井下采煤技术与采煤工艺分析.pdf

科学管理 142 2020年第4期 目前，各个地区的采煤技术和工艺发展都存在着 诸多差异。但是因为受到地质条件的不同影响，不同 的矿区和井田内部都会受到不同程度的影响。即便在 同一矿区和井田的内部，其地质情况也存在着不同的 差异。因此，专业人员可以先分析不同的地质情况， 之后再选择合适的采煤工艺流程，这样才能够更好地 提升煤矿开采的水平。本文将结合实际案例分析具体 的采煤工艺和采煤技术。 1 采煤技术概述 我国煤炭资源种类丰富，这会直接影响我国经济 的发展。但是，随着社会经济不断地向前发展，将 会有越来越多的先进机械设备被运用于煤矿开采的 过程，最终更大地提升开采的效率。早在20世纪80年 代，我国煤炭行业的发展进入了新的阶段[1]。越来越多 综合性的机械化设备正被广泛应用，这也对我国传统 机械设备的发展提出挑战。目前，我国综合机械化采 煤技术正变得越来越成熟，最终也会朝着大功率和电 牵引的方向发展。 2 主要井下采煤技术与采煤工艺 随着时代的不断发展，一些地区在采煤的过程中 都融入了智能化的手段。如果能够将机械化手段和智 能化手段更好地结合在一起，自然会提升开采的效果 和效率，也会使井下作业变得更加安全。目前常见的 采煤技术和采煤工艺包括如下几点 （1）综合机械化采煤技术。在实际采煤过程中， 常规的采煤技术将会发挥重要的作用。一般的机械设 备能够全面地完成落煤、装煤炭和运煤的工作。一般 而言，可以通过使用此类综合的采掘工艺来提升收采 的效率，并通过降低劳动强度使施工过程变得更加安 全。目前，虽然多种类型的煤炭收采技术都会发挥重 要的作用，但是内部综采技术将会发挥重要的作用， 这也会是未来的主要收采技术。目前已经在煤炭企业 内部被大范围地推广。综合机械化采煤技术。整个过 程可以分为如下几个步骤①割煤。割煤一般都会在 采煤的过程中发挥实际的作用。主要可以采用滚筒式 的采煤机和刨煤机来进行加工[2]。正因为多数煤层的 底板高低有变化，所以可以采用双滚筒采煤机进行采 煤。②运煤。在完成割煤的环节之后就可以直接开始 运煤。在采煤机割下煤之后就可以直接装入刮板输送 机内部，再借助桥式转载机和输送机直接运送煤炭。 ③工作面支护和采空区处理。一般可以采用高压液体 支架和动力液压支架来完成采空区内部的工作。总体 而言，在操作的过程中也可以完成多种工序。一般而 言，支护和滞后型支护为常规的2种支护方式。但是跨 落法不仅较为常用，而且整体成本较低，被运用于采 空区内部。 （2）普通机械化采煤技术。通常而言，普通的机 械化技术属于一种传统的机械化技术。所有落煤和装 煤的过程都是在同一时间内完成的。一般而言，单滚 筒采煤机和双滚筒采煤机为最重要的两类采煤形式。 如果左边的螺旋滚筒被放置在右面进行工作。滚筒则 会随即进行逆时针旋转。 （3）爆破采煤技术。爆破采煤技术主要由如下几 个步骤组成第一，全面保证爆破落煤的精度，并不 会对顶板和运输机形成破坏。也只有这样才能够在少 使用炸药量的基础上保证爆破的效果。注意在核实的 地方安置炮眼。第二，可以先用爆破的方式将落下的 原煤装到运输机上。但是，由于原煤的量比较大，大 部分时候需要采用人工的方式进行装煤。第三，先要 处理好整个采空区，之后再让其在支护的过程中保证 足够的空间。必要时可以采用单支柱和密集支柱的形 式进行支护。 3 选择井下采煤技术和采煤工艺的特点 （1）普通机械化采煤技术。一般而言，普通机械 化的采煤成本相对较低，在开采的过程中会受到诸多 类型地质条件的影响。所以可以运用于不规则和地质 构造波动较小的地质条件。又因为普通机械化操作的 过程较为简单，生产的过程也非常容易。因此可以采 用普通的机械化开采技术开采中型和小型的工作面。 （2）连续采煤技术。目前，连续采煤技术的机械 化程度普遍较高，不仅对地质构造有较强的适应性， 而且出煤的效率很高。但是其在回收的过程中，煤层 回收率普遍较低，所以这种开采技术只能够被运用于 要求较高的地质条件。 （3）爆破采煤工艺技术。在操作的过程中主要借 助雷管和炸药来进行爆破。此种技术不仅装备投资的 成本较低，也会直接适应整个地质结构。在生产的过 程中比较容易被操作。但是爆破采煤工艺的开采效率 较低，现场操作的条件又较差，所以整体劳动的强度 也较大。从规定的条件来看，如果不具备相关的机械 采煤工艺，则可以有效地使用爆破工艺来采煤。更可 以在地质构造较为复杂的煤层中采用爆破开采工艺进 行开采。随着时代的不断发展，爆破采煤工艺技术势 必会发挥更加重要的作用。 （4）综采工艺。综采工艺的生产效率较高，生产 环境也较好，所以整个劳动强度也较低。但是多数综 采设备的成本较高，所以可以适用于地质条件较好的 煤层中。