煤矿井下采煤技术与工艺浅析.pdf

煤矿井下采煤技术与工艺浅析王洪生霍州煤电集团兴盛园煤业有限公司，山西霍州 0 3 1 4 0 0 摘要【随着我国经济的快速发展和城市化建设的迅猛发展，煤炭的需求量呈现出日益增长的趋势，为满足国民经济的快速发展的趋势，在进行煤矿井下开采的过程中不断进行技术革新，以提高煤矿开采的效率，保证采煤工作安全有效的开展。本文详细探讨煤矿井下采煤技术与采煤的工艺，为同行业提供借鉴和参考的标准。关键词煤矿；采煤技术；采煤工艺 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 8 0 1 5 5 ． 2 0 1 3 ． 0 9 ． O 1 1 中图分类号 1 7 4 0 3 ． 7； F 4 0 7 ． 2 1 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 8 0 1 5 5 2 0 1 3 0 9 0 0 2 1 一 O 1 在采矿科学中采煤方法和工艺是永恒的主题。只有采煤技术与高新技术的有机结合才能够实现产量高度集中，实现可靠的生产目标，才能更好地提高采煤的经济效益，达到最优的产量。一、煤矿井下开采的技术特点井下开采技术的特点主要体现在 ①井下开采的技术难度相对来说比较高。通常情况下，井下煤矿的储备量远远大于露天煤矿的储备量，因此加强井下开采技术具有较强的现实意义。井下开采技术应该根据当地的地址情况和煤层部分的特点，设置一套科学合理的井下开采方案和流程，主要包括井下煤矿设备的选择、支护的方式和方法等等。②井下开采的方式和方法应该根据煤矿的类型而定，开采方法的不同，最终形成的开采效率也有较大的差异性。井下开采技术一般是选用长壁开采或是放顶煤开采方式。井下开采的技术是伴随着经验的不断总结和大量的实践形成的，每一种采煤技术和采煤工艺都是随着时代在不断地改进和创新，都需要相关的设备和方法的改进和完善。因此在选择开采的方式时要做好前期的调查工作，保证开采工作的顺利进行。二、煤矿井下采煤的技术一柱式采煤法通过采空区之间的煤柱作为一定的支撑基础，不断进行深挖，采用爆破的方式回采煤柱。这种方法的优点在于工作面比较小，可以实现对多个工作面进行开采，具有较高的产出率，相对来说比较容易控制。柱式采煤的方法是传统煤矿矿井开采过程中常用的方法，但是现在已经难以满足当前对煤炭的需求，因此必须进行创新和改进。二长壁开采技术长壁开采技术是当前最为广泛的一种煤矿井下开采方式和方法，优势在于拥有较高的采煤效率、生产环境的安全系数高，同时机械化程度比较高。从实践来看，该技术模式下的矿井煤炭运输、铁路外运能力与矿井的长壁工作面实际生产能力相适应；长壁开采区域收稿日期 2 0 1 30 51 5 作者简介王洪生 1 9 6 2 一，男，现在霍州煤电集团兴盛园煤业有限公司任职。的各种几何尺寸，有了非常明显的增大，这样就可以相对地减少连续采煤机准备盘区的时间，有效地提高了开采的效率。三放顶煤开采技术这种方法具有较大的经济效益性，但是也存在一定的不足。例如采煤工作面上的围岩破坏非常严重，出现瓦斯涌出来的现象较多，往往容易产生安全事故。放顶煤开采技术，实际上就是对传统采煤技术的一次革新，在设备的选择上要立足于当前的实际情况，通过不断学习和引进国外先进的技术和运输设备，尤其是大功率刮板、转载机、输送机以及胶带输送机的实际运用，使其运输能力大幅度提升。在采煤工作面布置的过程中，采用倾斜长壁的开采方式，有效的控制顶煤变形和破坏情况，全面的提高工作效率。三、采煤的工艺一综采工艺这种工艺即为综合机械化采煤工艺，主要是指在采煤工作面中全部生产工序都应用了机械化的联续性作业，提高了机械化的程度。因此这种采煤工艺具有较强的优势，主要体现在能够节约大量的人力资源，同时提高了产出的效率以及工作的安全性。是今后采煤工艺的主要方式。二炮采工艺这种采煤工艺所采用的方法是应用爆破方式进行工作面落煤，采用人工或者是机械的方式进行装煤，运煤也采用机械化的方式，并使用单体支柱进行工作面顶板支护工艺。这种采煤工艺中的装煤是一项单独工序，其他工序与普通采煤方式基本上是相同的，但是由于其使用的设备比较简单，因此对于施工条件比较复杂的工作面，通常是采用这种方式进行采煤。三连采工艺这种工艺主要是采用连续采煤机进行破煤和装煤，采用可伸缩式输送机或者是梭车进行运输煤，并采用锚杆进行顶板支护，使用铲车清理工作面，搬运物料，使得整个工序实现机械化。特点是将待采煤层分割成长方形或者是正方形的煤柱，采用挖掘开采合一的方法，进行煤房掘进和煤柱的回收。当区段内的煤房全部挖掘以后，在用采煤机开始后退式煤柱的回收。下转第 2 7页 2l [ J ] ．煤矿开采， 2 0 0 6 ． 1 0 7 0 ． [ 2 ] 张甫人，等．瓦斯爆炸事故树模糊数学分析法研究[ J ] ．煤炭技术， 2 0 0 1 ，． 