金殿鵬　李吉新　王鐵成　王立業(yè)

摘要：我國采煤工業(yè)中主要的生產(chǎn)方式是井下采煤。近幾年，我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展使得工業(yè)科技領(lǐng)域研究進展突出，工業(yè)科技的發(fā)展也使得井下采煤技術(shù)進步明顯。在此背景下，文章介紹了我國煤炭工業(yè)的現(xiàn)狀，對我國井下采煤技術(shù)進行了分類分析，并以此為基礎(chǔ)敘述了對煤炭工藝的選擇以及綜合應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：井下采煤技術(shù)；采煤工業(yè)；煤炭資源；安全系數(shù)；采煤效率 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD263 文章編號：1009-2374（2016）09-0159-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.078

在我國，工業(yè)生產(chǎn)需要的主要能源是煤炭。雖然當(dāng)下國家大力宣揚節(jié)能減排，但煤炭資源的作用基本不可替代。經(jīng)濟的發(fā)展帶動了科技的進步，也使得井下采煤技術(shù)得到了長足的發(fā)展。我國雖然是資源大國，但資源總有耗盡的一天，而煤炭的形成也需要長時間的沉淀。在此情況下，進行井下采煤技術(shù)和工藝的分析、選擇和合理應(yīng)用是極有意義的舉措。使用科學(xué)的井下采煤技術(shù)并合理應(yīng)用采煤工藝對我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義，還有利于提升煤礦的安全系數(shù)、提高采煤效率等。

1 我國煤炭工業(yè)現(xiàn)狀

我國作為資源大國，煤炭儲備相當(dāng)豐富，是當(dāng)今世界第一產(chǎn)煤大國，也是消耗煤炭最多的國家。近幾年來，煤炭作為我國的基礎(chǔ)能源，其需求量由于經(jīng)濟的快速發(fā)展而日益增多。長期以來，我國主要消耗煤炭資源的產(chǎn)業(yè)是電力、冶金、化工、建材四個產(chǎn)業(yè)。但近幾年來，鋼鐵、火電產(chǎn)業(yè)的崛起進一步增大了對煤炭的需求，且隨著經(jīng)濟發(fā)展，在今后很長時間內(nèi)，我國煤炭市場需求空間仍會不斷擴大。社會對煤炭的需求要求采煤技術(shù)和工藝的進步。我國煤田開采條件多數(shù)比較復(fù)雜，多為井下采煤。近幾年來，我國大多數(shù)煤礦企業(yè)已經(jīng)開始使用更為科學(xué)的采煤技術(shù)，并已經(jīng)開始嘗試將綜合機械采煤技術(shù)投入井下采煤工程。這一舉措推動著我國煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。井下采煤工程比較復(fù)雜，但煤炭產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展更要求我們使用、選擇恰當(dāng)?shù)木虏擅杭夹g(shù)和工藝，并合理應(yīng)用。只有科學(xué)應(yīng)用先進的技術(shù)和工藝，才能滿足我國煤炭市場需求、降低井下采礦的危險、提升采礦效率、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展并完成采煤工程的綜合化和程序化。

2 井下采煤技術(shù)的分類分析

在我國，井下采煤技術(shù)主要分為以下七種：

2.1 井下煤礦的長壁開采技術(shù)

煤礦長壁開采技術(shù)適用于傾斜角度較小的薄煤層。由于井下薄煤層開采厚度較小、采高低、煤質(zhì)硬、煤層薄，所以對設(shè)備有功率大、體積大的要求，同時還要保證設(shè)備匹配開采技術(shù)，所以此技術(shù)比較適用。使用井下長壁采煤技術(shù)有利于提高開采煤礦的效率，還能穩(wěn)定輸出。在綜合采煤工藝中，長壁采煤技術(shù)因為其增強采煤液壓支架的強度，從而保護千斤頂?shù)奶匦裕茉谝欢ǔ潭壬咸岣卟擅汗こ痰陌踩燃墶?/p>

2.2 錨桿支護技術(shù)

作為井下煤礦開采向先進機械化轉(zhuǎn)變的標(biāo)志之一的錨桿支護技術(shù)，能較好地滿足匹配大多數(shù)采煤設(shè)備的需求，也能在一定程度上滿足井下采煤工程對采煤效率的需求。對錨桿支護技術(shù)的使用，不僅可以較好地保證井下開采事業(yè)的安全，還能最大程度提高采礦效率。

