探析井下采煤技术采煤工艺的选择

[摘 要]井下采煤技术和采煤工艺选择的合理性与否将会直接决定井下采煤的效率,恰当的井下采煤技术和采煤工艺必然会为煤炭企业带来可观的经济效益.在本文中,笔者首先分析了当前常见的井下采煤技术和采煤工艺,而后在此基础之上提出了相应的选择原则,希望能够为有关人士提供有益的借鉴.

[关 键 词]井下采煤；采煤技术；采煤工艺；选择原则

1.前言

煤炭在我国目前的能源结构当中占有相当大的比例,它是我国经济发展过程所必需的能源类型之一.大力发展煤炭企业,需要努力提高井下采煤技术及采煤工艺的科技含量并选择最为恰当的采煤技术和采煤工艺.经济和科技技术水平的发展让我国的煤矿企业逐渐放弃了落后的回采工艺,转而采用了生产效率更高的井下综合性机械化采煤方法.

2.当前常见的井下采煤技术和采煤工艺

第一,综合机械化采煤工艺.所谓的综合机械化采煤工艺主要是指包括割煤、运煤、工作面支护以及采空区处理等诸多环节在内的所有采煤工序均能够利用相应的设备进行连续地机械化作业的采煤工艺.低劳动强度、高采煤效率、高安全性是综合机械化采煤工艺的显著特点,我们可以预见,综合机械化采煤工艺必然会成为引领采煤技术和采煤工艺发展的一个风向标.

第二,普通机械化采煤工艺.所谓的普通机械化采煤工艺主要是指采煤、破煤、装煤工序同时完成,同时运煤采用机械化方式进行而且单体支柱支护工作空间顶板的采煤工艺.相对于综合机械化采煤工艺,普通机械化采煤工艺的落后支持在于需要人工完成支护工序,并且采煤的效率和采煤设备的运行功率都相对较小.所以,不论是采煤效率方面,还是劳动强度和采煤安全性方面,普通机械化采煤工艺都要逊色于综合机械化采煤工艺；但是普通机械化采煤工艺的适应性要显著强于综合机械化采煤工艺.

第三,爆破采煤工艺.所谓的爆破采煤工艺主要是指在采煤过程中利用爆破的方式来落煤,装煤综合采用爆破、人T～I机械的方式进行,运煤以机械化的方式进行,单体支柱支护工作空间顶板的采煤工艺.在运煤、支护以及采空区处理方面,爆破采煤工艺和普通机械化采煤工艺的处理方式基本相同,但是装煤却需要单独的工艺形式.设备简单是爆破采煤工艺最为显著的优势,对于某些地质复杂的矿藏而言具有很强的适应性.

第四,连续采煤工艺.所谓的连续采煤工主要是指破煤和装煤的工序环节采用连续采煤机完成,运煤的工序环节采用可伸缩输送机或者是梭车完成,支护形式为锚杆支护顶板,工作面的清理和物料的运输采用铲车完成的采煤工艺.连续采煤工艺的显著特点便是破煤、装煤、运煤、支护等工序环节均实现了机械化作业.连续采煤工艺是综合机械化采煤工艺的一种有益补充,只要客观条件允许,连续采煤工艺能够获得良好的技术经济效果.

3.井下采煤技术及采煤工艺的合理选择

井下采煤技术及采煤工艺的合理选择必须要遵循必要的原则,即高采出率原则、经济性原则、安全性原则这三项基本原则；在这三项基本原则的指导下,综合考虑管理水平因素、设备供应因素、开采技术因素以及煤层赋存因素,经过科学的综合技术经济比较之后确定具体的井下采煤技术及采煤工艺.具体而言,针对综合机械化采煤工艺、普通机械化采煤工艺、爆破采煤工艺以及连续采煤工艺的合理选择问题,需要注意以下几点：

第一,选择综合机械化采煤工艺的条件要求.综合机械化采煤工艺的显著特点是低劳动强度、高采煤效率、高安全性,采用综合机械化采煤工艺能够获得非常高的采煤效率,但是综合机械化采煤工艺的设备成本非常昂贵,对于管理管理水平较高、操作能力较强、煤层赋存条件较好以及生产系统良好的矿井而言,适合采用综合机械化采煤工艺.具体到我国,适合采用综合机械化采煤工艺的条件是：煤层倾角小于55°,顶、底条件良好,构造相对简单,煤层赋存相对稳定.

第二,选择普通机械化采煤工艺的条件要求.设备便宜,而且普通机械化采煤工艺对地质变化条件适应性比综合机械化采煤工艺强,工作面搬迁容易.对推进距离短,形状不规则、小的地质构造较发育的工作面,综合机械化采煤工艺的优势难以发挥,而采用普通机械化采煤工艺则可取得较好的效果.而且,普通机械化采煤工艺操作技术易于掌握,组织生产比较容易.因此,普通机械化采煤工艺是我国中小型矿井发展采煤机械化的重点.

第三,选择爆破采煤工艺的条件要求.综合机械化采煤工艺具有技术装备投资少,适应性强,操作技术容易掌握,生产技术管理比较简单等优点,但是其单产和效率低,劳动条件差,根据我国的技术政策,凡条件不适于机采的煤层,可采用综合机械化采煤工艺.目前,我国爆破采煤工艺采煤多应用于急倾斜煤层和地质构造较复杂的煤层.

第四,选择连续采煤工艺的条件要求.连续采煤工艺的主要优点是投资少、出煤快,适应性较强,机械化程度高、效率高、安全好等,但其通风条件差,煤炭资源回收率较底,仅高于爆破采煤工艺采煤,主要适用于以下条件：开采深度较浅,构造简单,煤质中硬或硬,开采技术条件简单,煤层倾角不超过15°的薄及中厚煤层,近水平煤层最为适宜,但其采出率较低,不适用近距离煤层群开采.根据近几年我国连续采煤工艺的应用情况来看,作为大中型矿井的辅助采煤方法为宜.

4.结束语

我们需要认识到,我国煤矿企业当前整体的采煤自动化和机械化水平与国际先进水平还是存在着较大的差异,为了提高采煤效率,不仅要用于技术创新,还是能够煤矿企业的实际特点来选择最为合适的井下采煤技术及采煤工艺.