煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择

煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择

陈磊

七台河市东泰矿业有限责任公司华泰煤矿 黑龙江 七台河 154600

摘要:对于煤矿企业来说，煤炭开采技术有着重要的影响。因此，大多数煤矿企业不断创新开采技术，改进相应的开采技术，以提升自身竞争力。然而，随着煤炭开采规模的不断扩大，对地下开采技术和煤炭开采技术行业提出了更高的要求。为了防止突发性安全事故的发生，井下作业人员需要严格控制井下采矿作业的各个环节，科学选择采矿工艺，确保施工人员的安全。

关键词：煤矿开采；井下采煤技术；采煤工艺

中图分类号：TD823 文献标识码：A

引言

在煤炭开采中，选择合适的开采工艺和开采工艺是非常重要的。煤炭开采技术的选择不仅关系到开采效率，也关系到开采安全。经过多年的发展和应用，我国的煤炭开采技术主要是以普通开采技术和综采技术为基础的，具体来说就是综采技术。然而，由于我国仍有许多煤炭资源不适合采用综采技术，常规开采技术无法长期淘汰。随着技术的进步，综采技术产生了许多品种，大大提高了该技术的适用性。

1 煤矿开采技术的发展现状

随着我国经济和科技的发展，带动了许多行业的发展，其中煤矿行业发展迅速。我国煤炭开采资源丰富，类型多样，具有一定的发展优势。然而，随着社会对煤炭资源需求的不断增长，煤炭开采技术的弊端越来越明显。在国家发展初期，与其他行业相比，煤炭开采行业的重视程度不高，设备和技术相对落后。不仅施工人员的安全得不到保障，而且采矿效率相对较低。在发展过程中，国家逐步认识到煤炭工业的重要性，开始不断开发和创新煤炭开采技术，引进先进设备，极大地促进了煤炭工业的发展，提高了我国煤炭工业在世界经济市场上的竞争力。

2 井下采煤技术概述

2.1 普采技术

普采技术，全称为普通机械化采煤技术，是煤矿机械化开采的最初技术。这项技术的最大特点是实现了煤矿开采的半机械化，在一定程度上提高了煤炭资源开采的效率，将煤炭年产量由炮采的几万吨提升到几十万吨，开采效率提升了10倍甚至几十倍。普采技术的优点在于对煤层地质条件的适用性非常强，几乎可以用于所有煤矿的开采，且工作面搬家十分方便。普采技术的缺点在于只实现了煤矿开采的半机械化，工人的劳动强度仍非常大，主要是装煤和支护顶板的工作，而且安全性非常差。顶板支护使用的主要是单体液压支柱，支护顶板时需要人工操作，这极大地限制了普采技术开采效率的提升。

2.2 爆破采煤技术

该技术也被称为炮采技术。在应用该技术进行井下采煤工作时，一般会利用爆破的方式来使煤炭下落，之后再完成后续的采煤工作。爆破采煤技术具有更强的复杂性，所以在实施施工过程中需要注意相关流程的操作。①爆破落煤环节，在这一环节，不仅要保障爆破的精准性，也要确保顶板和运送机的安全性。在实际施工操作的过程中，相关人员必须有效保证这两点，才能保障爆破落煤工作的安全。②装煤环节，在完成爆破工作后，一些原煤会落在工作面上，井下工作人员需要将这些原煤装载，可以使用人工的方式，也可以使用机械配合的方式[2]。③支护工作面和对采空区的处理，这两个步骤的操作主要是为了保障施工的安全性。另外，还需完成支护空间顶板。

2.3 缓倾斜煤层开采技术

缓倾斜煤层开采技术是针对薄厚煤层的开采技术原理。一次采煤法可加强顶板保护。采用新技术减缓煤层速度时，必须加强支护结构的强度，以达到相关标准，防止支架倾斜。缓倾斜煤层开采技术的支护结构经久耐用，可防止焊接梁上部受损和四柱变形，进一步提高了采煤的可靠性，更好地保证了结构安全。在使用这种采矿技术时，必须注意正确管理和使用采矿机械设备，有效控制采矿过程中影响煤炭开采的因素，以提高煤炭开采效率。

