煤矿井下采煤技术与采煤工艺探讨.pdf

科学管理 362 2020年第6期 煤矿行业在一定程度上属于高危行业，尤其是在 煤矿井下采煤工作的开展中，安全系数较低。在实际 采煤工作过程中，会产生大量粉尘以及瓦斯等有毒气 体下，有毒气体的产生，将会在很大程度上引发爆炸 问题以及坍塌事件等，这一问题的出现，对于工作人 员的人身安全会带来很大影响，并造成威胁。因此， 为在最大程度上避免此类问题的出现，同时保证工作 人员安全，对于煤矿井下采煤技术与采煤工艺进行科 学合理利用。所以，本文将针对煤矿井下采煤技术与 采煤工艺相应内容进行阐述。 1 煤矿井下开采特点 煤矿井下开采相较于露天开采工作而言存在很大 不同，煤矿井下开采特点主要体现在以下几点中 （1）煤矿井下开采相较于露天开采工作而言，实际工 作难度与开发难度更大。井下煤矿的存储量，远远高 于露天煤矿的储存量。因此，为促使开采工作能够有 序进行，对于井下开采技术要加大研发力度。而且在 煤矿井下开采工作中，面临的情况更加复杂，可能会 面临复杂的地质情况、复杂的环境情况等[1]。为促使 开采工作能够有序进行，需要在开采之前，能够对实 际地质分布情况与环境情况进行分析与研究，从而制 定科学合理的开采方案与计划。（2）对于具体开采方 式的明确，要结合煤矿具体类型展开。在对实际开采 方式的选用中，要做好煤矿类型的区别，不同的开采 方式，对于采收率会产生不同影响。在实际开采中， 经常使用的开采方式是长臂开采方式与放顶煤开采方 式。如果是露天煤矿开采，那么一般会采取直接开采 的方式。因此，为使得开采工作能够有序进行，要结 合实际情况，选择最为合理的开采方式，从而将不同 开采方式的作用与价值充分发挥。 2 煤矿井下采煤技术类型 2.1 长臂采煤技术 在煤矿井下采煤工作的开展中，要加强对长臂采 煤技术的应用，通过对技术科学合理的应用，可以在 很大程度上促使采煤工作的有序进行，为各项工作的 展开提供相应技术支持。在长臂采煤技术的支持与 保障之下，可以在很大程度上缩短采煤机准备盘区时 间，不断提升煤矿井下开采工作质量与工作效率。与 此同时，机械化程度将会得到强化，确保整个采煤过 程的安全稳定。在对长臂采煤技术的应用过程中，为 达到更好的应用效果，可以加强对智能化采煤机优势 的应用，提升采煤日均产煤量。长臂采煤技术之所以 被应用在采煤工作中，是因为自身具备较强优势，比 如，适用性较强，可以将其应用在不同的地质条件 中。为搬迁工作的展开提供更多便利，工作人员可以 更快掌握技术，从而在采煤工作的开展中，将长臂采 煤技术作用与价值充分发挥[2]。长臂采煤技术在智能 化、可靠性采煤设备设施的支持与保障之下，采煤工 作的有序进行可以得到保障。 2.2 放顶煤采煤技术 放顶煤采煤技术主要是指，在厚煤层开采中，需要 沿着煤层底板底部设置采高为两米到三米的采煤工作 面，或者沿着煤层的某一个厚度范围内底部设置采高为 两米到三米的采煤工作面。在此期间，要进行回采工 作，回采工作的展开要对综合机械化方式合理利用。与 此同时，还可以采用现松动爆破方式、矿山压力作用方 式等。确保顶煤在破碎并成为散体后，经过支架后方放 煤窗口或者上方的放煤窗口放出。然后利用刮板运输 机，将煤矿运送到相应的工作面中。为使得放顶煤采煤 技术能够在煤矿井下采煤工作的开展中，充分发挥自身 优势，需要在技术应用前对煤层厚度、底板岩性以及倾 角等进行考虑与分析，这样才能避免对放顶煤采煤技术 功能与特性造成影响。除此之外，要加强对不同机械设 备的配合应用，比如，转载机、大功率刮板运输机等。 将采煤工作中面临的顶煤变形问题更好解决，为后续工 作的展开打下良好基础。 