煤矿采煤工艺及适用条件分析

李玉梅

摘要：随着我国经济的迅速发展，为煤炭产业提供了有效的金融支持，同时对煤炭产业提出了更高的要求。煤炭行业市场规模较大，是为了占领更多的市场份额，提高经济效益。矿山企业根据当地地质条件，科学合理的开采，保证了矿山工作的顺利进行。近年来，随着我国社会的发展，煤矿开采技术和开采生产能力不断提高。从煤矿社会发展的现状来看，提高技术效率和技术水平是非常重要的。因此，通过需求分析，实现矿井技术的科学优化具有十分重要的意义。

关键词：煤矿采煤;工艺;适用条件

引言

我国煤炭储备量丰富，若煤炭开采企业能够形成有效且充分的开采，则基本能够满足我国大部分能源或是工业企业的实际需要。然而，随着科学技术的高速发展，逐渐产生了许多井下采煤技术，而不同井下采煤技术的优势与劣势较为明显，使得其适用于不同的施工环境之中。作为煤炭开采企业，其需要了解不同井下采煤技术的适用条件，然后合理应用不同的井下采煤技术，以保证煤炭开采效率得到明显提高。

1煤矿采煤工艺

1.1爆破采煤工艺

爆破采煤技术属于相对较多见的一种采煤技术，应用较为广泛。爆破采煤指的是施工人员于井下相对应的位置埋设足够量的炸药，借助炸药爆炸所形成的冲击力，以实现井下采煤的目的，通过该技术开展采煤作业，具体工作流程如下：第一，爆破落煤。通过炸药的爆破可以令黏附于矿洞之中的煤炭炸裂，然后令煤炭改变为较小的颗粒。该流程中，应保证煤炭资源可以爆炸的基础之上，形成最小的爆炸效果，避免对顶板或是井下其余作业设备产生负面影响。施工人员在正式埋设炸药之前，应先针对炮眼位置予以合理的设计。第二，运煤。施工人员把掉落在地面上的煤炭装入运输车辆之中，使得煤炭能够及时高效地运输出井。第三，关于采空区的处理以及工作面的支护。为了提高采煤工作本身的安全性，施工人员需要采用全部垮落法的方式针对采空区予以合理的处理，同时利用支柱的方法，针对工作免于以合理支护。

1.2综合机械化采煤工艺

通常综合机械化采煤技术也称之为综采工艺，其采煤过程中实现全面机械化采煤作业。在井下采煤工作中，有着一整套的工序流程并共同构成井下煤炭开采作业程序。在井下采煤作业流程中割煤与运煤是两项十分重要的内容。其中割煤就是常说的破煤，其主要是应用刨煤式与滚筒式采煤机等相关设备来实施煤矿开采作业。刨煤式与滚筒式两种采煤机各自具有自身优点：如刨煤机结构极为简单、操作十分便捷，且其在煤矿开采、检修以及管理等方面都有着极大优势，也因此该机械在实际开采作业中应用十分广泛;而对于滚筒式采煤机来讲，其主要是利用滚筒旋转够实现对掘进作业，同时其在实际采煤作业中可以以采煤调度为依据对其底板高度作适当地调节。在这一过程中割煤完成后煤炭被装入相关运输设备并将其运送到工作面外边，进而再使用转载机、伸缩输送机等设备将所有煤炭运送到综采工作面以外。在进行工作面支护与采空区处理时，通常综采工作面主要是采取掩护式支架来实施支护，并利用支架来施加高压乳化液，将支架液压柱抬升以实现顶板支护的效果。液压支护能够自动完成切顶、护帮、推溜以及移架等工序。在回采综采工作面时，通常是采取及时支护与滞后支护两种类型。通常情况下，当周期压力较大或是工作面板较为稳定情况下采取的是滞后支护方式，但是该种方式对于顶板较为破碎的工作面适应能力较差。当前国内大部分煤矿在处理采空区时都是采取全部垮落法。

