煤矿开采井下采煤技术及运用分析

周继元,吴茜

云南东源镇雄煤业有限公司 云南省昭通市657200

摘要：近年来，随着采掘作业面的扩大，井下开采难度越来越大。为提高开采效率及煤炭产量，煤矿企业应根据自身实际情况合理利用相关采煤技术，在安全生产基础上实现高产高效目标，这对煤矿企业的可持续发展具有重要意义。

关键词：煤矿；井下采煤技术；运用

采煤技术是煤矿井下开采的关键因素，直接关系到井下开采的安全及效率。因此，在使用采煤技术时必须遵循安全性及适用性原则。只有这样，才能充分发挥采煤技术作用，对促进煤矿企业的可持续发展具有重要现实意义。

一、煤矿开采井下采煤技术

1、综合机械化采煤技术。其被简称为“综采技术”，是目前我国煤矿井下开采中最常用的开采工艺。在综采技术使用中，具有较高机械化要求。相比连采工艺中的机械化要求，综采技术对机械化要求更高，将机械化技术贯穿煤矿开采工作的全过程。综采技术的使用在降低了工人工作强度的同时，提高了煤矿开采工作效率，并且大量机械化设备的使用也提高了煤矿开采工作安全性，是未来煤矿开采工作的重要开采工艺。煤矿工作机械化也是煤矿开采工作在未来的主要发展方向。

2、普通机械化采煤技术。同综采技术一样，普通机械化采煤技术又称为普采，在井下采煤作业中将人工作业与机械化作业有效结合，煤炭企业采取普采技术的原因主要是煤层稳定且顶板良好，考虑矿井储量及服务年限，同时为降低井下采煤作业的固定投资成本，以节省企业前期资金投入。因此，企业应根据自身发展状况来决定是否采用普采技术。此外，由于普采技术需较复杂的井下作业，所以会在一定程度上浪费煤炭企业人力资源。普采技术主要是在装煤、落煤等环节采取机械化作业。

3、连续采煤技术。此技术是连采技术和工艺，是指在采煤作业中利用连续采煤机成套设备。在具体采煤中，只有保证了井下煤层的构造要求，才能使用连续采煤技术。目前，连续采煤技术主要被发达国家所使用，比如，澳大利亚、美国等，由于我国科技手段有限，我国很多煤矿企业都未使用到连续采煤技术。在煤房工作中，一般是在破煤和装煤时采用连续采煤机，然后采用锚杆做支撑，在对物料进行搬运完成后，还要及时做好清洁工作。使用连续采煤机，煤矿企业能把掘进与开采这两道工序合并为一道工序，从而提高工作效率，降低劳动力。采煤时，煤矿企业还应按采煤实际情况来对其中的部分煤柱进行回收，降低资源浪费。

4、爆破采煤技术。a.爆破落煤，在采煤中是一个重要环节，为确保顶板和运送机的安全性，有关作业人员需减少炸药和雷管数量，同时保证爆破精准性，使采煤工作顺利进行；b.装煤，工作人员完成爆破工作后，炮采工作面上会有一定数量的原煤留下，而这些多数是人工装载，运输机只能处理极少一部分；c.支护工作及采空区的处理，在采煤过程中，处理采空区工作至关重要，只有处理好采空区工作，才能有效保证采煤工作的安全性。采空区处理是运用爆破方式开展落煤工作，通过胶带输送机运煤来完成落煤处理，工作空间的顶板运用单体支柱支护。

二、煤矿开采井下采煤技术的现状

1、技术水平不高。我国煤矿企业可分为大型、中型、小型三类，中小型煤矿占比大。由于中小型煤矿的资金相对有限，现有的采煤技术装备无法及时更新换代，一些采煤设备超期服役，严重影响了井下开采效率的提高，制约了煤炭产量的提高，对煤炭行业的发展极为不利。

2、技术严重失衡。国内一些煤矿企业发展良好，随着先进采煤技术装备的加入，开采效率显著提高。发展不好的煤矿企业无法引进先进的采煤技术装备，导致采煤技术严重失衡，制约了整个煤炭行业的发展。