3 煤矿井下采煤工艺类型 3.1 普通采煤工艺 在煤矿井下采煤工作的开展中，普通采煤工艺相 较于其他类型的采煤工艺而言自身具备一定的特殊性 与优势。其优势主要体现在以下几点中（1）实际 工艺应用成本较低，花费更少成本，从而达到良好工 艺应用效果。实际应用性较强，并且有着较为广泛的 适用范围。无论是哪一种类型的煤炭企业，都可以使 用普通采煤工艺，进行相应的采煤工作，经济价值较 高。（2）普通采煤工艺具备较强适用性，不仅可以将 其应用在一般、简单的开采环境中，同时还可以将其 应用在较为复杂的地质环境中，为相应煤炭井下工作 面工作的展开打下良好基础[3]。（3）普通采煤工艺在 实际应用中，操作更加简单，一般工作人员都可以更 好完成操作，为工作人员工作的展开提供更多便利， 对于技术没有更高要求。因此，煤炭企业方面不需要 花费更多时间与精力，对工作人员进行培养，节省更 多人力资源成本与培养成本。因此，普通采煤工艺方 式，在实际采煤工作中得到广泛关注。 3.2 爆破开采工艺 爆破开采工艺在煤矿井下采煤工作中也得到广泛 关注与重视，爆破开采工艺主要是利用炸药或者雷 煤矿井下采煤技术与采煤工艺探讨 李光耀 大同煤矿集团同地宏盛企业经营管理有限公司 山西 大同 037000 摘要基于对煤矿井下采煤技术与采煤工艺的研究，首先阐述煤矿井下开采特点，然后分析煤矿井下采煤技术类型，包括 长臂采煤技术、放顶煤采煤技术等。最后，分析煤矿井下采煤工艺，包括普通采煤工艺、爆破开采工艺、连采工艺等。 关键词煤矿 井下 采煤技术 采煤工艺 363 科学管理 2020年第6期 管，对煤矿进行爆破，将炸落的煤炭收集起来。通常 情况下爆破开采工艺会被分为两种方式，分别是打眼 爆破与收集煤炭。大眼爆破对于工作人员有着较高要 求，需要工作人员能够具备较强的专业能力与综合素 养，对实际情况进行研究与分析，从而选择相应炸药 或者雷管。通过科学合理计算与分析，确保炸药与雷 管用量的科学性与合理性，使得煤炭都能够掉落，并 保证整个爆破过程的安全性，避免坍塌问题的产生。 爆破开采工艺在实际应用中，投资成本相对较低，操 作技术更加简单[4]。生产技术管理工作可以有序进行， 但是要做好安全管理工作。在最大程度上保证工作人 员的安全性，在确保安全的基础上，将爆破开采工艺 的作用与价值充分发挥。 3.3 连采工艺 在将连采工艺应用在煤矿井下采煤工作中，需要 加强对采煤机的应用，使得破煤工作与装煤工作的连 续性。然后利用相应运输设备设施，将煤炭运输到相 应地点中，接着使用铲车对工作面进行及时清理，保 证工作面的干净整洁，整个采煤工作都能在机械化发 展过程中进行。连采工艺优点是，出煤较快，机械化 程度较高，有着更高的工作效率。但是，在实际连采 工艺的应用过程中，会在很大程度上受到地质条件的 影响，也就是说并不是所有的矿井都适合该种工艺方 式。连采工艺尽量将其应用在地质构造较为简单，并 且矿井深度较浅的工作环境中[5]。除此之外，连采工艺 方式成本较高，所以，经常被应用在大型矿井开采或 者中型矿井开采中，将其作为一种辅助采煤方式。在 实际采煤工作中，可以采取不同的掘采方式，对煤房 展开相应的掘进工作。在这一过程中，要及时回收煤 柱，并且确保两个到五个煤房的交替实施。在完成煤 房掘进工作之后，可以通过利用采煤机的方式，完成 煤柱回收工作。在实际连采工艺的应用中，要结合实 际情况，确保工作人员对于连采工艺有正确认识，从 而为采煤工作的展开提供保障。 4 结束语 综上所述，煤矿行业是我国发展过程中的重要组 成部分，煤矿行业的发展，在很大程度上促进社会发 展与进步。因此，为实现煤矿行业的发展与进步，对 于采煤技术与采煤工艺要加大研究力度。