煤矿井下开采技术与采煤工艺的选择

张卫国

【摘要】科学选择合适的煤矿井下开采技术和工艺，对于保证开采安全及企业经济效益，提高采煤效率和降低采煤成本方面具有重要意义。因此，本文首先简述了常用的几种煤矿开采技术，并重点论述了井下采煤技术和工艺的选择，希望能够为我国煤矿井下开采技术的发展和应用提供参考。

【关键词】煤矿井下 开采技术 采煤工艺

1煤矿井下采煤技术

1.1综合机械化采煤技术

综合机械化采煤技术简称综采，是指在井下全过程开采过程中都使用了机械化设备，具有较高的机械化要求。其内容包括割煤处理、运煤以及采空区处理等。其中，割煤处理包括破煤和装煤两个步骤，通常使用采煤机、刨煤机作为主要设备。运煤则是指通过带式输送机，将割煤处理完成后的煤块进行运输操作。采空区有很多种处理方式，可以根据具体情况选择合适的处理方式。综采技术通过全流程机械设备的应用，极大地提升了井下采矿的效率和作业安全性，并且降低的操作人员的工作量，成为了当下采煤技术的主要发展方向。

1.2普通机械化采煤技术

普通机械化采煤技术简称普采技术，普采技术是一种较为传统的采煤方式，在采煤过程中主要使用人工操作与机械设备结合的方式进行作业。一般情况下，许多企业采用这种方式是由于人工成本较低，能够有效节约资金投入，提高自身的盈利。普采技术流程中，装煤和落煤环節主要采用滚筒式采煤机等机械设备进行，通过螺旋桨将煤层剥落，再通过人工或其他方式填装至运输设备运往地面，这一过程应用大量人力资源完成，造成极大的人力资源浪费。

1.3连续采煤技术

连续采煤技术又被称为连采技术。连采技术在发达国家应用的较为广泛，是指通过成套装备的连续使用，来实现井下采煤作业。连采技术的应用对于井下煤层构造具有较高的要求，而我国技术水平仍不够发达，因此连采技术的应用仍然有所限制。连采技术在井下采煤过程中的应用，能够同时进行掘进和开采两个工艺，因此具有较高的工作效率，同时能够节约人力成本。利用连续采煤机，能够实现破煤和装煤的一体化操作，这一过程中使用了专门的煤矿运输机械，同时也采用了锚杆锚索支护技术，并且还能及时进行煤柱的回收，有效防止了煤矿资源的浪费。

1.4爆破采煤技术

爆破采煤技术也是传统采煤技术的一种，又被称为炮采，其流程与普采相似，主要包括落煤装煤、工作面支护、处理采空区等流程。具体操作为：先利用雷管和炸药进行爆破，这一过程需要操作人员科学选择炸药和雷管的数量并检查其质量，从而有效保证爆破效果并保证作业安全，同时还需要确保后续作业能够顺利开展。完成爆破后，需要人工或机械设备进行现场装煤。采空区处理是使用雷管和炸药爆破落煤，再通过机械设备完成装煤工作，最后进行工作面支护作业，采空区处理质量与井下煤矿开采安全性密切相关。

2井下采煤技术和采煤工艺的选择

2.1爆破采煤技术工艺的选择

爆破采煤技术是通过爆破的形式进行煤层的脱落、坍塌等工作，随后再通过机械或人工完成落煤的装填、运输、整理等工作的工艺形式。爆破采煤工艺需要爆破作业、人工和机械设备的相互配合，虽然较为传统，且机械化程度不高，但由于部分地区煤矿井下环境复杂，难以投入机械化设备进行大规模开采，此时可以使用爆破采煤技术工艺进行开采工作。爆破技术技术含量较低，应用具有操作简单的优势，因此具有较为广泛的使用范围，但其也存在一定局限性。比如，井下环境会对爆破效果产生较大的影响等。因此，我国煤矿开采相关标准规定，对于地质条件较为复杂、倾斜角度大以及不适合机械化开采的地区，可以使用爆破采煤技术进行煤矿开采工作。

2.2综合采煤技术工艺的选择

综采技术工艺是借助高机械化和自动化水平的技术和设备来实现井下煤矿开采作业的。在开采煤矿过程中，使用机械化采煤机实现切割煤层、传输等流程操作。综采技术和工艺的应用，能够实现采煤各个环节的自动化、机械化和智能化，将各个采煤技术和工艺的优势充分发挥，实现了低成本、高效率的煤矿生产，同时有效减少了操作人员的工作量，综采技术和工艺在我国煤矿企业实现了广泛应用，对于促进我国煤矿生产的发展具有积极意义。然而综采技术和工艺在具体使用过程中仍然存在一定程度的缺陷和不足。比如，综采技术和工艺的应用对机械设备需求程度较高，一旦机械设备出现问题，则会严重影响煤矿生产周期，甚至导致安全事故发生。同时，由于机械设备对于操作人员技术水平有较高的要求，因此对企业的人力资源素质也有一定要求。通过相关实践和分析，可以看出综采技术和工艺的使用要求煤矿企业具备强大的经济实力和人力资源素质，并且综采技术主要适用于坡度小于50°的井下煤层，在使用过程中需要煤矿企业结合自身实力综合考虑。综采技术和工艺虽然能够带来较大的经济效益，但由于需要庞大的资金和设备技术支持，并且需要素质水平较高的技术人才，因此主要适用于经济实力雄厚的中大型煤矿企业以及开采环境较好、矿产资源丰富的地区。

2.3连续采煤技术工艺的选择

连续采煤技术对于开采经验以及机械化水平具有较高的要求，其采煤全过程几乎都采用自动化、机械化的操作手段，同时在运输煤矸时主要采用履带运输机、铲车等机械设备，并且具有较高的开采效率和质量。除此之外，还具有能够实现不间断采煤、操作简单、安全性较高等优势，被发达国家广泛使用。但该技术的应用也存在一定不足。连续采煤技术缺乏足够的煤矿回收利用能力，并且对煤层结构和厚度具有较高的要求。因此，连续采煤技术工艺适用于煤层坡度小于15°，井下环境较高的条件。

3结束语

综上所述，选择并应用合适的煤矿开采技术，对于保证煤矿企业经济效益和安全，提高煤矿生产效率和质量具有重要意义。因此，应当重点分析各个煤矿采集技术的特点及适应环境，并结合企业经济情况和煤矿区煤矿资源条件等因素，科学选择最为适宜的采煤方式，为我国煤矿行业的发展做出贡献。

参考文献：

[1]张浩.煤矿井下采煤技术与采煤工艺探讨[J].机械研究与应用，2018，31（01）：180-181.

[2]林斌.浅谈井下采煤技术和工艺选择[J].中国高新技术企业，2014（01）：98-99.