关忠华

（太原东山王封煤业有限公司，山西 太原 030027）

论井下采煤生产技术及采煤方式的选择

关忠华

（太原东山王封煤业有限公司，山西 太原 030027）

作为我国重要能源之一，煤炭一直占据着我国能源消耗的重要地位，因此我国密切关注着煤炭开采技术的研究与开发。本文结合实际井下采煤经验，探究生产技术及其方式的选择。

井下采煤；生产技术；采煤方式；选择

1 我国采煤生产现状分析

我国煤炭资源蕴藏丰富，世界排名占据高位。相关调查显示，我国地域辽阔，煤田面积约58万平方公里，煤炭总储量高达9 000亿吨。改革开放以来，我国经济发展迅速，加速煤炭生产因素的发展。我国原煤总量不断上升，到2004年，我国煤炭总储量位居世界前三位。矿井采煤生产技术及采煤方式的科学合理与煤矿生产息息相关。建国初期，我国注重采煤工艺的逐步改善、采煤方式的不断开发，已从最初使用的传统无支护穿硐式和高落式采煤方式过渡到高效的长壁式科学合理采煤方式。直到目前，我国煤矿开采在采煤技术、采煤形式上的水平都达到一个前所未有的高度，采煤设备也在逐步改善，机械化生产水平已经达到世界领先。

最近几年，我国采煤方法、采煤设备一直不断更新，更加推动我国煤矿行业的发展，促使我国加快步入现代化高产高效煤矿生产国家的先进行列。但我国地域广阔，土地面积大且地质条件多样，因此在进行煤矿开采前，必须充分考虑各地质的情况及其适用条件，根据不同地质条件选择最合适、最有效、最经济的采煤方式与采煤工艺，以提高煤炭的产出率，增强煤炭生产的安全性，增加煤炭企业的经济收益，避免煤炭资源的不必要损失。

2 目前井下采煤生产技术现状

煤炭企业要想得以大发展，必须根据实际情况选择恰当的采煤生产技术，并不断对其加以研究和发展，方能从根本上提高井下采煤的工作效率，全面推进我国煤炭行业的发展。随着我国经济不断发展、科技水平不断提高，我国煤炭企业已逐步推广使用井下综合性机械化的采煤方式，以获得可观的经济效益。下面介绍几种目前常用的井下综合性机械化采煤生产技术。

2.1 综合机械化采煤技术

综合机械化采煤技术就是指完整包括割煤、运煤、工作支护与采空区处理等各方面工作并通过各类有用设备进行连续机械化采煤作业的采煤技术。该种采煤技术具有劳动强度低、采煤技术高效以及安全性高的优势。综合机械化采煤生产主要包括以下内容：

2.1 .1 割煤。根据割煤形式不同，可将采煤机分成滚筒式和刨式采煤机两类：滚筒式采煤机即在割煤时借助滚筒旋转的形式将煤炭直接运到输送机里面。所以说，滚筒式采煤机的优势在于其构造简单、工作原理简单且易于操作应用，甚至不需要人员操作。刨式采煤机常用于薄煤层的开挖，但其应用条件严格，对地质要求高。若刨式采煤机应用于地质情况较差的煤田开采，则会严重降低生产效率。

2.1 .2 运煤。采煤机割下煤炭后，可将此类煤炭装入输送机，完成煤炭输送后，应先将其从工作面运输出来，之后再利用转载机等机器运出综合采煤工艺的工作面。必须注意的是，选择采煤机时应当考虑采煤机的生产能力有否与刮板输送机的运送能力相适应、相匹配。

2.1 .3 工作面支护工作。综合机械化采煤工艺所采用的工作面支护为液压支架，这种支架的动力为高压液体，可自行进行工作面支护及采空区处理等工作。采空区的处理常用全部垮落法，因为该方法易于操作、原理简单且设备投入资金低。

2.2 普通机械化采煤技术

普通机械化采煤技术，简单来说，就是能让采煤、破煤及装煤几个工作同时完成，并利用机械化形式进行运煤，而且使用单体支柱支护工作空间顶板的采煤生产技术。与综合机械化采煤生产技术相比，该技术的不足之处在于支护工作必须依靠技术人员操控，且采煤机械设备的生产效率较低。综上所述，在劳动强度、采煤生产效率及采煤安全性方面，普通机械化采煤生产技术都没有综合机械化采煤技术高效，可是普通机械化采煤生产技术的工作环境适应性却比综合机械化采煤生产技术要高。

