升。如今，全世界都在提倡使用清洁能源，但煤炭行业以及煤炭资源的作用在较长时间内依然难以替代，加强煤炭开采，提高技术应用水平仍具有重要意义。从整体上看，露天煤矿较少，开采作业需不断深入矿区内部，进行井下开采是必然趋势。井下开采本身具有一定的技术难度，需要合理选择采煤技术，确保采煤作业高效、安全开展。

关键词：井下开采；采煤技术；选择

引言

随着我国经济的快速发展，对某些资源的需求也在日益增长，因此，必须加强对资源的开发以及利用，以满足市场的需求。煤矿是人类日常生活中的重要资源，社会的需求也是巨大的，给人们的日常生活带来了巨大的影响，但煤矿的开采条件和开采工艺很特殊，对工人的体能要求也很高。因此，要想提高煤矿生产的质量和效益，就必须对采煤技术和采煤工艺进行合理的选择，采取合理的采煤方法。

1井下采煤技术方法选择的影响因素

结合煤矿企业的生产，以放顶煤采煤法为例，进行选择方面的分析，大体有以下几方面：①开采深度。顶煤的冒放性和开采深度呈现正相关的关系，随着开采深度的增加，顶煤越容易冒落。结合以往的开采经验需要重视开采深度400m时的顶煤冒落，提高开采的效果。②煤层强度。为了更好的发挥综采放顶煤技术的价值，需要煤层硬度系数小于3且煤层强度低于20MPa。③煤层厚度。一般综采放顶煤技术适合用在厚度在5~13m的煤层，煤层厚度太大和太小会分别出现开采质量低和夹矸率大的问题。由于顶煤冒放性会随煤层厚度的增大而减弱，在综放开采中煤层的最佳厚度约为13m。④煤层结构。在使用综采放顶煤技术时，煤层中含有较硬的夹矸，容易制约顶煤的流动性，需要注重煤层夹矸的厚度了解对放顶的影响。⑤顶板条件。顶板可以影响煤层的冒放性，具体包括老顶和直接顶，直接顶有着随采随冒的特征，结合直接顶的顶板方式对顶煤的压裂影响较小，因此通过综采放顶煤的开采方法，可以确保顶煤在破碎后有效放出。

2井下采煤技术及采煤工艺

2.1爆破采煤

爆破开采是目前煤矿开采中使用最多的一项技术，已有70余年的使用历史，并随着煤矿工业的发展而不断地得到改进。第一，煤矿工人要根据矿井的特殊条件合理安排炮眼，合理地控制炮孔的深度和角度，一般采用与岩石厚度相适应的炮眼，利用钻孔工具完成炮孔加工后的充填，合理地控制火药的用量，同时注意工作面的平直，不会影响顶板和顶板，从而保证煤矿生产的安全。第二，就是把煤炭装起来。在爆破工作结束后，要组织装煤，但在装煤前，必须先进行支护，确保支护的稳定性，然后再用机器装煤，用铲子把散煤搬运。第三，运输煤炭。在装煤作业结束后，要把煤矿资源从矿井中运出，目前煤矿的运输方法有机械运输和自溜运两种。第四，工作面的支撑。在爆破采煤过程中，为确保施工的安全，必须在工作面上进行支护，一般采取顶板支护、单体支柱支护和木顶柱支护，支护效果较好。由于爆破采煤是一项传统的采矿方法，它对设备、技术的要求不高，因此，它具有易于掌握、操作简单、前期投入少、费用低廉等优点，已广泛用于某些小煤矿。然而，爆破开采也存在一些弊端：首先，爆破作业耗费人力，过去因人力成本低，人力资本投资相对少，而人力资本成本高，则会造成人力成本上升。其次，煤矿的开发利用效率低，很容易造成资源的浪费，这与“集约型社会”的思想相违背。再次，矿井下煤全靠爆破完成，存在着很多隐患，如操作不当，容易发生安全事故。在倾斜角大，地质不稳定的情况下极容易发生意外，一般只在一些特定的地区，采用爆破开采技术。

