淺談煤礦采煤方法與技術(shù)

1、    淺談煤礦采煤方法與技術(shù)    張金金摘 要：采煤技術(shù)是提升煤礦生產(chǎn)效率的重要舉措，有效的采煤技術(shù)對煤礦企業(yè)的高效率生產(chǎn)具有重要意義。加強(qiáng)煤炭開采技術(shù)的改革與更新，能夠提高煤礦企業(yè)核心的競爭力，良好的采煤技術(shù)方法是煤礦企業(yè)提高效率的關(guān)鍵所在，在保證安全的前提條件下，是提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的根本保障。關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；采煤方法；采煤技術(shù)；煤礦企業(yè)；煤炭資源煤礦開采方法及技術(shù)的選擇將直接關(guān)系著煤礦生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，因此說，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)有關(guān)煤礦采煤方法及技術(shù)的研究，總結(jié)煤礦采煤方法選擇影響的相關(guān)因素及各采煤方法應(yīng)用要點(diǎn)，從而逐步改善

2、采煤方法與技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。而在煤礦生產(chǎn)中，采煤的方法與技術(shù)是影響產(chǎn)煤量的重要因素，一個良好的采煤技術(shù)可以起到事半功倍的效果，可以為企業(yè)節(jié)省大量資金，給企業(yè)帶來很高的經(jīng)濟(jì)效益，對社會也會帶來很好的正面影響。1 煤炭采煤方法設(shè)計(jì)的要點(diǎn)采煤方案的設(shè)計(jì)與煤礦所處的巖層、施工機(jī)械的能力水平及操作人員的素質(zhì)密切相關(guān)，應(yīng)在綜合考慮多種因素下，制定嚴(yán)格而合理的開采方案。但是在設(shè)計(jì)時，應(yīng)遵循三個大原則：第一，采煤隊(duì)地層的影響規(guī)律和程度。采煤主要會引起掌子面及隧道拱頂產(chǎn)生下沉，而圍巖的位移是判斷巷道穩(wěn)定性的重要因素，所以在巷道開采方案設(shè)計(jì)時，應(yīng)預(yù)測或者判斷掌子面或者拱頂及兩幫的位移變化值，例如采用數(shù)值模擬方法定性分

3、析巷道在該方案下的圍巖位移趨勢，并利用某一數(shù)值評判該方法的利弊；第二，保證支護(hù)材料充分發(fā)揮作用，并最大程度地實(shí)現(xiàn)資源的回收。煤礦開采設(shè)計(jì)原則應(yīng)保證使用最低的能源或者資源實(shí)現(xiàn)高回報(bào)，這樣才能保證煤礦的綠色生產(chǎn)。例如通過設(shè)計(jì)方案的對比，分析不同方案下的錨桿所用的數(shù)量及長度，通過選取典型斷面，分析該斷面的平均鋼材用量，在起到同樣效果的前提下選擇鋼材用量最小的方案；第三，始終堅(jiān)持安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的原則。不僅如此，應(yīng)根據(jù)煤礦的具體現(xiàn)場環(huán)境，制定有利于施工的方案，保證工人操作方便，并且盡可能降低工人的勞動強(qiáng)度。2 煤礦采煤方案研究煤礦采煤的方法有多種，根據(jù)采煤方式分類可以分為以下三類：2.1 傾斜長壁采煤

4、法傾斜長壁采煤法是指在采煤工作面沿煤層傾斜方向上或者向下推進(jìn)采煤工作，并且對于巷道的走向及回風(fēng)巷道的走向，均選擇沿煤層傾斜方向進(jìn)行。這種方法可以分為仰斜開采和俯斜開采，并配合前進(jìn)式、后退式和混合式回采方式。但是在實(shí)際運(yùn)用過程中，傾斜長壁采煤方法也存在很多弊端，例如巷道開采的速度會比常規(guī)采煤方式降低很多，在支護(hù)難易程度上也比常規(guī)方式困難很多，在仰斜開采時采空區(qū)很容易因地層滲水而導(dǎo)致積水嚴(yán)重。但是該方法對于控制巷道頂板下沉及兩幫收斂位移及底板鼓起的現(xiàn)象有較好的效果，而且這種方式可以全面提高巷道穩(wěn)定性。2.2 走向長壁采煤法走向長壁采煤法可以分為炮采、普采和綜采三種工藝。對于炮采來說，是采用爆破采煤

