煤矿采煤方法与技术分析.pdf

325 科学管理 2020年第6期 煤矿是人类在开采含煤地层时所挖掘的合理空 间，一般分为井工和露天煤矿。煤是最主要的固体燃 料，也是可燃性有机岩。采煤方法种类很多，主要分 为壁式和柱式两大类。要想达到煤炭资源可持续发 展，企业要想增加经济效益，就必须结合现代化技术 和方法进行采煤，并根据实际情况合理利用。只有这 样，才能保证煤炭开采效率最佳，也能保障开采过程 中的安全性。这不仅关乎着企业的发展，也关乎着国 家的发展进程，影响着国家的综合国力。 1 影响采煤方法与及技术的因素 煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采资源的区域名 称，一般分为井工和露天。井工煤矿指煤层离地表较 远且向地下开掘巷道；露天煤矿指煤层距地表很近且 直接剥离地表土层。煤是一定地质年代的植物在适宜 的地质环境下，逐渐堆积并埋没在水底或泥沙中，经 过漫长的天然煤化形成的。采煤指把煤炭从地下或 地表分离并运离现场的过程。煤炭资源一般呈层状分 布，范围广，储量大，较脆、切割易破碎，在开采过 程中容易存在水、火、瓦斯等危害。煤炭开采方式分 露天和地下两种，一般机械化较高，少数采用水力。 采煤过程中随着开采而导致的围岩应力重分布，使围 岩、煤层以及人工支撑物变形、塌落等，甚至会导致 地表发生沉降，直接影响开采项目和地表建筑物的稳 定性及安全性，也会对工人的生命安全造成威胁。煤 矿开采还会带来水污染、植被破坏、二次扬尘等不良 环境影响。煤炭资源的开采方法和技术也随着科技的 进步而不断发展着，为开采的效率和质量以及项目的 安全性提供了做大的保障。 1.1 经济 想要进行煤矿开采，那么就必须考虑经济因素。 在开采前必须计划化开采所使用的方法与技术、开采 所使用的机械、工具、开采的进程步骤以及需要多少 人员等，根据这些大概计算出开采所需要花费的经济 成本，再对比预计可以开采出的煤量所带来的经济收 入，保障有较可观的经济效益收入，不至于入不敷 出。对开采大致情况知晓，也能提前规划选择适当的 开采方法与技术，尽可能的降低成本同时也能提高开 采效率。 1.2 技术水平 煤矿采煤的技术水平主要涉及工人和装备及设备 两方面。随着社会的进步与科技的发展，煤炭开采的 方法与技术也在不断的探索与创新中，很大程度上提 高了开采的效率和煤炭的质量。但再好的方法与技术 也要运用适当，才能发挥其最大的作用，不然可能没 能提高开采效率甚至适得其反。 1.3 地质条件 （1）地质构造在煤矿开采前应先勘察区域地质 构造情况，根据实际情况选择最适当和安全的方法。 地质条件较稳定时用综采，不稳定时用普采。 （2）厚度煤层的厚度不同，所需要的方法也不 同，只有选择合适的方法才能保障开采顺利，不会因 方法不足而返工或因方法过度而致事故，耽误进度。 厚或特厚层用分层开采，中厚或薄层用一次采全厚。 （3）自燃状况及含水率煤层含水率较高要先 设置排水系统；煤层若易自燃，应采取防火灌浆等措 施，最大程度上保障开采的安全性。 （4）围岩及煤层特点。围岩和煤层的稳定性、结 构等特点及参数都会影响采煤方法与技术的选择。 2 选择采煤的方法与技术的原则 2.1 经济高效 随着社会的进步，人们已研究出许多先进的大型 开采机械设备且被广泛应用，能很好的适应复杂环 境，保障开采的安全性，提升开采效率和质量。与传 统开采设备相比较，这些现代化设备已实现自动化， 可以节省人力。但对于小型煤矿开采而言，不建议采 用，会浪费成本，也不实用。根据煤矿开采情况选择 合适的技术与方法，能节约人力与成本投入，既增加 了经济效益还提高了工作效率。 2.2 高采出率 为了尽量减低对环境的不良影响，需要确保煤炭 的高产出率，相应的也就得减少不必要的回采率，减 少煤炭资源的浪费并尽量保障其产出质量。 2.3 绿色安全 绿色是指在煤炭开采的过程中尽量减少因开采活 动为周围生态环境及地质环境所带来的不良影响和损 害。安全是指在煤矿开采的过程中应做好安全措施， 保障开采的安全性，坚持安全第一的原则。在开采前 应先勘察开采区域的地层及煤层分布情况，分析进行 开采活动实施后对地层的影响以及其可能变化的情 况，尤其是地表的移动与变形情况，根据得到的数据 及分析结果来模拟煤层开采过程中的地质环境变化， 以便选择最适合的方法、技术与设备，并配备相应的 技术人员，使煤矿开采活动科学、合理，最大程度保 障了其安全性，降低了损害性。 