井下采煤技术的应用与采煤工艺探讨

井下采煤技术的应用与采煤工艺探讨

胡非

富源县能源局    云南省    曲靖市    655500，

摘要：我国煤炭资源储藏丰富，理论上出可满足我国的基本能源需求。但由于城市发展速度较快，部分城市能源消耗需求在逐渐提升。随着开采深度及矿洞规模逐渐提升，煤炭开采难度也会提升，这迫使我国的采煤技术需要进行相应优化。同时，在开采安全保障上，需要对相应技术进行分析，并针对性提出资源开采规划，以便于提高矿产开采效率。

关键词：井下；采煤技术；采煤工艺

引言

在我国社会经济发展过程中，煤矿资源发挥着十分重要的作用，随着新时代煤矿企业的不断发展，我国煤矿企业面临着一些新的挑战与机遇，为了能够提高煤矿企业的开采效率和质量，需要根据实际情况不断采用新技术，由于煤矿企业工作环境复杂，施工管理具有较大难度，需要不断对采煤技术进行优化，减少各类问题的发生。

1、采煤技术特征

1)针对性。中国的煤炭资源较为丰富且分布广泛，经过多年的煤炭开采，在采煤技术方面也积累了一些经验。但是矿区不同，其地质环境和具体煤炭分布情况存在一定的差异，因此在实际开采时，煤矿企业需要结合矿区具体情况进行针对性选择，不能盲目跟风，需深入分析后科学合理地选择采煤技术，从而保证煤炭开采效率和安全性。2)风险性。煤矿开采最大的特点就是风险系数较高，实际开采过程会受到各方面的影响而存在一定的风险，例如矿井环境、岩层稳定性、有毒有害气体的释放等，任何环节的疏漏都有可能造成安全事故发生。因此在选择采煤技术时需要综合考虑，做好开采前的勘探工作，充分考虑各方面影响因素，做好防范，从而保证施工人员的生命安全。3)更新性。如今科技在不断进步和更新，在科技推动下，采煤技术也需要得到不断的优化，从而进一步满足煤矿企业的开采要求。在采煤技术中有效地融入自动化和智能化技术，不仅可以提升煤矿的采煤效率，还可以降低安全事故的发生率，使煤矿生产朝着现代化方向发展。4)复杂性。煤矿的开采环境、岩层分布等存在一定的复杂性、多样性，因此无法完全确保开采的安全、稳定及可靠。煤矿在采煤时需要结合实际情况采取预防措施。

2、煤矿开采中井下采煤技术

2.1爆破采煤技术

爆破采煤技术是中国煤炭行业发展初期就使用的采煤技术，应用爆破的方式完成作业，再利用人工与机械化设备进 行运输。但是在实际采煤过程中，必须有专业人员进 行实际操作与现场 爆破，并需要相关机械设备辅助。根据爆破采煤流程开展工作，才能有效保证工作人员的安全。尽管爆破采煤技术操作简单，能够灵活应用于大部分煤矿生产工作中，但是该技术也有缺陷，在爆破前应做好安全工作与准备工作，认真核对炸药量和炮眼位置，一旦出错，就会造成严重的后果，对企业和工作人员造成无法挽回 的损失。现如今很多煤矿已经不再使用该采煤技术，但是对于特殊的开采区域，依然需要借助该采煤技术作业。在不对安全造成影响的前提下，该技术能有效地 提高煤矿开采效率及开采质量。

2.2普通采煤技术

目前，普通采煤技术的应用十分广泛，该技术通常应用于中小型煤矿企业，因为此类煤矿地 质结构简单、对采煤质量要求低 ，也不需要投入价格过高的设备，而且安全性较高。该技术在具体时间与要求下，能及时完成破煤、采煤、装煤等一系列的流程，再利用机械设备运输煤炭，结合巷 道内的具体情况做好顶板支护工作，保证开采工作的稳定进 行。该技术能有效地 适应不同开采环境与地 质环境，发挥出最大作用，并且对采煤技术人员的专业水 平要求较低 ，从而为煤矿节约成本。

2.3连续性采煤技术

连续性采煤技术以综合机械化采煤技术为代表，利用先进 的机械设备来达到开采的标准。随着自动化、智能化技术的不断 发展，连续性采煤技术也备受关注，已广泛应用于煤矿企业。应用连续性采煤技术，不仅可以提升煤矿的生产效率，还可以在自动化技术的帮助下降低 工作人员的工作强度，降低 事故发生的概率。在选择采煤技术时不能盲目，需要结合实际的作业区域和安全生产的影响因素进 行分析，恰当使用连续性采煤技术以提高开采效率。

