煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术分析

孟幻

安徽恒源煤电股份有限公司煤矿,安徽淮北235100

摘要：煤矿是人类日常生活中的重要资源，社会的需求也是巨大的，给人们的日常生活带来了巨大的影响，但煤矿的开采条件和开采工艺很特殊，对工人的体能要求也很高。因此，要想提高煤矿生产的质量和效益，就必须对采煤技术和采煤工艺进行合理的选择，采取合理的采煤方法。下面本文就煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术进行简要分析。

关键词：煤矿；采矿工程；采煤工艺；

目前，随着全球经济一体化的不断加速，煤矿企业所面对的竞争压力不断加大，为了提高公司的核心竞争力，必须加强煤矿的生产管理，以保证矿井的安全。根据矿井地质条件的不同，合理地选取采矿技术和采矿工艺，有助于减少矿井安全事故的发生，同时，根据矿井实际情况，提高矿井的生产效率，提高矿井的开采质量，对实现矿井的稳定发展具有重要的现实意义。

1 煤矿开采中采煤技术概况

1.1 影响因素

新形势下，煤矿开采中采煤技术的发展受到多方面因素影响，主要包括煤层的内外部地质结构、煤层深度、煤炭质量等方面，同时也受到煤矿企业技术发展的约束，包括矿井的采煤能力、巷道支护、顶板压力等。还有一些机电设备故障因素，例如开采环境影响造成设备点蚀、烧蚀，压力过大造成设备变形、拉伤等。因此，相关人员应从这些已知的影响因素出发，结合现代科学技术，更有针对性地探索煤矿采煤技术未来的发展方向。

1.2先进理念

在新形势下，煤矿采煤技术的应用在很大程度上决定着矿井的开采效率和开采质量。通过运用集煤矿开采设备和现代生产监测系统于一体的配套开采技术，煤矿生产更加安全、高效，煤矿开采得到了不断的升级与改进。就整体应用效果而言，该技术更加成熟，且应用的深度和广度不断提高。同时，应对特殊条件下煤层开采的策略和工艺进行研究，例如急倾斜、不稳定煤层和复杂的地质结构。科学技术的研究与应用为进一步提升采煤技术水平提供了支持。从理论上讲，有许多因素影响煤矿采煤方法和技术的选择，主要包括地质结构、埋藏深度、煤层厚度和硬度、顶板条件、煤层条件和矿山生产能力等。在中国，长壁采煤法已经成熟，且其他的采煤技术也正处于不断发展阶段。对于难采煤层和复杂地质构造等的研究，仍然有很大的空间。

2 煤矿采煤工艺

2.1爆破开采技术

爆破开采是指工作人员在井下适当地点安装适量的火药，利用火药爆破产生冲击力，以实现井下开采的目的。其作业环节主要包括：第一，爆破开采。通过爆破，粘附在矿洞上的煤被劈开，然后破碎成更小的颗粒。在此工程中，必须在确保煤炭资源能够爆破的基础上，产生最小的爆破作用，以防止对顶板以及其他井下施工设施造成不良作用。在开始安装火药以前，工作人员要先正确设定爆破口的距离。第二，煤炭运输。施工人员将落下的煤炭装载到运输车中，以便及时有效地将其运出井下。第三，采空区处理与工作面保护。为增加开采作业本身的稳定性，施工人员必须采取全垮落法对采空区进行合理处理，并采用矿柱法避免对工作进行合理支护。

2.2综合机械化采煤工艺

煤矿井下开采有一套完整的工艺流程，在井下开采中，割煤和运煤是两个重要的环节。割煤也常被称之为破煤，运用刨煤式和滚筒式采煤机进行作业，是常见的破煤工艺，两者各有千秋。割煤完成后，将煤炭装载到相关运输设备中，运输到工作面外部，然后使用运输机、伸缩式运输机等设备将所有煤炭运输到综采工作面外部。综采工作面支护及采空区控制时，通常采用掩护式支架实施支护，并利用支架来施加高压乳化液，以达到顶板支护效果。液压支护可以自动完成切顶、护帮、推溜以及移架等工序。综采工作面通常有两种支护方式：及时支护和滞后支护。通常在周期压力较大或工作面相对稳定时，采用滞后支护方法，但该方法对顶板破碎工作面适应性较差。