2.3 關(guān)于硬頂板的控制采集技術(shù)

此井下采煤技術(shù)主要針對掩埋在地下的硬頂板的處理。此技術(shù)利用硬頂板受到來自巖層的定向水力和壓力，從而導(dǎo)致傾斜深孔爆破及壓裂的原理，可以有效提高開采煤礦中的回收利用率從而滿足采煤工程隨時開采的需要。由于硬頂板控制技術(shù)對采煤步距有一定要求，也在一定程度上保障了井下采煤的安全性，有利于頂部煤炭的回收。

2.4 采集、控制硬厚頂煤的技術(shù)

硬厚頂煤開采技術(shù)的原理是將頂煤事先打鑿深孔，進行爆破或高壓注水的方式使頂煤形成裂縫，使頂煤隨著開采不斷冒出，提高了煤礦開采的效率。此技術(shù)更適用于支持壓力小的頂煤，能夠有效提升采煤工程中采煤煤礦開采的速度。

2.5 普通機械采煤技術(shù)

普通機械采煤技術(shù)就是使用普通機械進行采煤，即單滾筒采煤機或雙滾筒采煤機，完成包括了破煤、裝載、運送的一系列操作。由于采煤機的不同，安放單滾筒采煤機和雙滾筒采煤機的位置一般不同。如：為縮短下端口長度，在采煤工作面的下方常常安放的是單滾筒采煤機；而為了便于采煤工作面的管理，一般會把雙滾筒采煤機安放在采煤工作面的兩邊。此技術(shù)又被稱為普采技術(shù)。

2.6 綜合機械采煤技術(shù)

綜合機械采煤技術(shù)是對不同的機械設(shè)備進行綜合運用，使其完成不同的采煤作業(yè)，如使用采煤機裝運煤礦、使用自移式液壓支護煤礦、使用彎曲刮板運輸煤礦等。井下采煤工程的安全由于應(yīng)用了此種采煤技術(shù)而得到了增強，勞動強度也因此而減小，此技術(shù)又被大多數(shù)人簡稱為綜采技術(shù)。

2.7 煤礦產(chǎn)業(yè)設(shè)備改進以及機械化的采集煤炭技術(shù)

國家近年來加強了對煤礦產(chǎn)業(yè)的監(jiān)管制度，要求煤礦企業(yè)采用先進的生產(chǎn)設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)工藝，提高機械化水平以保證開采的效率，提升頂板、地板控制水平以保證煤礦工程安全。為此，國家關(guān)閉了一些小煤礦，更有一些煤礦被要求整頓，以提升煤礦工業(yè)的整體水準。

3 煤炭工業(yè)的選擇及綜合應(yīng)用

根據(jù)煤層的自然條件不同，合理選擇并應(yīng)用不同的采煤工藝可以使煤礦采集效率有效提高。在我國，井下采煤工藝主要有三種：

3.1 普通采煤工藝

普通采煤工藝具有設(shè)備簡單、成本低的優(yōu)點。我國煤礦地質(zhì)多種多樣，而普通采煤工藝可以適應(yīng)這種地質(zhì)的變化，方便工作面的搬遷，使得采煤效率得到提升。從難易程度上講，這種工藝的要點以及生產(chǎn)流程容易被掌握，可以廣泛推廣使用，從而加速從原始設(shè)備到機械化設(shè)備的轉(zhuǎn)變。

3.2 爆破采煤工藝

爆破采煤工藝具有成本低、好掌握、實用性強等優(yōu)點。爆破采煤工藝由于其能夠克服復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)或傾斜度大等困難的特點，是無法使用機械開采的煤礦使用最多的工藝。

3.3 連續(xù)采煤工藝

連續(xù)采煤工藝具有安全性高、設(shè)備簡單等優(yōu)點，但是此工藝對煤礦要求高，一般要求煤礦具有一定厚度，使用條件較多。

4 煤炭工藝的綜合應(yīng)用

4.1 工藝應(yīng)用的注意事項

開采前，應(yīng)注意煤層的厚度。在煤層厚度過大的情況下，機械有很大幾率無法正常工作，導(dǎo)致煤礦采出率低下；在煤層厚度過小的情況下，容易引起超前冒頂，增大煤礦工程的危險。同樣，在開采前，還應(yīng)注意開采深度問題。煤層開采的深度越大，就越容易引發(fā)冒落現(xiàn)象，所以在開采到一定深度前應(yīng)尋找規(guī)律，選取最合適的工藝。最后，工藝的使用還與煤層開采強度有關(guān)。在頂煤冒放性好的情況下，煤層硬度系數(shù)不應(yīng)超過3，否則容易引發(fā)危險。