2.4充填开采技术

煤矿在开采时需对采空区进行有效充填，这不仅有利于提高矿区的安全性，还可以实现对废弃物的充分利用，降低对生态环境的污染。充填开采应以废石不出坑为基本原则。通常情况下可将煤矸石、沙石、水泥、高水材料等作为充填物。煤矿企业可通过多次实验模拟，计算出充填的废石和水的比例等。在实际充填过程中，可通过运输或泵送的方式进行充填[1]。

3、井下采煤技术的应用与采煤工艺探讨

3.1综合机械化采煤工艺技术

现阶段，综合机械化采煤工艺的应用比较广泛，具有很明显的优势，例如采煤效率高、劳动强度和难度都不同程度地降低。综合机械化采煤工艺的应用要点主要包括以下几个：1)割煤、落煤、装煤三个环节会用到采煤机、刮板输送机等设备；2)刮板输送机与采煤机之间相互合作，并且刮板输送机的综合效率取决于采煤机的生产效率；3)在对工作面进行支护时，一般有两种支护形式，分别是及时支护和滞后支护，顶板不稳定时选择及时支护，液压支架大多使用以高压液体为动力的机械液压支架，以此达到支护和推移的目的。随着科技的持续更新和发展，煤矿企业的综合机械化采煤工艺也在不断优化和改进。综合机械化采煤工艺可实现自动化控制、集中化采煤，通过计算机和互联网技术控制井下开采速度和流程，并可进行动态、实时监测，从而有效保证开采效率和开采安全性

[2]。

3.2充填采矿工艺技术

现代化充填采矿工艺技术是借助充填材料进行充填，主要充填区域是采空区。这种充填技术可以极大程度保障采空区的稳固性，增大采空区的支护强度，为煤矿的开采提供有力的安全保证。现代化充填采矿工艺技术的应用需要根据煤矿的结构、开采方向等选择不同的充填方法和材料。充填方法主要可分为干式充填法、水砂充填法及胶结充填法。其中，干式充填法主要是直接将砂石、石料等通过传输带运送到采空区进行充填，其优点是实用性比较强，缺点是成本高、工艺复杂、充填效率较低；水砂充填法主要是将炉渣、尾砂以及碎石等进行均匀混合，再通过重力自流或泵送的方式输送到采空区进行充填，其优点是极大程度降低了地表沉降率，缺点是排水费用高、工艺复杂、充填量较小；胶结充填法的原理是对石灰、水泥、尾砂、碎石等进行混合搅拌，将得到的膏体通过管道泵送到采空区进行充填，其优点是工艺简单、充填速度快、充填量较大，缺点是尾砂供应不足等[3]。

3.3崩落采矿工艺技术

采矿过程中可能会存在具有危险性的围岩结构，那么可利用崩落采矿工艺技术进行有效处理，从而确保煤矿开采的安全性。如果煤矿企业在开采前期就应用了崩落采矿工艺技术，那么就能降低潜在危险，进一步增强采矿工作面的稳定性和安全性，有效防止因保护不到位或操作失误而诱发安全事故。目前，崩落采矿工艺技术的应用大致分为两种不同的形式，分别是无底柱分段崩落和有底柱分段崩落，后者在实际使用过程中需要借助一些参数进行计算和规划，例如底柱高度、形状、横断面尺寸等，使得作业面的稳定性有保障，安全等级也可有效提升。除此之外，按崩落的形式来划分，崩落采矿工艺技术又可分为分层崩落、阶段崩落和自然崩落，需要结合煤矿的具体情况选择崩落形式。

结束语

总之，随着技术发展，煤矿开采技术和工艺更加多样化，且不断有新技术涌现。为了提升煤矿开采效率和效益，创设安全作业环境，应契合实际情况，灵活选择最佳的采矿技术和工艺，按照既定标准和流程采矿，保障作业全过程安全性，减少对周围环境污染和破坏，以创造更加理想的效益。

参考文献：

[1]桑俊亮.井下采煤技术与工艺的选择及应用[J].中国石油和化工标准与质量,2019,(08):255-256.

[2]谢建军.探讨井下采煤技术及工艺选择[J].内蒙古科技与经济,2019,(15):88+90.

[3]李昊阳.井下采煤技术和工艺应用研究[J].能源与节能,2019,(05):191-192.