3、安全系数偏低。一些煤矿企业使用的采煤技术装备安全系数低，如采煤设备质量差、性能低等，不仅增加了井下开采的安全隐患，也严重影响了开采效率。

三、提高煤矿开采井下采煤技术的必要性

1、确保井下采煤安全。与其它工作不同，煤矿开采的井下采煤工作是在地表下进行，相应施工人员人身安全也面临着更大威胁。因此，重视提高井下开采作业的安全性较重要。在作业过程中，必须充分保障相关人员和设备的安全，有效减少煤矿开采作业中安全问题的发生，为我国煤矿开采业的稳定发展奠定基础。纵观我国煤矿开采的发展，虽然在工作中高度重视施工安全的提高，但井下开采事故仍时有发生。提高井下采煤的安全性，不仅取决于工作人员是否有严谨的工作态度，还取决于井下采煤技术水平。

2、提高井下采煤的经济性。若确保井下采煤的安全性是煤矿开采的第一要务，那么提高井下采煤的经济性是煤矿开采中的另一个重要组成部分。①在井下采煤时，必须根据井下地质构造选择合适的采煤技术；②确保采煤技术选择的经济性，在耗费最少人力财力基础上提高井下采煤开采效率。这样能有效提高煤矿井下采煤的安全性，而且能实现井下采煤技术对经济发展的促进作用。

3、提高井下采煤的采出率。我国虽然是一个煤矿资源丰富、地域广阔的国家，但也是一个人口众多、资源需求量大的国家。此外，不可再生的煤矿资源使人均煤矿资源占有率有限。所以井下采煤时，需提高煤矿资源采出率，减少开采中一些外部因素造成的煤矿资源浪费，尽可能实现各开采区煤矿资源采出率最大化的目标。

四、煤矿井下开采中采煤技术的运用

1、运用原则。①安全性。采煤技术的应用必须基于安全性原则，这要求所应用的采煤技术装备能高效、安全运行，避免发生重大安全事故。②适用性。煤矿采煤技术应用的最终目的是提高煤炭开采效率，为使应用的采煤技术满足适用性要求，必须综合考虑相关因素。③高采出率。随着采出率的提高，既能给煤矿企业带来一定经济效益，又能减少煤炭资源的浪费，有利于提高资源利用率。

2、井下开采巷道布置技术的应用。在煤矿井下开采中，巷道布置对工作面回采有一定影响。在布置井下巷道时，应根据煤层赋存条件选择布置技术。①多煤层巷道布置技术。当煤矿井下存在多煤层时，在巷道布置中可采用分组技术，该技术的应用能有效减少巷道掘进工程量。②近距离煤层巷道布置技术。针对近距离煤层的特殊性，采用布置两个开采工作面的方法，在适当位置设置单孔送巷内错式，达到机轨合一目的，提高采煤效率。③高瓦斯煤层巷道布置技术。开挖高抽巷道或底抽巷道成本较高，这种类型的巷道不推荐用于中小型煤矿，可采用“一进二回”式巷道，即一条进风巷道和两条回风巷道。

3、采煤技术在井下开采中的运用

1)放顶煤采煤技术的应用。指沿厚煤层底部布置长壁工作面，开采高度2.0～3.0m，常规方法回采,借助爆破等手段,将支架上方顶煤破碎，通过放煤口放出。①适用条件。煤层赋存相对稳定；顶板可随采随冒，底板岩性硬度高；地质结构越简单越好,无陷落柱,断层落差小,顶煤中无厚度过大的夹矸。②设备选择。按原则选择的采煤设备应具有高可靠性及先进性技术；选择的采煤机应与液压支架及刮板输送机相配套；所选刮板输送机应具有良好的控制性能；所选破碎机应与转载机能力兼容。③技术优势。操作简单方便，能耗低，能有效减少井下巷道掘进工程量，有助于提高采煤效率。

2)条带采煤技术的应用。条带采煤技术是将井下煤层分成若干条带，各条带进行相间开采，通过预留条带支撑上覆岩层重量，从而达到安全高效开采目的。

3)刨煤机采煤技术的应用。刨煤机由于其自身优点，得到了越来越广泛的应用。全自动刨煤机能显著提高开采作业安全性，并能定量刨煤,通过准确设定刨煤深度，能有效解决煤层结构及硬度对开采效率的影响。

4)离层注浆技术的运用。其通过注浆设备将高温浆液注入采空区上覆岩层离层带，借助浆液填充，降低覆岩层下沉机率，减缓井下开采地表沉降，设备简单，对生产系统干扰小，有助于提高井下采煤效率。

参考文献：

[1]赵富贵.浅议煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择[J].中小企业管理与科技,2016(12):191-192.