同时在煤矿 井下采煤工作中，对于不同采煤技术与采煤工艺进行 科学合理利用。掌握不同采煤技术与采煤工艺，从而 将其中优势与作用充分发挥。 参考文献 [1] 袁文明 . 煤矿井下采煤技术及存在的问题探究 [J]. 化学工程与装备， 2019（11） 194199. [2] 贾泽龙 . 探讨井下采煤技术与采煤工艺对生产的影 响 [J]. 石化技术， 2019， 26（09） 187-188. [3] 侯红波 . 基于煤矿采煤技术的新工艺及方法研究 [J]. 当代化工研究， 2019（10） 129-130. [4] 闫书浩 . 影响选择科学井下采矿技术方法的因素及 应对 [J]. 煤， 2019， 28（05） 33-34. [5] 张雷 . 浅析煤矿井下采煤技术的现状特点及优化运 用 [J]. 科技风， 2019（13） 95. 作者简介 李光耀 （1990.12-） ， 男， 山西大同人， 毕业于天津理工大学， 本 科学历， 助理工程师， 研究方向 煤矿井下采煤技术与采煤工艺。 石从胶结物中剥离出来，从整体变成一个个小块状， 同时采取大排量、高泵压。发挥水利破岩的能力，及 时带走钻头附近的岩屑，避免钻头重复破岩。实际钻 进情况表明，采用较低的钻井参数在保护PDC钻头和 提高效率方面会有更好的效果。 2.3 提速工具和技术服务的应用 2.3.1 旋冲工具的应用 乌兰花区块古生界岩性主要为花岗岩。属于是火成 岩的类别，具有岩性复杂、硬度高，研磨性强及可钻性 差等特点，严重制约了钻井速度。针对乌兰花区块花岗 岩的主要特点，选择使用旋冲工具进行提速。该提速工 具改善井底岩石的受力状态，强化清洗井底，能够有效 提高机械钻速。现场共在兰46和兰23X两口井的安山岩 和花岗岩井段使用旋冲工具，机械钻速远远高于同期邻 井相同井段的机械钻速，在安山岩和花岗岩中钻进时， 机械钻速分别平均提高52.95和243。 2.3.2 钻头螺杆一体化服务 钻头螺杆一体化服务是乙方发挥自身优势，整合资 源，为甲方提供某一井段钻头螺杆的总包服务，达到考核 要求后，甲方按米付费的一种服务方式。提速技术应用以 来共在10口井二开井段试验了钻头、螺杆一体化服务，同 比之前的施工井，钻头螺杆单米成本下降21.52。 3 现场应用及效果 提速技术应用以来乌兰花区块共施工23口井。实 现进尺36393m，施工中五井次刷新区块指标纪录。 施工井口井平均机械钻速15.60m/h，同比之前提高 17.12，钻井周期同比之前缩短3.74天，基本实现了 该区块的优快钻井，为加快乌兰花油田油气勘探步伐 提供了强有力的技术保证。 4 结束语 （1）通过优化一开钻具组合和配套制定相关技术 措施，解决了乌兰花区块表层火山碎屑岩和玄武岩钻 时高、井壁不稳定、下套管困难的难题。 （2）根据地层倾角走向优化二开螺杆上扶尺寸和 优选四合一钻具，以及在不同井段钻井参数的制定，解 决了乌兰花区块长稳斜段井斜、方位不易控制的难题。 （3）优选高效PDC钻头、优化钻井参数，避免了 PDC钻头在腾格尔组、阿尔善组钻进时很易早期损坏， 延长了PDC钻头的使用寿命，提高了单只钻头进尺。 （4）提速工具的应用，有效提升了PDC钻头在特 殊岩性中的钻进速度。 （5）一体化钻井服务的推广和应用，在提升钻井 速度的同时，有效的降低单井成本。 参考文献 [1] 崔树清， 倪元勇， 王风锐， 等 . 阿尔凹陷钻井提速配套 技术的探讨与实践 [J]. 石油钻采工艺， 2013， 35（5） 1-12. [2] 龙刚， 刘伟， 管志川， 等 . 元坝地区陆相地层钻井提 速配套技术 [J]. 天然气工业， 2013， 33（7） 80-84. （上接第361页）