2.3普通采煤技术

普通采煤技术指的是利用采煤机械落煤后进行装煤，并使用刮板物料运输等装置搬运原煤，以及利用单体支柱支护技术的采煤工艺。与综合的机械化采煤方式比较，普通采煤技术采用人工操作来完成支护过程。一般作业面机械输出功率等于综合作业面机械效率。尽管普通开采工艺的安全系数、施工质量和强度较小，但其经济性大于煤矿的综合机械化开采工艺。对墙直柱与错梁直柱，是其工作面支撑的两种方式。通常采取错墙直柱布置，工作面采取单体的液压支撑方式与金属屋面柱结合支撑，排距1.0m，排距0.8m。

2.4采矿工程巷道掘进技术

在采煤机与挖掘机开发的进程中，产生了一个全新的体系，它能够使锚具在掘进过程中被合理地使用，从而提高掘进作业的质量，因此在矿山工程建设中被大规模使用。大截面连续性掘进则指的是利用专门的掘进设备执行挖掘工作，连续地或间接式的进行施工；综合机械化掘进技术则是指采用工业机械化挖掘技术，由通风除尘设备、输送机等组合而成的整体进行掘进技术。在实施过程中，要根据巷道工程实施的实际需要，采用的挖掘机型号应是具有适应性和现实可操作性等特征。

3采煤工艺优化措施

3.1 创新常规采煤设备

在对传统采煤设备进行升级改造的基础上，按照提升设备效能的要求有计划地开发新产品。通过运用新工艺开发新设备，例如将快开门技术运用在控制柜当中，电气控制使用双PLC全数字控制器，通过硬件电路对提升控制系统进行全数字化监视；在系统的配置上，安装了多种防护装置，其中，防过卷装置、限速装置与加速系统保护装置是彼此独立的双线系统。从整体效益考虑，要改进钻机系统总体设计中的不合理之处，以实现机械化和自动化。在创新常规采煤设备方面，增强设备的工艺性能是重要任务，是提升系统经济性和安全性的前提。

3.2 加强分散性漏电故障的处理和维护

要想进一步提升煤矿采煤技术水平，就要统筹考虑多方面的问题，特别要围绕采掘安全，在煤矿井下的电源保障问题上下大功夫。分散性漏电是指因几条电缆或几个装置的绝缘能力下降，或整个煤矿井下的绝缘结构破裂而引起的漏电情况。在发现故障以后，要结合装置、电缆的工作状态及入井时间等来估量漏电的程度，仔细检查设备，寻找漏电地点，在瓦斯防护人员的积极协助下，特别要对瓦斯防护人员集中的区域，采用不同的方式加以排除；当故障出现后，要对各分路的设备分别单独合闸，并检测有无设备出现跳闸情况，以防发展为分散性漏电，并采用更科学合理的处理方法进行防护。

3.3 实现巷道布置优化

众所周知，煤矿开采环境大多非常恶劣，其中最主要的污染物之一是煤矸石，而降低此污染的主要措施是设计科学合理的矿井巷道。因此，深入研究和分析矿井的地质构造，在设计初期对煤矿巷道的各项指标进行评估，利用先进的采煤技术，在保证采煤效率的前提下将污染系数降至最低，实现煤炭开采与巷道布置的完美适配。

3.4 建立安全高效的采煤技术与管理体系

与传统的煤矿开采技术相比，新形势下对采煤技术的要求更加严格。为了达到安全、高效的采煤目的，煤矿企业应对矿井生产建立一套科学完善的采煤技术与管理体系，包括采矿过程的信息管理、人员以及生产设备的调度、井下生产环节的监测等，这种采煤体系的构建更好地阐明新形势下的煤矿开采不仅有利于矿井生产的有序进行，还保障了矿井生产人员的生命财产安全。

3.5 研发特殊情况下的采煤技术

目前，特殊情况下的采煤技术主要有解决煤炭开采与所在城市城乡和谐问题的沉陷控制技术，矿井煤层上方为建筑用地、耕地、饮用水资源等特殊情况的关键技术等。依靠现代科学技术的发展，利用数值模拟计算和相似情况参考材料模拟现在的技术，对特殊情况下的矿井进行三维模拟，确保开采技术各种参数的设计和规划满足基本条件。另外，含较多水资源地区的采煤设计和采煤技术也应根据地质条件的不同进行更深入的研究和探索。

结束语

综上所述，目前，高安全性和高效是煤矿开采的主要发展方向之一，在煤矿开采技术的升级优化方面也应结合上述发展目标，走出一条安全有保障、生产有效能的煤矿集约化发展道路，为中国经济和社会的发展做出一定贡献。

参考文献：

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