2.3 爆破采煤技术

爆破采煤技术是一种传统、相对落后的采煤工艺，它主要的工艺特点是爆破落煤、人工运煤或机械式运煤。为有效控制工作空间，该采煤技术的工作面采用防炮崩单体液压支柱，大大减轻了工作人员进行装煤时产生的劳动负荷，减少装煤时间。改良采煤工作面后，顶板悬露面积扩大，工作面的安全性有所下降，给采煤生产工作带来一定的威胁，因此，必须要对采空区进行一定的处理。与普采技术相比，爆破采煤技术的运煤、支护处理及采空区处理都与其类似，但装煤必须经过单独处理。事实上，爆破采煤生产技术的明显优势，除了采煤生产设备简单，还广泛应用于地质复杂的矿藏开采，具有极强适应性。

2.4 连续采煤技术

连续采煤生产技术，即利用房柱式采煤，破煤、装煤工作全过程都借助连续采煤机进行，之后再利用梭车或可伸缩输送机进行运煤，然后借助锚杆进行顶板支护，最后用铲车进行工作面的清理及物料运输的采煤工艺。该技术有效实现了破煤、装煤、运煤、支护等工作的机械化连续作业。总的来说，连续采煤生产技术是综合机械化采煤技术的延续与补充，在一定的环境条件下，选择该技术能有效提高煤炭企业的经济收益。

3 井下采煤方式选择的原则及要求

井下采煤方式选择应始终坚持采出率原则、经济性原则与安全性原则，再加上采煤方式多种多样，因此必须根据实际情况全面考虑管理水平、设备提供、开采技术与煤层库存因素，通过科学准确的技术经济分析后，最终选择合理科学、经济高效的采煤生产技术及生产工艺。总而言之，要细致分析各种井下采煤生产技术的使用条件，充分发挥各技术的优势。

3.1 综合机械化采煤的工艺要求

综合机械化采煤生产技术除了具有劳动强度低、安全性高的显著优势外，还具有极高的采煤生产效率，有利于煤炭企业获取更高的采煤经济效益。但该技术所需的机械设备十分昂贵，一般适用于管理水平高、操作性需求大及煤层含煤量大的矿井采煤。该技术常用于煤层倾角不大于55°、顶层及底层条件佳、构造简单且稳定的煤层。

3.2 普通机械化采煤的工艺要求

普通机械化采煤工艺所用生产设备简单经济，而且该类设备适应性较强，工作面较综合机械化采煤容易搬迁。该类技术在推进距离小、形状各异、地质构造较为发育的煤层中能取得很好的施工效果，再加上这种施工工艺易于操作，组织生产十分简单。正因为如此，普通机械化采煤生产技术在我国早已成为中小型矿井采煤的关键技术之一。

3.3 爆破采煤的工艺要求

爆破采煤技术的生产设备投入资金少、易于操作且适应性强，因此采煤过程中易于管理掌控，可是该类设备生产效率较低、劳动条件较差。根据我国采煤相关要求，对于一些不适用机械采煤技术的煤层，应选择爆破采煤技术进行生产。就目前而言，我国急倾斜煤层及地质构造较复杂的煤层一般会采用爆破采煤技术。

3.4 连续采煤的工艺要求

连续采煤生产技术具有施工成本低、产煤效率高、适应性强、机械化程度高及安全性能好等优势，但采煤时通风条件较差，煤炭资源回收效率不高，只比爆破采煤工艺效率高些许。该采煤工艺仅适用于：开采深度小、设备简单、煤质硬度较大以及开采技术条件简单的薄煤层与中厚煤层，该技术尤其适用于近水平煤层，可是利用该技术的采煤采出率较低。一般来说，连续采煤生产技术适用于大型、中型矿井的采煤生产。

无可否认，采煤工艺的完善发展必然会在促进煤炭开采各环节的同时推动煤炭行业的发展。综上所述，在科学技术飞速发展的今天，采煤生产应当有效结合生产技术与高新技术，尽管煤田地质各有不同，所用的采煤生产技术、采煤工艺不尽相同，但始终要秉持安全生产为首要原则，积极研究开发更高效、更安全、更智能的采煤设备及生产控制系统，不断改善采煤工艺。唯有如此，方可实现煤炭资源的有效开采、减少煤炭资源的浪费。

4 结束语

总而言之，井下采煤生产技术及采煤方式的选择会对煤矿企业的经济收益产生重大影响，因此，煤炭企业应当根据实际情况，全面考虑煤田开采时影响生产的各种因素，选择最有效的采煤工艺与采煤方式，全面提高煤矿开采效率，增加煤炭企业的经济收益。另外，我们必须明白，与国外发达国家相比，我国目前采用的采煤机械化、自动化水平还处于一个较低水平，所以我们必须要不断研究开发更高效的采煤技术，推崇技术创新，以促进煤炭行业得以不断发展，确保煤矿开采的安全性。

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[2]王子静.探析井下采煤生产技术的几个关键[M].北京：北京社会出版社，2013.11.

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1003-5168(2014)03-0042-02