3 采煤方法 3.1 长壁采煤法 长壁采煤法指对工作面进行长壁推进、长壁布 置，主要应用于煤层分布理想、储量大、地质条件优 煤矿采煤方法与技术分析 上官志云 山西乡宁焦煤集团有限责任公司 山西 临汾 042100 摘要随着对社会的飞速发展以及对煤炭的需求量与日俱增，改变传统工艺，结合现代化措施，改善并有效利用适 当的采煤方法与技术，提高煤炭的开采效率十分重要。针对煤矿的采煤方法与技术进行了分析。 关键词煤矿 采煤 方法 技术 科学管理 326 2020年第6期 质的煤田。为提高开采稳定性，需在采空区为煤柱预 留空间，在开采进行一定时间后，保留一部分煤柱， 间歇性推进。长壁采煤主要分炮采、综采、普采三种 工艺，以机械化程度来进行划分，在煤矿开采时要根 据煤矿里煤层的实际情况来决定使用哪种工艺。 炮采应用于较薄煤层或边角煤层。在煤壁上打 出炮服，然后用爆破来破碎煤层，运输通过人工或机 械。煤矿顶板安全防护可采用摩擦式金属支柱。然而 其使用机械的机会不多，主要靠人力，因此开采效率 较低。 综采是一种全机械化的采煤技术，采煤全程及 防护装置皆使用机械化手段，因机械设备利用机会及 几率多，因此其开采效率也显著优于另外两种方法。 普采应用于煤层或储量小、地质情况复杂的开 采环境。其机械化程度较高，常用采煤机来进行落煤 及装煤，运煤及顶板防护装置与炮采的工艺相同。 3.2 倾斜长壁采煤法 倾斜长壁采煤与长壁采煤基本相同，但在工作面 及巷道布置方面有差异。当基础设备相同时，倾斜长 璧采煤不需布置采区，所以生产速度快，也更利于地 下积水进入采空区，减少布置排水措施。另外，倾斜 采煤工作面受到煤层倾角的分力，导致顶板的悬臂岩 层移向采空区，使顶板岩层受到拉力，更有利于顶板 的管理与安全性。 4 采煤技术 4.1 条带开采 条带开采也称为保护性开采技术。首先将煤层按 条带划分，开采1条，保留1条，使保留下来的条带保 持稳定，降低煤矿开采带来的潜在危害，还能防止地 表下沉，保护地表的建筑物不受到较大的损害。在进 行划分前要先研究区域内的地表移动情况，保证其科 学性和有效性。其投入设备简单，具有良好的经济效 益，然而其资源回收率较低。 4.2 放顶采煤 放顶煤采煤指沿厚煤层底部布置1个2～3米高的长 壁工作面，采用综合机械化采煤工艺回采，利用矿山 的压力或加以人工松动辅助使顶煤破碎放出，并予以 回收。应用于厚煤层矿区。其经济效益较好、开采效 率高，但是煤炭回收率低。 4.3 离层注浆 离层注浆技术应用于调整覆岩及地表下沉速率。 在地面采空区上部的覆岩钻孔，再利用高压使液体填 充材料进入采空区中，减轻采空区下沉程度。其煤炭 回收率较高，经济效益好。 5 结束语 本文就煤矿开采方法的影响因素、开采所遵循的 原则方面着手，分析研究了煤炭资源开采的方法与技 术。随着现今社会发展的进程不断加快，煤炭开采的 方法与技术也需不断地探索创新，才能跟上时代的需 要，满足其需求，使得我国综合国力不断加强。 参考文献 [1] 张吉雄， 巨峰， 李猛， 等 . 煤矿矸石井下分选协同原 位充填开采方法 [J]. 煤炭学报， 2020， 45（01） 131-140. [2] 盖建平， 孙福强 . 煤矿充填采煤方法的应用与分析 [J]. 煤矿开采， 2010， 15（6） 1-3. [3] 马良云 . 圭山煤矿急倾斜不稳定煤层安全采煤方法 探讨 [J]. 矿业安全与环保， 2008， 35（5） 69-72. [4] 毛德兵， 蓝航， 徐刚 . 我国薄煤层综合机械化开采技 术现状及其新进展 [J]. 煤矿开采， 2011， 16（3） 11-14， 76. （上接第254页） 出更多的利益，为其他的企业左营标榜的作用。由此 可见，对机电设备的日常管理与维护工作是非常有必 要的，企业一定要落实下去，这样就能很好的避免安 全事故的发生了[2]。 4 结束语 综上所述，随着科学技术的发展，各种机械化设 备叶都开始应用在煤矿工作中，因此，机电运输在煤 矿生产中有着非常重要的地位，这就要求企业要进行 合理的安全管理。高效有序的煤矿机电运输安全管理 能够让相关工作人员的生命财产安全有了保证，避免 出现一些危险的安全事故，所以对安全管理工作一定 要特别注意，只有保证了工作人员的安全，才可以更 好的进行煤矿开采工作，因此，安全管理工作是非常 有意义的。 参考文献 [1] 张学锋 . 煤矿机电运输安全管理及隐患预防策略分 析 [J]. 山东煤炭科技， 2017（1） 117-118. [2] 徐小风 . 煤矿机电运输的安全管理及解决措施 [J]. 决策探索， 2018（1Z） 33-34. 作者简介 刘瑞 （1987-） ， 男， 毕业于东北大学， 本科， 采矿工程 ； 职 称 机电助理工程师， 从事机电专业， 研究方向 煤矿机电。