煤矿综合采煤工艺技术

浅析煤矿综合采煤工艺技术

[摘要]我国是煤炭能源开采大国，在当今社会发展的新形式下，科技的进步和社会的发展对煤矿开采提供了新的挑战和要求。提高煤炭生产率的主要方法是采煤技术的更新。本文分析了当前煤矿的采煤技术背景、具体的采煤技术及采煤技术的选择，以期对煤矿采煤技术更新有一定借鉴意义。

[关键词]煤矿采煤技术综采工艺

中图分类号：tu272.1 文献标识码：tu 文章编号：1009―914x （2013）22―0533―01

随着我国经济的高速发展，在我国一次性能源消费结构中，煤炭就站70%以上，目前的采煤量仍是我国经济发展的一大障碍，所以高产、高效、高安全性的采煤技术就尤为重要。

一、煤矿开采中的采煤技术分析

1 煤矿开采技术

1.1 采煤方法和工艺

煤矿高效集约化、高度集中和高可靠性的矿井开采技术，是以提高单位面积的产能和生产的集中化为核心，以提高生产效率和经济效益为目标。研究、开发多种环境下的高效能、高安全性的采煤设备、采煤工艺，通过简单、高效、可靠的生产系统和开采设备，以及生产过程监控与科学管理相互配套的开采技术，推广各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和完善装备，利用科学技术提高生产力水平和扩大科学技术的使用范围，提高采煤机械化程

度和机械化水平。

1.1.1利用“浅埋深、顶板硬、煤层硬的高产高效的现代煤矿开采成套技术”，解决以下技术难题：

①利用浅埋深、小地压的顶板控制技术，解决顶板较硬的岩层。

②研究开发浅埋深、小支承压力条件下厚硬顶煤的处理技术，解决控制厚度较硬的顶煤。

③研究开发较为应用的综放及回采工艺，以解决两硬条件下的放顶煤的快速开采和推进。

④通过研究开发以及推广宽煤巷锚杆的支护技术，用以解决

5.5m 宽的煤巷锚杆支护中的问题，有助于扩大综采配套设备的规模，有助于连续生产作业，建设双高的作业面。

1.1.2缓倾斜薄煤层长壁开采工艺。针对长壁开采工艺，对于薄煤层的开采需研发经济适用的体积小、功率大、安全性较高的采煤机和刨煤机，以及该煤层下的液压支架和成套采煤装备技术。

1.1.3 研究缓倾斜厚煤层的一次采全厚技术。对于支护结构和强度需要进一步加强和完善。加强对安全防护措施、四连杆变以及千斤顶措施等的研究，增加可靠性，在产量和效率方面向中厚煤层高产高效指标靠近。

1.2 深部矿井开采工艺就目前而言，我国深部矿井开采的关键技术有：矿山压力与岩层控制、瓦斯灾害、热害治理、深部矿井通风技术、深部矿井的巷道布置等；我国深部矿井开采需要攻关技术有：深部矿井的巷道围岩应力状态研究；较为适宜的深部井工作环

境；深部矿井的巷道快速掘进技术及其成套装备的研究；深部矿井的冲击地压监测及其防治以及其它的配套设备和相关技术研究。

1.3优化巷道布置，研发减少开采矸石的技术以经济效益最大化为目标，修正、完善现有采煤方法和开采布置。在煤矿地质结构复杂的条件下，研发巷道布置及工艺技术，通过建立专家评价系统，整合开采方法和布置，实现与煤层地质条件的最优化配合

2、采煤技术分析

综采工艺。综采工艺是采煤综合机械化的简称，也就是在采煤工作中全部生产工序都实现了机械化连续作业，它大大降低了劳动幅度，提高了单产及安全性，是现代采煤工艺的重要发展方向。这个工艺主要包括以下几个要点：

2.1割煤，破煤与装煤是割煤中的两个主要工序。割煤工序所使用的采煤机主要有滚筒式采煤机和刨煤机这两种，滚筒式采煤机为了适应采高的变化和煤层顶底板的起伏，一般采用可调高的双滚筒采煤机来割煤。双滚筒采煤机主要以下特点：它无论是上行还是下行，都可以采用前滚筒在上面割煤、后滚筒在下面割煤，整个机械在割煤的同时利用滚筒的螺旋叶片和滚筒旋转的抛掷作用，把煤直接装入刮板输送机。刨煤机相比于滚筒式采煤机有以下优点：机构简单、设备造价低、检修和管理比较容易、容易实现自我控制和工作无人操作，刨煤机在薄煤层机械化方面占有更重要的地位。

2.2运煤，运煤程序就是采煤机割下的煤炭装入刮板输送机的过程。整个过程包括煤炭从工作面运出后经工作面运输巷中的桥式转

载机、可伸缩式输送机运出综采工作面。

工作面支护和采空区处理，工作面的主要工作状况是以高压液体为动力的液压支架自行完成对工作面顶板的支撑、切顶，挡矸、前移、推移刮板输送机和采空区处理等工序。工作面支护方式主要有两种：及时支护和滞后支护。滞后支护在周期压力大和稳定性好的顶板区比较适用。采空区的处理方式大多采用简单可靠、费用较低的全部跨落法来处理。

2.2.1深矿井开采技术。煤层开采的矿压控制、冲击地压控制、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置是深矿井开采的关键技术。

2.2.2减少矸石排放的开采技术。解决矸石问题目前比较通用的技术在井下直接处理、作为充填材料，这样既可以减少污染又可以节约一定的开采费用。

研发新设备，提高采煤的装备技术。发展采煤技术的关键是研发新型设备，因为生产工具的进步可以直接影响其产出，同时避免不必要的浪费和损失。在深井开采中应该采用大功率的新设备，这样煤炭产出的安全性和可靠性会大大提高。

2.3炮采。炮采就是所谓的爆破落煤，之后人工装煤、机械化运煤。20世纪80年代，炮采技术得到一定的更新，开始采用防炮崩单体液压支柱代替了摩擦式金属支柱，工作空间得到有效控制，装煤技术有一定进步，大多采用弯曲刮板输送机运煤，在摩擦式金属支柱或单体液压支柱及铰接顶粱所构成的悬壁支架掩护下，输送机移近煤壁，减轻了体力劳动。

二、当前煤矿开采中的采煤技术选择

煤矿在选择采煤技术时所坚持的原则是：安全、经济、回采率高。在具体方法的选择上应该根据煤层的条件进行选择，减少对资源的浪费。

1.适用综采技术的条件。综采技术的特点是高产、高效、安全、低耗、劳动条件好劳动强度小，但是它价格昂贵。所以综采技术适用的条件是：矿井有良好的生产系统、较好的煤层赋存条件、较高的操作管理水平、构造简单、顶底条件良好、煤层倾角在53度以下。

2.适用普采工艺的条件。普采设备的价格比较便宜，一套普采设备的价格一般相当于综采设备的1/4左右，但产量是综采设备的1/3左右。普采在推进距离短、形状不规则、小的地质构造发育的工作面可以发挥其优势，它对地质变化的适应性比较强、工作面容易搬迁，技术易于掌握，组织生产比较容易，所以小型煤矿比较偏爱普采。

3.适用炮采技术的条件。炮采技术所具有的特点是：投资少、适应性强、操作技术容易掌握、生产技术管理比较简单、生产效率低下、劳动条件差。我国相关行业规定：只有在不适用机采的煤层，才可以采用炮采技术。目前，炮采技术在我国多用于急倾斜煤层和一些技术构造复杂的煤层。

结束语

煤矿企业在竞争激烈的市场环境中想要保持一定的实力，必须有