井下采煤技术特点与新工艺技术研究

刘志军

华晋焦煤沙曲二号煤矿瓦斯治理工程队 山西吕梁 033300

在我国的诸多资源当中，煤炭资源在其中占据着十分重要的地位，而且数量比较多，高效率的煤炭开采不仅能够满足我国各方面的能源需求，而且在经济方面还起到一定的促进作用。煤炭井下开采的效率和安全对于煤矿企业来说是十分重要的，煤矿企业要在保证开采安全的前提下提高整体的煤炭开采效率，这样才能够让相应的采煤工艺的作用得到充分的体现，为各方面的发展提供源源不断的煤炭资源。

1 井下采煤技术特点

随着开采过程的不断探索，采矿技术的变革实现了设备和方式的改进。定向钻进技术在地下开采中普遍应用。当钻具到达工作面后，调整后进行钻进。钻进时需要实时监测，严格控制钻进方向。在不同开采条件下，地下采煤技术的特点也会有一定的差异。地下开采技术可分为长臂开采、矿柱开采和崩落开采三大类。这些采矿方法的技术特点不同，适用的开采条件也不同。采掘人员必须根据具体的采掘条件选择合理的采掘工艺，以促进煤矿企业的采掘经济效益达到最大化[1]。

2 井下采煤新工艺技术应用要点

2.1 爆破技术

爆破采煤技术是通过爆破将煤落在工作面内，然后用机械或人工装煤，机械运出，单柱支护工作面顶板。装煤爆破开采技术是一个独立的过程。爆破采矿技术所用设备简单，适用于复杂工作面开采。但应注意爆破过程中的安全问题，并事先进行严格计算。而且爆破后的工作环境比较差，对员工的健康影响很大，所以技术有限。在我国，爆破技术只能在机械化开采不可能的情况下使用。爆破开采技术具有管理简单、适应性强、适合于较难开采地区、地质条件复杂等特点，爆破技术是最佳选择，但效率相对较低，需要人工进行。

2.2 通用采矿技术

一般开采技术是指一般的机械化开采技术，采煤机采煤是主要的开采方式。运煤工作面顶板需要单柱保护。在这种开采技术中，只要人工完成支护技术，采煤效率与综合技术差距较大，一般开采技术的实用性较强。在工作面支护中，一般采用齐梁支柱和错梁支柱。多数情况下，采用错层梁直柱布置。与综采技术相比，普采技术价格便宜，更适应地质条件，工作面搬迁相对简单。在地质条件复杂的煤层中，可选用该工艺[2]。而且这项技术的工艺比较简单，容易掌握，生产组织也比较简单，所以这项技术在大多数煤矿都是如此。

2.3 综采工艺

在井下采煤中，综采工艺的运用相对于普采工艺能够表现出更强的高效性，机械化程度更高，能够实现井下采煤各个流程的机械化处理，有效降低了人力资源的参与强度，进而也就可以在保障井下采煤安全的前提下，提升采煤效率。在当前综采工艺的具体应用中，一般需要针对割煤、运煤、采空面处理以及工作面支护等关键环节进行严格把关，维系较为稳定可靠的井下采煤效果。综采工艺中的割煤主要就是针对煤炭资源进行有效处理，促使其能够具备破煤和装煤条件，在具体处理中借助于双滚筒采煤机进行割煤。运煤处理则主要是借助于恰当的机械设备，实现煤炭资源的有序运输，一般需要借助于刮板输送机，在井下采煤工作面中进行恰当设置，保障煤炭资源的运输更为可靠，体现更强运输能力，当然，也需要协同割煤环节，避免做过多的无用功。针对井下采煤中的工作面以及采空区，同样也需要恰当处理，可以借助于恰当合理的手段，避免影响到采煤工作的执行。采空区的处理一般主要就是做好恰当填充工作，垮落技术的应用同样比较常见。为了更好优化井下采煤安全性，针对工作面进行支护同样需要引起工作人员重视，避免坍塌事故发生。

2.4 智能化开采技术

我矿3402智能化综采工作面已实现在顺槽监控中心对综采工作面采煤机、液压支架、刮板运输机、转载机、破碎机、皮带送输机、泵站系统、供配电系统的工作状态远程监测监控、故障告警、故障记录；具有对液压支架视频、采煤机视频、固定点视频的显示、自动切换、存储、上传的功能；具有往井上数据传输功能，包括设备监控信息和视频信息。实现运输系统设备、泵站系统设备的“一键”启停；实现采煤机记忆截割采煤；实现工作面液压支架自动跟机；实现工作面采煤机、液压支架、运输系统、供配电系统、泵站系统的联动闭锁控制。进而减少工作面区域的工作人员，实现减员增效。

2.5 工作面保水开采技术

对于煤矿采煤工艺技术的优化而言，注重工作面保水开采技术的优化处理同样也是比较重要的手段，为了更好提升采煤工作面的稳定性，往往需要重点关注于水资源的调控工作，对于涌水等问题形成有效防控，在补给水以及排泄水方面具备明显优势。为了更好优化工作面保水开采技术应用效果，往往还需要重点把握好相关技术手段的创新处理，比如长壁综合机械采煤技术在应用中就能够借助于多种现代化技术手段，促使工作面生产更为高效便捷的同时，能够针对隔水层予以准确设置，进而维系工作面生产的安全性。限高开采技术的应用同样也有助于工作面的优化控制，有助于促使煤层上方覆盖层得到有效保护，避免出现较为严重的不稳定问题，在保水方面同样也能够发挥出较强的作用价值。另外，分层间歇式开采技术的应用也是未来工作面保水开采技术优化的重要手段，能够有效实现水资源的监控，规避来自于水资源的不良侵害威胁。

3 结语

对于井下采煤而言，开采技术与工艺的合理选择才能提升煤炭开采质量与效率的根本所在，就目前我国井下采煤作业技术工艺而言，不同技术工艺都有着各自的应用优势与适用条件，在不同条件下合理选择相应的采煤技术工艺才能发挥对煤矿生产的积极影响。因此，要求煤矿开采企业基于需求分析，结合实际情况选择合适的井下采煤技术与采煤工艺，才能充分发挥技术优势，提高采煤工作效益。