井下采煤技术的合理选择

胡兵

山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司

042100

摘要：我国国土辽阔，矿产资源丰富，煤矿资源充足。随着我国经济社会的发展，各行各业对于煤炭的需求量不断上升，扩大的需求量为采煤技术的提高做出了新的要求。本文将就井下采煤技术的合理选择作出分析。

关键词：井下采煤技术 合理性 选择

1. 引言

在经济社会的快速发展下，我国的天然气储备相对匮乏，因此对于煤电的运用有较大的需求，随之增加的是对于煤炭资源的需求。我国具有丰富的煤炭资源，为煤炭的开采提供了很好的条件。但是在煤矿开采行业中，对于采煤技术的要求也在不断提高。机械化的开采技术已广泛应用于我国的煤炭开采行业的开采工作中。但是在煤炭的开采过程中，有多种多样的采煤方法可供选择，而为了人力物力成本最大程度的节约，就要对井下采煤技术进行合理化的选择。当前在井下采煤中常用到的方式主要是爆破落煤技术、普通机械化采煤技术、水力采煤技术和综合性机械化采煤技术几种。在采煤的过程中应以安全、高效为目的，对采煤环境进行具体的分析，根据实际的煤层赋存状态和地层地质状态进行合理的选择，并对选择的具体方法进行优化。下文将对不同的方式进行更具体的解析以及提出不同技术的选择原则。

2. 井下采煤方法的种类及其各自的特点

2.1 爆破落煤技术

爆破采煤技术同时也有炮采技术之称，其工艺流程主要如下图1所示：

图（1）

2.1.1 爆破落煤这一环节同时涉及到打眼、装药和放炮落煤3个环节。首先应该将矿井瓦斯等级作为炸药选择的标准，按照《煤矿安全章程》对煤矿允许使用电雷管进行严格筛选。其次是对炮眼的摆放位置的设计。主要的布置方式有三花眼、五花眼、平行眼等等。具体的爆破参数，例如炮眼的角度以及装药量的具体数据要根据不同工作面上煤的硬度条件进行详细的设计。最后才应用到实际的采煤工作中。

2.1.2 人工装煤，这一环节容易发生工伤事故。因此在装煤工作开始前的支护工作至关重要。这一工作环节的特点是需要的劳动力大，劳动强度高，工作效率低。

2.1.3 支护工作面以及处理采空区

炮采工作面通常使用木顶柱支护，在后来的发展中开始使用摩擦柱。在两者被淘汰之后目前更多使用单体支柱。单体支柱能对工作面起到较有效的支护作用，并且有效解决了炮崩倒柱的问题。在工作面空间支护完毕之后要及时进行回柱放顶，有效解决由于工作面空间大导致的支护困难等问题。

总体来说，这一采煤方式属于劳动密集型。相对新兴的采煤技术来说较落后，其中人力成本高，劳动强度大。采用这一方式采煤的过程中工伤常常发生，属于较为传统的采煤技术之一，回采效率低。与此同时，也具有较强的广泛适用性，在不同的煤层赋存条件下都能够使用。

2.2 普通机械化采煤技术

普通机械化采煤，也就是高档普采。此种采煤方式与炮采相比主要依靠机械落煤，在采煤机的高速切割之下实现落煤。在落煤机械与刮板输送机的相互配合之下煤炭大部分能够被自装。但是自装的过程中容易产生残留，因此小部分落煤需要人工进行辅助。在普通机械化采煤技术中通常选用筒式采煤机代替刨煤式采煤机的应用，以追求更强的稳定性和更佳的装煤效果。普通机械化采煤的应用方式如下图（2）所示：

图（2）

与炮采技术相比，高档普采减少了爆破落煤这一工序用机械挖煤机取而代之。也由此减少对煤层顶板的破坏，降低了劳动强度。节约人力成本，提高了生产效率。但是实用性较弱，不能够使用于所有煤层。主要应用于煤层相对稳定，厚度变化小的工作面。

2.3 水力采煤技术

水采技术主要原理是依靠水力切割，开采井下煤炭。其工作是主要利用水射流时产生的压力进行落煤以及运煤工作。在工作时具有高度的自动化特点，工作人员不允许与工作面接触，从而能够充分发挥柱式采煤法的优点。

水力采煤法工序简单，机械化程度高。除去了转运作业、工作面支护、顶板回护等工作程序，有效简化了采煤环节。与此同时降低了空气含尘量，提高生产安全性。但是水力采煤的缺点是资源回采率低，回采准备工作量大，通风系统存在短板，瓦斯事故频发等。

3. 井下采煤技术选择的原则

在煤矿开采的过程中主要应该遵循以下原则。首先是煤炭开采的安全性先行，其次开采技术与相关的现行法律和行业规范的标准对照，是否符合现行的开采标准。再次是开采技术是否达到回收率要求，是否绿色开采。采取的开采技术是否达到了切合实际煤层赋存的实际情况。除此之外，在选取井下采煤技术的时候要尽量选取工作效率高的方式，避开劳动力密集型的开采技术。根据煤层赋存条件，优先选取综合性机械化和普通机械化采煤技术；不适应具体煤层情况时选取灵活性较强的“爆破落煤技术”。当煤层较薄，并且刨煤机采煤无法投入使用时，可以采取“水力采煤技术”。但总体上先行的原则是安全性、适应性以及高效性。具体的方式选择原则如下：

3.1 爆破落煤技术

当煤层条件不适用与机械化开采的情况下，可以使用爆破采煤技术。炮采技术具有设备成本支出小，生产管理便利，以及对复杂地形适应程度高的长处。能够在各种不同的煤层下开展工作。

3.2 普通机械化采煤技术

普通机械化采煤技术的优点是设备价格低，能够在地质构造复杂的工作面上运用。尤其是工作面性状不规则、面积不够以及推进距离小的工作面上得以运用。

3.3 水力采煤技术

当井下顶板条件好，井下瓦斯含量小的环境，煤层厚度小以及大倾角煤层中比较适用水力采煤技术。尤其是不规则煤层中适用水采能够大大提高开采的效率。

4. 总结

在煤矿的生产中，要按照煤层赋存状态和工作面中具体的地质地层状态，进行具体分析决定选择哪一种采煤技术。同时，生产过程中的安全性，采煤的有效性也要作为技术选择的考虑部分之一。在对采煤技术进行考究的时候，应该考虑技术的先进与否、考虑资源的节约和环境的可持续发展，尽量避免劳动密集型的技术。在绿色开采的同时，发挥经济效益的最大化。

【参考文献】

1.李文波."井下采煤技术的合理选择."内蒙古煤炭经济 .22 (2016).Print.

2.谢绍春."浅谈井下采煤技术的合理选择."中国化工贸易 .15 (2017).Print.