5、的方式，比如在開采的時候采用礦山法進(jìn)行爆破并利用運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行煤渣的運(yùn)輸?shù)仁马?xiàng)。炮采最重要的方式是采用爆破開采過程中的打眼、裝藥、引爆裝置等過程，因?yàn)楸频馁|(zhì)量會直接影響巷道的成型質(zhì)量。普采是指采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行巷道的開挖及煤渣的運(yùn)輸?shù)?。普采主要是利用機(jī)械開挖的方式對掌子面的煤層進(jìn)行開挖，并且同樣采用機(jī)械運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行運(yùn)輸煤炭。這種方式開挖速度較慢，雖然在運(yùn)輸能力上來說與炮采相差不大，但是對于掌子面的開挖來說，利用機(jī)械開挖相比放炮開挖來說慢很多。對于普采來說，可以分為單滾筒和雙滾筒兩種方式，單滾筒采煤機(jī)的滾筒是位于工作面的下端頭，這樣做可以相對降低工作面下方缺口的長度，并且可以避免煤渣不通過機(jī)體

6、的下方，這樣的開挖及運(yùn)作效果比較好。而雙滾筒采煤機(jī)避免了在掌子面兩端存在缺口的問題，利用這種方式可以很好地解決技術(shù)上的缺陷。綜采是指利用機(jī)械開挖方式，在開挖、運(yùn)輸、裝運(yùn)過程、支護(hù)過程中均充分采用機(jī)械的方式，并盡量實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化方式。這種方式機(jī)械化程度高、自動化程度也很大，是一種開挖及施工速度較快的方式。2.3 放頂煤采煤法放頂煤采煤法是指在厚煤層中，沿煤層最底部布置高度為23米的采煤長壁工作面，并利用傳統(tǒng)的采煤方法進(jìn)行回采，同時采用礦山壓力的效果幫助施工人員進(jìn)行松動圍巖的效果，這樣一來就可以降低支護(hù)上方頂煤破碎后，并將煤塊從支架的后方泄露而出。放頂采煤可以實(shí)現(xiàn)采用最低的支護(hù)材料，達(dá)到最優(yōu)的支護(hù)效果

7、，但是這種方法具有一定的使用條件，就是適合于煤層厚度大于6米的煤層。如果煤層厚度過小，在開挖的過程中很容易發(fā)生超前冒頂現(xiàn)象。相比三種方法來說，綜采放頂煤采煤方法是生產(chǎn)速度最快的一種，并且效率也很高。由上文可知，綜采放頂煤采煤法是利用拱率較高的滾筒采煤機(jī)、綜采放頂煤液壓支架、工作面大功率刮板輸送機(jī)以及配套的機(jī)道轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)及其他附屬設(shè)備的綜合機(jī)械開挖方式。這種開挖方式生產(chǎn)效率高，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的作業(yè)方式，并且相對來說經(jīng)濟(jì)成本低，可以大面積推廣。3 現(xiàn)代煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展趨勢總結(jié)現(xiàn)階段的煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來說，并考慮我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展程度，可以判斷出近幾十年，煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展主要朝

8、以下三個方面發(fā)展：3.1 開發(fā)及應(yīng)用高效集約化的煤礦生產(chǎn)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)集約化生產(chǎn)，可以節(jié)省工程機(jī)械的需要數(shù)量，減少操作人員的數(shù)量。實(shí)現(xiàn)集約化生產(chǎn)，可以提高煤炭生產(chǎn)的效率，并且可以研發(fā)出施工方式靈活的機(jī)械，這樣一來可以為煤礦企業(yè)節(jié)省大量資金。在施工過程中，盡可能地實(shí)現(xiàn)開采的信息化管理，將煤礦機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)輸送到控制端上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)。3.2 盡可能運(yùn)用埋深淺、硬頂板、硬煤層的采煤技術(shù)實(shí)現(xiàn)埋深淺、地層壓力較小的硬厚度頂板控制技術(shù)，主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù)，是提高巷道圍巖穩(wěn)定性及提高巷道施工速度的重要方式。埋深淺可以降低礦井的深度，頂板硬，

9、可以降低支護(hù)強(qiáng)度，這些特點(diǎn)均可以為煤礦巷道的生產(chǎn)效率提供有力條件。3.3 降低矸石排放矸石的排放對于煤礦后期的充填與控制回采區(qū)的穩(wěn)定性具有重要意義。煤礦企業(yè)應(yīng)致力于煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置與工藝技術(shù)評價體系，可以在最優(yōu)化的方式上降低矸石的排放或者降低支護(hù)的強(qiáng)度。研究出一種沿巷道布置單一煤層開采，而這種方式會很大程度降低矸石的排放量，并有可能不需要將矸石進(jìn)行排出地面，降低煤渣的運(yùn)輸強(qiáng)度，節(jié)省了煤礦生產(chǎn)的時間，從而節(jié)約了成本。4 結(jié)語綜上所述，對于煤礦來說，采煤技術(shù)是提升煤礦生產(chǎn)效率的重要舉措。本文通過總結(jié)煤炭采煤方法設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，并介紹了煤礦采煤的幾種方法，從而預(yù)測了煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢，得出的結(jié)論對煤礦企業(yè)的高效率生產(chǎn)具有重要意義。參考文獻(xiàn)1 林勇，陶斌.井下采煤技術(shù)及采煤工藝的選擇分析j.大科技，20