煤矿采煤方法和采煤技术的选择研究

周新伟

摘要：随着煤矿资源需求量的扩大，采煤技术也随之不断发展，经历了人工挖掘到爆破采煤，再到如今的机械化采煤这三个阶段，现代化采煤体系正在不断完善。目前，常用的采煤方法有井下采煤、露天采煤以及急倾斜层采煤方法，采煤技术有炮采放顶煤、小阶段爆破落煤和全自动刨煤机采煤技术以及特殊情况下的采煤技术，这些先进工艺的引进，使得煤矿开采效益不断提高。

关键词：煤矿；采煤方法；采煤技术；选择

中国国土广阔，地大物博，煤炭资源丰富，分布于全國各个地域中，煤矿开采区的地质构造及煤层丰富呈现出不同的特点，要想保证煤矿生产安全及质量，就必须加强对于采煤方法和采煤技术的研究，确保所选施工工艺适应煤矿区域的地质特征。随着社会的发展，人们对于煤矿的需求量不断增加，但是我国的煤矿资源大多深埋地底，对于煤矿开采技术的要求比较高，如若开采不合理，会对当地地质结构以及水文条件造成毁灭性的破坏，并威胁到采煤人员的生命安全，因此必须要加强不安全技术要素的控制，合理选择采煤方法和采煤技术[1]。

一、煤矿采煤方法的选择

（1）井下采煤方法。我国煤炭资源丰富，但是大多深埋地底，因此井下采煤是较为普遍的一类煤矿开采方法，井工开采的技术要求是比较高的，必须设置煤矿通风系统，加强“一通三防”安全施工技术的应用，才能确保采煤安全性，保证煤矿生产效益。井下采煤方法包括水采和旱采两种，是根据矿区有无水源来选择的，有壁式、柱式等多种实施形式，落实效率高，简单高效。在进行井下采煤时，很有可能会碰到倾斜煤层，这时候应尽量采用水平采煤的方法，尤其是但煤层的倾斜度大于10°的时候，这样能够大大提升采煤效率，同时保证作业人员的安全。

（2）露天采煤方法。露天采煤也是一种较为传统的采煤方法，按照煤层的水平结构将其划分为多个层次，在水平方向上从上至下逐步开采，操作简单，与井工采煤相比，工作范围广，人为地创造出了一个相对稳定安全的作业环境，而且能够很好地应用一些大型的煤矿开采设备，机械化程度比较高，施工效率高，人工成本低，能够有效降低生产成本，产煤质量和生产安全都能够得到有效保障。露天采煤方法的实施，需要以全面细致的地质勘测工作为前提，在了解了矿区的煤层结构之后，进行煤矿开采规划，在采煤时注意煤矿资源的回收利用，贯彻落实节能降耗的绿色采煤理念。

（3）急倾斜层采煤方法。急倾斜层采煤的技术性要求比较高，在进行采煤规划时，需要综合矿区地质勘探结果和采煤单位的开采技术水平、设施配置进行，作出正确的开采方案，合理规划煤矿掘进开采路线，配置作业人员和机械设备，建立健全煤矿开采技术体系，明确采煤流程和技术标准，提高煤矿开采效率及回收效率。与此同时，为了进一步提升煤矿开采的可操作性，可以适当加深采煤高度，增长采煤工作面，进一步改造煤矿巷道结构，优化煤矿通风系统设置，提高通风安全性，将巷道瓦斯浓度和粉尘浓度控制在合理范圍内，保证煤矿生产安全。

二、煤矿采煤技术的选择

（1）炮采放顶煤采煤技术。炮采放顶煤采煤是目前应用较为广泛的一类采煤技术，在实际工作时主要有以下两种技术体系：①二型钢梁放顶煤开采，过在顶煤层架设置二型钢梁和液压单柱体，进行系统支护后，独立开展采煤、放顶这两项工作，随后选择合适的人工爆破方式进行采煤。这一采煤技术常用于煤层结构不稳定的区域，对采煤设备的要求比较低，但对于作业人员的专业性要求比较高。；②滑移支架放顶煤采煤法。将弹簧钢及沟槽等装置安装在蔡梅岑的前梁与顶梁部位，同时在矿层支架的位置安装3个左右的液体单体住，再通过销轴将二者稳定连接，便可开展采煤工作[2]。

（2）小阶段爆破落煤采煤技术。根据矿区煤層的分布特点，将爆破煤层分为多个区域，将爆破工具（比如雷管、炸药等）布置在不同区域中，实施小阶段爆破落煤。在进行爆破之前，要对爆破现场进行检查，确保采煤安全。小阶段爆破落煤采煤技术具有安全系数和落实效率均较高的优点，只要在进行煤层划分和爆破现场布置时严格按照生产流程进行操作，确保技术标准达标，即可确保采煤质量和效率，一般被用于矿层倾斜度较大的煤矿区域，同时要求煤层厚度超过5米，煤层顶板稳定度高，不会在爆破过程中出现顶板冒落的事故。

（3）全自动刨煤机采煤技术。在浅中层煤矿中，常采用全自动刨煤机进行机械化采煤，这一技术生产效率极高，能够一次性挖掘25米深度的煤层，生产成本较低，是现代化机械采煤体系中的一种重要采煤技术。刨煤机是此类采煤技术的关键性设备，因此作业人员应该定期对机械设备进行养护维修，在日常工作时如有异常，及时检修进行故障排查，确保机械零部件的牢固，如有损坏及时更换，在工作时，作业人员应加强对于产煤质量和开采效率的监测，不时调整刨煤机的运行参数，让设备始终处于一个机械疲劳状态内的最佳运行状态，延长设备使用年限，进一步提高生产效益。

（4）研发特殊情况下的采煤技术。煤矿的机械化生产一般适用于一些煤矿资源丰富、煤层分布相对集中的基地，但是随着煤矿开采量的加大，这些大型的矿产资源逐渐枯竭，就需要不断寻找新的矿脉，而有些矿脉分布于居住区，研发特殊情况下的采煤技术，比如说村庄下压煤开采技术、开采沉陷制约技术等，这是新形势下煤矿技术发展的必然要求。在实际开采之前，可以先采集煤矿所在地的具体信息，应用模拟开采技术，深入研究特殊情况下的开采技术，确保煤矿开采的安全性后，再开展煤矿生产工作。同时，应环境保护的要求，应加强煤矿开采的绿色建设，在煤矿开采所在地应用土地复垦技术和矿井水资源化技术。

总之，煤矿开采本身就具有较高的风险性，瓦斯爆炸事故、煤矿自燃事故、顶板冒落事故等发生率较高，提高煤矿开采技术，优化开采工艺，对于保障煤矿生安全具有积极意义。在煤矿开采过程中，涉及到多种不确定要素，因此要想提高煤矿开采的安全性与工作效率，就必须根据煤矿开采的实际需求，做好地质勘测工作，从破煤、落煤、装煤、运煤等多个环节开展技术研发工作，选择合适的采煤方法与技术，在确保作业人员安全的情况下，提高生产工艺工序的技术含量，以技术的发展推动煤矿行业的前行[3]。

参考文献

[1]孟宪锐，吴昊天，王国斌.我国厚煤层采煤技术的发展及采煤方法的选择[J].煤炭工程，2014，10：43-47.

[2]赵富贵.浅议煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016，12：191-192.

[3]马延栋，柳凯，蔡鹏.关于煤矿采煤方法与采煤技术选择的分析[J].科技经济市场，2015，11：133-134.

（作者单位：贵州盘南煤炭开发有限责任公司）