从以往生产的经验来看，如果整体煤层的地 井下采煤技术与采煤工艺分析 关正正 山西阳煤集团蒲县天煜新星煤业有限公司 山西 临汾 041200 摘要随着科技的不断发展，井下开采技术正在不断地进步，在很大程度上促进了我国煤矿产业继续向前发展。专业 人员只有选择合适的开采工艺才能够更好地提升开采的效率。本文结合实际案例具体分析井下采煤技术和采煤工艺。 关键词井下采煤技术 采煤工艺 分析策略 143 科学管理 2020年第4期 质条件较为稳定，整体的顶板又较为牢固。此时如果 将煤层的倾斜角度控制在55以内，则可以在第一时 间实施综采工艺。但是，由于我国目前煤矿内部的地 质条件不稳定，所以使用综采工艺的场合较少。 4 实际案例分析 4140工作面煤层情况见表1。 表1 4140工作面煤层情况 煤层厚 度/m 开采 煤层 煤层 结构 煤种 煤层倾角/ 稳定 程度 8.024-2号 较为简 单 长馅煤3～15稳定 该煤层位于太原组的上部，距离砂岩的距离为 33.32m，平均的厚度为9.42m，煤层的平均厚度为 3.4013.12m，平均的厚度为8.02m。整体煤层为稳定的 煤层。可以看出，该煤层的结构较为简单，内部饱含 着不同类型的泥岩和炭质泥岩。整个煤层主要是由泥 岩、粗粒砂岩以及炭质泥岩组成。该煤层属于零星的 气煤。从上述的条件可以看出，4140工作面内部的煤 层地质条件良好。不仅地质条件较为稳定，而且顶板 整体较为牢固。 5 结束语 多数煤层的赋存形式有所变化。其不同的煤矿采 煤技术和工艺将会发挥重要的作用。目前，多数采煤 区内部存在着多样化的煤层赋存形式。因此，专业人 员需要采用对应的采煤技术进行施工。随着煤炭开 采企业的快速发展，煤炭开采技术水平正在不断地提 升，其生产技术水平也会就此提升。一方面，普通的 机械化采煤装备会不断地在发展。广大综采施工技术 也会逐步发展为电力牵引设备和智能化的工作方式。 因此，在实践的过程中需要先了解不同的地质构造， 并采用合适的开采工艺更好地进行开采。最终，煤炭 企业自然就会更好地向前发展。 参考文献 [1] 岳志凯 . 井下采煤技术与采煤工艺的选择应用 [J]. 现代工业经济和信息化， 2017， 7（6） 71-72 ； 74. [2] 康利发 . 井下采煤技术与采煤工艺的选择应用研究 [J]. 建筑工程技术与设计， 2016（30） 80- 82. 作者简介 关正正 （1989-） ， 男， 毕业于山西煤炭职工联合大学煤 矿开采技术专业， 助理工程师， 主要从事煤矿开采技术及管 理工作。 采过程中，在采动影响作用下，上覆岩层会出现变形 现象，甚至可能发生破裂问题，导致围岩应力跟着变 化。若是采空煤柱两侧则将会使顶板压力过于集中在 煤柱体上，导致煤柱出现变形。所以必须在残留煤柱 开采过程中加强顶板压力控制，提高顶板管理的合理 性，确保煤矿开采工作安全、顺利开展。 （4）强化顶板支护。强化顶板支护管理要求要做 好以下工作。首先，要求开采单位必须对地质资料与 开采条件进行全面、熟悉掌握，提高顶板安全管理水 平；其次，落实好相关支护措施，确保较高的支护质 量，减轻支护阻力。最后还应做好支架与围岩之间的 填充，提高支架支护能力与支护的稳定性。 （5）加强对采空区积水的防治。对于采空区积水 的防治，应从以下方面着手。一是对矿井充水的水源 情况、矿体周边含水层富水条件情况、地下水径流、 矿井水补给情况以及隔水层情况等进行详细的了解， 为采空区积水防治做好相关的前期准备。二是要根 据对矿井地质资料的掌握来对排水设备进行合理地选 择，落实好相关的综合治理措施。三是出现井下积水 应立即采取疏通管道等相关措施，及时排水，同时注 意对突水事故的预防与控制，确保开采安全。 （6）推广运用回风平巷。在进行煤层井田的残采 和复采时，在开采小煤矿过程中务必将回风平巷或分 段的回风平巷设置在区段的上边界处，通过煤房连接 运输平巷与回风平巷，进而实现采煤作业面的全副压 式通风。 3 结束语 安全问题是复采残采煤层开采过程中必须予以高 度重视的问题。因此煤矿开采单位必须对当前复采残 采煤层开采过程中存在的各种问题进行深入分析，进 而针对性地采取有效措施，提高采矿工作的安全保障 水平。通过对各项技术、措施的综合利用，在确保复 采残采煤层煤矿开采工作顺利进行的同时，最大限度 地提升开采的安全水平，确保开采效益最大化。 参考文献 [1] 张虎 . 复采残采煤层煤矿开采技术研究 [J]. 工程技 术 （引文版） ， 2016（12） 29. [2] 成卫军 . 复采残采煤层煤矿开采中存在的问题分析 [J]. 技术与市场， 2014， 12 274. [3] 郑旋， 高维强 . 特厚复采煤层多点自燃灾害综合防 治技术与应用 [J]. 内蒙古煤炭经济， 2019（12） 91-92. 作者简介 段伟锋 （1984） ， 男， 本科学历， 毕业于山西大同大学 采矿工程专业， 研究方向 采煤。 （上接第139页）