采煤技術及采煤方法的選擇

摘 要：資源能源對于經(jīng)濟發(fā)展有著至關重要的作用，現(xiàn)階段，各國家都在研究相關的開發(fā)技術，企求獲得更大的經(jīng)濟效益。對于煤炭開采，要在原有的開發(fā)條件及經(jīng)驗的基礎上找尋新技術，并以煤礦產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀為客觀條件開展相關研究，加強新式技術、設備的研發(fā)和應用。本文結合實際工作經(jīng)驗對井下采煤生產(chǎn)技術及采煤方法的選擇進行分析。

關鍵詞：采煤技術；采煤方法；選擇

現(xiàn)代社會生產(chǎn)力快速發(fā)展，人們對于資源的索取程度也逐漸升高，其中不乏一些非可再生資源，這類資源再生周期較長，短時間內(nèi)無法重復獲得，因此對其所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益就有比較高的期望。要從開采到利用的整個過程都進行科學的分析和規(guī)劃，避免無謂的浪費，在有限的存量上產(chǎn)出更大的效益。我國一直是煤炭能源的消耗大國，從過去的東北老工業(yè)基地建設到現(xiàn)在的輕工業(yè)手工業(yè)發(fā)展，都未能脫離煤炭能源。介于此，必須加強煤炭在開采和使用過程中的科學管理。

一、影響開采手段的條件

（1）礦藏地點。礦藏本身所處什么樣的位置，埋藏點地形地貌、深度等是決定挖掘方法及采用何種技術取材的關鍵。開采過重中要以以上客觀條件為基礎，采取適當?shù)氖侄渭胺椒?，在保護好生態(tài)環(huán)境的前提下進行資源開采利用。

（2）投入與產(chǎn)出。資源的開采和利用要考慮到經(jīng)濟效益，一般來講，所有資源的開采前期都需要較大的經(jīng)濟投入，煤炭開采亦是如此，從勘探、設計、設備、人員上缺一不可，包括后期運輸和利用上，都要在資金計劃范圍內(nèi)。介于此，必須在前期做好規(guī)劃，尤其在方法和技術的使用上，這對整個工程成本起著決定性的作用。

（3）人員及設備。人員技術能力和設備先進程度對開采方法和技術都有著關鍵性的影響，人員技術能力決定了前期規(guī)劃是否合理和在開采過程中先進設備的應用程度，而先進的設備能夠大幅節(jié)約開采成本。

二、開采中需關注的焦點問題

（1）避免二次作業(yè)。從開采過程來講，一次作業(yè)要完成整個礦藏的開采，避免二次作業(yè)，否則不但增加了開采人員的危險，還使開采成本升高，或造成資源浪費。

（2）開采與保護相結合。不少歷經(jīng)開采的地區(qū)，在作業(yè)完成后，未采取適當?shù)氖侄芜M行環(huán)境修復，或在開采的過程中不注意本區(qū)環(huán)境的保護，使得在開采結束后造成一系列生態(tài)問題，地表植被遭到破壞、土地下陷、頻發(fā)泥石流、水土流失等次生災害。資源的獲取不能以犧牲環(huán)境為代價，要結合地理情況合理開采利用。

（3）安全第一。近些年，資源開采中的安全問題得到高度重視，但仍有事故頻發(fā)，煤礦開采由于其作業(yè)位置的特殊性，在發(fā)生事故時有預警時間短、營救困難、、受困人數(shù)多、至傷程度高的特點，因此要完善事前安全措施，保障作業(yè)安全。

（4）關注產(chǎn)出效益。煤炭開采的主要目的就是應用于經(jīng)濟建設，所以在進行規(guī)劃設計和整個作業(yè)過程中都要與經(jīng)濟效益相適應，對于開采難度大、環(huán)境破壞程度高且利用程度低的礦藏要有選擇性的開采，在充分考量客觀條件后再選擇合適的手段進行開采利用。

三、煤礦采煤技術選擇

（1）優(yōu)化巷道布置，減少矸石排放的開采技術。

為了進一步提高開采效益，需要不斷完善當前的采煤工法和作業(yè)模式，研究開發(fā)煤礦地質條件開采巷道設計及其配套技術、工藝的評估體系，從而確保所采用的開采工法、現(xiàn)場布置符合煤巖特征。