2.2连续采煤技术

连续采煤技术是近年来西方国家应用相对广泛的技术手段，该技术手段以连续采煤机的成套设备作为开采工具，在满足开采条件的矿井下进行煤矿开采。全面掌握连续采煤技术是我国煤矿企业探究和发展的重点方向，这也是推动我国煤矿事业可持续发展的重要技术手段。连续采煤技术的应用主要是破煤和装煤环节，在连续采煤机的施工帮助下，可以实现掘进和开采的统一推进，有助于采煤企业工作效率的提升，是降低劳动力生产量的重要手段。换言之，在该技术手段引导下，煤矿企业的开采质量将得到显著提升，有助于煤矿企业经济效益的全面提高。并且由于采煤过程中技术的连续推进和使用，施工人员能及时进行部分煤柱的回收再利用，大大降低了煤矿资源的浪费问题。因此，我国相关企业在研究和应用该技术的过程中，能更好的顺应我国可持续发展要求。

2.3综合机械化采煤技术

综合机械化采煤技术，也称为综采技术。该技术是指在采煤、装煤、运煤以及工作面支护等工作环节使用现代化的机械开采设备，提高采煤的机械化和连续化程度，实现机械化连续性作业，进一步提高采煤的效率和安全性，确保采煤工作的顺利进行。综采技术的优势在于操作简单，可实现煤炭的连续开采；机械化和连续化程度大幅度提升；降低了对人力的需要，同时还提高了采煤效率和安全系数。但是由于综采技术需要使用很多先进的设备且设备价格都比较高，维修费用同样也较高，导致成本投入不断增加，给部分企业造成了很大的经济负担，因此该技术必须有一定的经济支撑才能推行下去。

2.4普通机械化采煤技术

普通机械化采煤技术的应用范围比较广泛，这种技术要求落煤和装煤两个过程同步完成，减少不必要的时间消耗，整体流程与爆破采煤技术相似。普通机械化采煤技术主要分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机两种方式，这两种采煤机具备不一样的性能。在实际的采煤过程中，单滚筒采煤机适合单向的流程，双滚筒采煤机更具多样性，可以满足不同的采煤需求。在科学技术快速发展的背景下，各个煤矿在生产期间使用的机械设备不断增多，已经基本实现机械化。普通机械化采煤技术有效结合了人工与机械生产，具有一定的应用优势，适用于具有稳定煤层且顶板较好的煤矿开采。目前，大型煤矿基本不再采用这一技术，但对于众多的中小煤矿而言，依然是具有较高性价比的开采方式，这是因为该技术前期成本投入低，技术要求低，可以更快地开展生产活动。但需要注意的是，如果用于情况复杂的井下环境，可能会遭遇较多困难，也更容易出现安全问题，从而影响到实际应用效果。与综合机械化采煤技术相比，普通机械化采煤技术较为落后，开采效率更低，需要更多的人力参与开采。在实际工作中，如果成本有限，采用这一技术则更为合理。目前，井下开采较为普遍，对于井下环境而言，普通机械化采煤技术的适用范围更广，其对工作面状况的要求低，使用的各种机械设备虽然需要人工操作，但是随着技术的不断发展，操作难度也在不断降低，有助于保证操作质量，因此，普通机械化采煤技术仍是当前中小煤矿普遍选择和考虑的开采技术。

结语

综上所述，在新的经济发展条件下，社会对煤炭的需求不断增长，从而促进了煤炭工业的稳定和可持续发展。煤矿企业在组织实施矿井生产时，应综合考虑企业实力、人才储备、质量、生产效能、矿井环境等诸多因素，要科学地选择矿井开采技术，提高生产效率，提高煤炭质量，加强安全防范，防止煤矿生产安全事故，促进煤矿生产的稳定与可持续发展。

参考文献

[1]赵文腾.浅谈井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨[J].当代化工研究,2019,(014):97-98.

[2]蔡瑞强.井下采煤技术与采煤工艺的选择应用分析[J].科学中国人,2017, (01X):23.

[3]艾合买提·伊力亚斯.井下煤矿开采中的技术改进[J].工业,2015,(003):86.