4.2 采煤工藝的應(yīng)用

在井下開采煤礦時，常常會遇到比較復(fù)雜的情況，通常使用一種工藝無法較好地解決。此時就要將多種工藝相結(jié)合，進行綜合應(yīng)用，結(jié)合多種工藝的特點以及優(yōu)點，使其成為最佳采煤方式。由于利用了多種工藝進行開采，可以較好地應(yīng)對突發(fā)情況，還有利于提高煤礦的開采量，使煤炭開采質(zhì)量得到顯著提高。不僅如此，還可以保證井下采礦的安全性，提高煤炭開采的速度。

面對我國的煤炭資源現(xiàn)狀，只有提高煤炭工程的機械化程度，才能實現(xiàn)高效率的開采率。這就要求各個煤炭企業(yè)使用符合標(biāo)準的機械化設(shè)備，對礦井各方面情況進行實時監(jiān)控，加強檢測和診斷工作，建立健全采礦體系，必要時可以使政府立法以增強執(zhí)行力度。

5 結(jié)語

我國經(jīng)濟的發(fā)展帶動著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。如今各國相爭的不只是領(lǐng)土，還有資源。我國作為資源大國，更應(yīng)該貫徹可持續(xù)發(fā)展的政策，使用更為科學(xué)的方法利用各種資源。我國是消耗煤炭最多的國家，煤炭更是我國的基礎(chǔ)資源，在此情況下，對煤炭資源的合理利用和開采是十分必要的。對此，采用更為科學(xué)化的采煤技術(shù)與采煤工藝才能滿足我國對煤炭的需求，以促進我國工業(yè)的發(fā)展。

本文首先簡單介紹了我國煤炭資源的現(xiàn)狀，而后簡單分析了井下采煤技術(shù)，并列出了采煤工藝的特點，提出了關(guān)于開采時的注意事項，并提出只有科學(xué)應(yīng)用采煤工藝，才能保證煤礦開采的科學(xué)性和有效性。井下采礦是我國煤炭的主要來源，但井下采煤危險性強、隱患大，井下條件復(fù)雜，開采工作困難大。合理應(yīng)用井下采煤技術(shù)和井下采煤工藝，才能最大程度上保障井下采煤的安全性。盡管推行機械化增大了設(shè)備的投入，增大了成本，但合理應(yīng)用機械設(shè)備以及井下采煤技術(shù)以及工藝，可以降低煤礦開采時造成的損耗、使煤炭被大規(guī)模生產(chǎn)，煤炭工程的安全性也更有保障。因此應(yīng)不斷完善井下采煤技術(shù)、綜合應(yīng)用井下采煤工藝。

在當(dāng)今社會，社會的維持以及人們的生產(chǎn)、生活需要大量的礦產(chǎn)資源。隨著資源的不斷耗用，實現(xiàn)采礦的機械化、連續(xù)化、規(guī)?；蔷虏傻V技術(shù)未來發(fā)展的方向。若想發(fā)展經(jīng)濟，必然要發(fā)展工業(yè)，要想發(fā)展工業(yè)，必然要發(fā)展煤礦產(chǎn)業(yè)。發(fā)展煤礦產(chǎn)業(yè)對煤炭資源需求不可或缺。雖然我國煤礦資源豐富、種類齊全，但我國多為井下煤田，開采條件復(fù)雜。因此完善采煤技術(shù)，合理選擇工藝，才能保證井下采礦的安全性、提高出煤率、提升出煤速度、提高煤炭質(zhì)量，避免更多的浪費，迎合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，也就使得我國煤礦產(chǎn)業(yè)得到長足發(fā)展，使我國經(jīng)濟發(fā)展有了堅實的工業(yè)基礎(chǔ)做后盾。

參考文獻

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作者簡介：金殿鵬（1968-），男（蒙古族），遼寧朝陽人，鐵法煤業(yè)集團大強煤礦有限責(zé)任公司工程師。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）