1.3普通采煤工艺

在综采工作面采煤机落煤、装煤并利用刮板输送机等设备将煤炭运出后，对顶板采用人工支设单体柱进行支护的施工工艺被称为煤矿普采工艺。相比于综合机械化采煤工艺，普通机械采煤工艺是采用人工来完成支护工序、普采工作面机械设备的功率比综采工作面的设备功率要小。雖然普采工艺的安全系数和施工效率较低、劳动强度较大，但是它的适应性要比综采技术强。齐梁直线柱和错梁直线柱是普采工作面支护工作中所采用的两种方式，一般采用较多的是错梁直线柱布置方式，采用单体液压支柱和金属顶梁对工作面进行联合支护，其排距一般为1.0m，间距为0.8m。

1.4连采工艺

一般连采工艺使用于房柱式采煤，煤房工作使用连续采煤机完成破煤和装煤，用梭车或可伸缩输送机运煤，采用锚杆支护顶板，使用铲车搬运物料和清理工作面，破、装、运、支等工艺全部实现了机械化作业。该采煤工艺主要采用7m左右煤房将采区煤层划分为若干个规则煤柱，煤柱宽度根据施工条件而定，一般几十米左右。在煤房里进行回采，根据顶板稳定情况回收煤柱。连采工艺采用掘进与回采同时进行的施工方法，在施工煤房时属于掘进阶段，煤柱回收属于回采阶段。煤房施工完后对顶板采用锚杆、锚索联合支护。煤房施工完采煤机采用后退式回采煤柱。

2煤矿采煤工艺适用条件分析

2.1爆破采煤工艺适应条件分析

爆破采煤工艺机械设备投入少，落煤工序采用爆破施工完成，成本费用低，而且适应性强，对工作面机械设备要求相对较低，但爆破采煤存在很大安全隐患。对于高瓦斯矿井，具有煤与瓦斯突出煤层不适合用爆破采煤工艺。目前我国爆破采煤工艺主要适用于急倾斜煤层及地质构造较复杂的煤层。

2.2综合开采技术适用条件分析

综采技术与工艺的实施具有生产效率高、安全、消耗低等优点。但也有昂贵的缺点。综采设备成本较高，只适用于煤层地质条件状态较好、生产系统优良及操作水平高的开采生产条件，根据以往的生产经验，在煤层地质条件稳定，顶底板牢固，煤层倾角在55°以内的情况下，适用于综采技术及工艺的实施。

2.3普采工艺的适用条件分析

普采工艺的机械设备、设备功率和生产能力都不如综采工艺。普采工艺对于机械设备的要求也没有综采工艺高，因此，我国的煤矿企业普遍选择采用国产设备，一方面在成本投入上相对较低，另一方面比较综采工艺技术有更好的适应性。目前，针对短距离以及大倾角工作面可推广应用普采工艺技术，以保障工作效率理想，回采效率可靠。一般中型及以下的煤矿企业会采用这种操作简单且生产组织较易的普采工艺。

2.4连采工艺的适用条件分析

虽然连采工艺有投资小、机械化程度高、掘进开采共同进行以及适应性强等多方面优势，但在实际应用过程中通风安全方面并不理想，同时其煤炭回收率也相对比较低。国内煤矿房柱式开采作业通常会应用该工艺，但在实际应用中还需满足以下条件才可以：适用于煤层埋藏浅、地质结构单一且岩层硬度高、倾角小等中厚煤层中。就目前来讲，对于连采工艺的应用通常只是以辅助工艺的形式来进行，极少企业会用作全面采煤工艺来实施。

结语

中国作为产煤大国，应加强采煤技术。如今煤矿产业发展迅速，其开采技术水平有了很大的提升，无论在深度还是广度都有了很大进步，但仍旧参差不齐。应加强对煤矿开采中巷道布置和采煤工艺的重视，结合实际作业环境，完善技术水平，保障采煤高效安全。

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