1 1 ． [ 3 ] 王超，等．采煤面瓦斯爆炸事故的事故树分析与防治[ J ] ．能源技术与管理， 2 0 0 8 ， 3 ． [ 4 ] 张丽丽，李诚玉．采煤工作面瓦斯爆炸的事故树分析[ J ] ．煤炭技术， 2 0 1 2 ， 6 ．责任编辑陈凌霄上接第 2 1 页四普采工艺普采工艺即为普通机械化采煤工艺，主要是指通过采煤机同时完成割煤及装煤的作业，机械化运煤，主要是采用单体支柱进行工作面顶板的支护。这种工艺的支护工艺由人工完成，其工作面的机械效率远远不如综合工艺的效率高。安全程度和经济效果上远远不如综采工艺，但是普采工艺的适用性相对比较强。这种采煤的方式工作面的支护方式主要是由错梁直线柱和齐梁直线柱两种，一般是采用错梁直线柱的布置形式。四、采煤工艺的选择一适合综采工艺的条件综采工艺具有高产、高效、劳动强度较小同时安全性比较高的优点，但是其设备价格比较昂贵，在国内只有效益比较好或者是具有较好的煤层赋存条件、较好的生产系统和管理水平才能发挥出其优势。一般适用于稳定性比较好，顶、底板的条件良好构造简单的煤层。二适合炮采工艺的条件炮采工艺具有较强的适用性，管理方法比较简单，技术装备比较便宜而且比较容易掌握，但是相对来说劳动条件比较差，产出的效率比较低下，这种方法更加适合于不适合机械开采的煤层，这时可以采用炮采。当前，在我国炮采的工艺多应用与地质比较复杂或者是急倾斜的煤层当中。三适合连采工艺的条件这种工艺出煤快，投资比较少，适应性和安全性比较强，而且机械化的程度比较高。但是回收率和通风条件比较差。这种工艺对于煤层的地质条件要求比较高。一般适用于构造比较简单、开采深度比较浅、开采技术简单的煤层当中。这种工艺可以作为大型矿井的辅助采煤的方法。四适合普采工艺的条件普采设备的价格比较低，而且对于地质条件变化的适用性比较强，工作面比较容易搬迁。对于地质构造比较难的工作面能够发挥其优势，取得比较理想的效果。这种技术容易掌握，生产的组织比较容易，是当前我国中小型矿井的机械化采煤发展重点。结束语根据不同的开采环境选择不同的开采方法和工艺，建立科学有效的管理机制，不断提高采煤工艺的机械化水平，升级采煤装煤等环节的工作，充分实现提高采煤的产量和质量，更好地满足社会和人们的需求，服务全社会。参考文献 [ 1 ] 张懿．不同采煤技术的优缺点及采煤方法的选择原则[ J ] ．科技创新与应用， 2 0 1 2 1 O ． [ 2 ] 唐成仕．关于煤矿采煤技术的合理优化的研究[ J ]．科技与企业， 2 0 1 2 1 9 ． [ 3 ] 温千峰．浅议井下采煤技术的合理选择[ J ] ．中国新技术新产品， 2 0 1 2 1 6 ． [ 4 ] 梁建伟，余勇辉．煤矿矿井安全质量标准化建设应注意的问题[ J ] ．中国科技博览， 2 0 1 1 2 6 ． [ 5 ] 吴树新．试谈采煤方法和采煤技术的合理选择 [ J ] ．科学之友， 2 0 1 2 0 5 ．责任编辑陈凌霄上接第 2 5页一般根据影响因素将煤矿开采企业的安全管理划分为通风管理、煤尘管理、防治水管理和其他有毒有害气体管理等几部分。基于信息技术的煤矿开采安全管理系统就是将信息技术合理应用在以上几个管理部门中，并建立起现代化、智能化的安全生产指挥中心，以实现安全信息数据的采集、分析以及处理，从而将煤矿开采企业安全管理水平提升到一个新的水平。一瓦斯安全监测系统瓦斯安全监测系统主要包括传感器、井下分站、各类传感器、井下分站、传输设备、地面中心站等几个部分，其功能依次分别是信息采集、信息传输、信息处理及信息输出等。传感器一般包括瓦斯传感器、一氧化碳传感器、风速传感器、负压传感器、温度传感器等。二安全预警与分析系统安全预警与分析系统一般是在安全指挥中心，此系统会根据瓦斯安全监测系统传递的数据，并结合每个矿井本身的特点和以往的经验，做出一个事故发生率的综合性分析，也就是一般意义上的专家系统，最终给技术和管理者提供一个安全信息决策参考。三井下安全考勤系统井下安全考勤系统是对进入矿井的人员进行实时监控的一个重要手段，包括人井考勤和出井考勤，考勤设备直接与安全指挥中心的主服务器相连接，对每个井下工作人员进行跟踪分析。四专家智能系统专家智能系统是信息技术在煤矿开采企业安全管理中的最高层次，主要包括专家信息数据仓库和以数据挖掘为原理基础的智能决策系统等部分构成。结语近年来，我国的煤矿开采科技人员提出了 “ 数字煤矿 ” 的概念，即以信息技术为基础，集合计算机技术、多媒体技术和数据库技术，以网络传输为纽带，运用多种技术手段实现多源信息的采集、输入、存储、检索、查询与空间分析，并实现空间信息的多方式输和联机决策分析处理。对进一步提升煤矿开采企业管理水平，构建数字化企业管理系统起到了良好的作用。参考文献 [ 1 ] 张应，陶云奇．信息技术在煤矿安全管理中的应用[ J ] ．科技创新导报， 2 0 0 8 ， O 1 2 2 2 3 ．责任编辑陈凌霄 2 7