（2）研究特殊情況下的采煤技術。

從煤炭開采的歷史看，最早是人工開采，后來是機械化開采、自動化開采，機械化開采部分替代了人的勞動，自動化開采減少了人的勞動。如今的機器人化開采的最終目標是實現(xiàn)無人化開采。這種開采技術最適合特殊工況的采煤作業(yè)。

另外，充填采礦技術也特殊工況下可運用的一種采礦技術。采礦工程主要開設在構造復雜多變且失控變化較快的礦體內(nèi)。如果礦石的穩(wěn)固度在中等及中等以上，建議采用機械化的充填法進行采礦作業(yè)。首先回采進路上部和左右兩側的部位，底板是膠結充填體，總體上以巷道掘進的方式進行回采。其次，針對進路頂板部位進行回采，兩幫為膠結充填體用來進行頂板支護。

（3）深礦井開采技術。

神經(jīng)開采過程中需要重點控制礦壓，防治沖擊地壓、瓦斯和熱害的治理，巷道布置要保證井下通風條件良好。具體來說，首先要了解深井圍巖狀態(tài)和應力場及分布特征、井下作業(yè)環(huán)境，準備巷道快速掘進的設備，提前做好支護設計。其次，在開采過程中加強對沖擊地壓、熱害的監(jiān)控與治理，保證井下高效開采。

（4）采場圍巖控制技術。

制定科學的圍巖監(jiān)測與治理方案，確保巷道掘進快速進行，盡量減少因圍巖控制不當導致的開采事故，系統(tǒng)地記錄和總結我國近些年來礦山壓力控制與治理的行業(yè)經(jīng)驗，運用先進的計算機技術和現(xiàn)代力學等專業(yè)理論，分析并掌握各類煤層地質的開采條件，不斷優(yōu)化圍巖控制技術，切實提高開采作業(yè)的監(jiān)控與保障能力。

四、煤礦采煤方法選擇

（1）走向長壁采煤法。

基于當前采礦的設備和技術水平，可將走向采礦法分為爆破采礦法、普通機械化采礦法和綜合機械化采礦法三類。其中，炮采法即爆破采礦法， 在煤炭儲量不大，成礦地理條件復雜的工況下，該方法能起到不錯的應用效果。如果煤炭所處的地質構造相對復雜、儲量不算太大并且采區(qū)不固定，建議采用普通機械化采礦法。如果煤炭資源儲量較大，煤層穩(wěn)固，可使用大型機具設備進行綜采作業(yè)。

（2）傾斜長壁采煤法。

傾斜長壁采煤法分上下兩層作業(yè)面，它沿著煤層傾斜方向，向上或者向下進行回采，這是該方法不同于上一種開采方法的一個顯著特點。

傾斜長壁采煤法開采時間段，可有效節(jié)約作業(yè)成本，傾斜開采能夠使水順勢排出煤礦，避免了其匯聚到采礦現(xiàn)場干擾作業(yè)進度。并且傾斜開采法有助于采礦點頂層巖體將作用力分散到采空區(qū)，頂板的煤層在拉力的作用下所產(chǎn)生的回采阻力減小，有助于實現(xiàn)快速掘進。這是該采礦方法的優(yōu)勢所在，但是它也有不足之處，比如頂板支柱的支護能力不足，一定程度上拖延了作業(yè)進度；傾斜礦道不易快速掘進，耽誤工程進度，并且采空區(qū)的積水不易排出。

五、結語

總之，不論哪一種采煤技術，都必須滿足“安全、經(jīng)濟、回采率高”這三項基本原則。在此基礎上，針對如何改進采煤技術及提高回采率仍有待進一步研究。結合具體工況合理選擇最佳開采模式，在保證安全的前提下控制資源浪費，這才是提高采礦綜合效益的有效路徑。

參考文獻：

[1]齊睿.淺析采煤技術及采煤方法的選擇[J].黑龍江科技信息，2017（10）.

作者簡介：徐振興（1987），男，漢族，遼寧葫蘆島人，本科，助理工程師，研究方向：采煤。