2.4 连续采煤技术

连续采煤技术主要利用连续采煤机的成套设备进行井下采煤工作，具有非常高的效率，因此为了促进我国煤矿产业的发展，该技术成为煤炭企业的重点研发对象。在井下煤矿开采的过程中，主要在破煤和装煤环节应用该技术，通过利用连续采煤机充分结合掘进和开采工作，有利于提高工作效率，在很大程度上降低煤矿采集环节对劳动力的需求。该技术的应用，不仅更好的保障煤炭开采质量，还有利于提高煤矿企业的经济效益。另外，在连续施工的过程中，便于回收相应煤柱，进而避免浪费煤炭资源。

3 采煤工艺选择分析

煤矿企业在发展的过程中，科学选择采煤工艺，有利于提高企业竞争力。在实际选择相关工艺的过程中，煤矿企业需要根据实际情况，选择合适的采煤工艺，降低工作人员的劳动强度，减少矿产资源的浪费，保障井下作业的效率。

3.1 煤层赋存条件

在选择采煤技术时，首先要考虑煤层的赋存条件。所谓“煤层赋存条件”，是指煤层的厚度、倾角和地质构造发育情况。一般情况下，当煤层倾角超过25°时，应优先采用普通开采工艺。这是因为当煤层倾角较大时，一些重型设备难以保持平衡，容易发生滑动或坍塌的风险；当煤层倾角小于25°且地质构造发育较小时，如煤层厚度变化较小，无大的地质构造时，应优先采用综采技术。当地质构造相对发育，如煤层厚度变化较大，小构造较多时，应选择一般开采工艺。这是因为当地质构造相对发育时，工作面需要频繁移动。如果使用重型综采设备，移动将花费大量时间，这非常不利于煤炭资源的高效开采。同时，搬家也需要很多钱，这增加了煤炭开采的成本。因此，有必要选择一种便于移动的通用采矿工艺。

3.2 普采技术的适用条件

该技术在煤矿开采过程中的应用具有一定的优势。它不仅具有很强的实用性，而且可以有效地节约成本，因此受到许多小型企业的青睐。在采矿作业中，人力资源成本相对较低，该技术的应用可以减少对人力资源的需求，降低成本。同时，该技术能很好地适应各种地质条件，能快速进行难度较大的采煤作业，在开采地质构造复杂的煤矿方面具有较强的优势。另外，由于需要一定的人力资源，所以对操作人员没有太高的专业要求，比较便于操作。

3.3 综掘机的选择

相关企业在开采过程中，应首先对待开采区域进行地质调查，并根据调查结果选择综采挖掘机，以确保整个工程的效率得到有效提高。在这个过程中，相关人员需要从三个角度进行分析：① 所选用的综采挖掘机在结构层面是否满足相关要求。② 整个设备的体积是否能达到相应的容纳值，既不能太大也不能太小。③ 选择整个矿区的实际土层结构和开采指标，并对整个岩层的强度进行分析，以确保整个开采工作得到有效保障。在此背景下，相关人员需要考虑的内容比较多。既要考虑整个设备的市场价值、维护成本和功率是否满足要求，又要确保整个设备的成本性能与采矿工作相一致，从而保证整个施工的安全和质量得到有效的提高。

结束语

综上所述，在煤矿开采中，选择合适的开采工艺对煤矿的安全高效开采至关重要。目前，我国常用的煤炭开采技术有通用开采技术和综采技术。一般开采工艺为半机械化开采，对地质条件适应性强，但工人劳动强度高，生产能力有限；综采技术是一种综采技术，具有很大的生产能力，但对生产的地质条件要求很高。因此，有必要根据矿井的实际情况，主要考虑煤层赋存条件、瓦斯含量和矿井储量，选择合适的开采工艺。希望本文的研究内容能为煤矿井下开采技术的选择提供一些技术参考。

参考文献

[1] 李建军 . 煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择 [J]. 中国石油和化工标准与质量 ,2019(09):229-230.

[2] 李广胜.浅析煤矿井下开采技术与采煤工艺的选择［J］.天工，2019(8)：119.

[3] 任君凯.关于煤矿采煤技术与安全管理的思考与实践[J].当代化工研究,2020(5):14-15.