论文部分内容阅读
摘要：在开采煤炭的过程中，井下采煤是最常用的方式方法。我国煤炭资源丰富，需求量大，所以井下采煤的工艺在煤炭开采研究的领域中也备受关注与重视。本文对煤炭井下采煤技术中常见的问题进行了分析，并提出了具体的应对策略。
关键词：井下采煤技术；问题；对策
1.我国煤矿采煤技术发展现状
在当前我国各行业发展中，煤矿采矿行业的发展速度是比较快的。我国的煤矿资源是比较丰富的，而且煤矿的种类也比較齐全，这些优势为我国煤矿行业的稳定发展奠定了良好的基础。但因为我国人口众多，而各行业发展又离不开煤炭资源的应用，这样就导致了煤矿行业发展中存在的问题逐渐地暴露出来，其中最突出的就是煤矿采矿技术落后。在国家发展初期，煤矿采矿行业并不受重视，所以相应的采矿技术，采矿设备等都比较落后，煤炭资源的开采效率极低。在我国综合发展阶段，国家逐渐提高了对采矿行业的重视程度，采矿技术以及采矿设备得到了研究发展。在20世纪60年代的时候，我国通过不懈的研究努力提出了普通采煤技术，在这之后，又经过了多年的研究，推出了综合采煤技术。这些先进的采煤技术和设备使得我国煤矿开采企业迎来了崭新的发展阶段，我国煤炭井下采煤的效率大大提升，这样就使得我国煤矿采矿行业的发展和世界采矿行业的距离有所拉近，为我国煤炭行业在全球经济市场中的竞争奠定了良好的基础
2.我国煤矿开采中井下采煤几种主要的采煤技术
2.1单一走向长壁采煤法采煤工艺
单一走向长壁采煤法采煤工艺有三种，分别是炮采、普采和综采（1）炮采，即爆破采煤工艺。炮采的主要特点就是爆破落煤，也就是爆破后，人工化装煤，而运煤则是机械化，工作空间的顶板采用单体支柱来支护。爆破采煤主要的过程有打眼、放炮和人工装煤以及刮板输送机运煤，移输送机、人工支护等。（2）普采，即普通机械化采煤技术。普采的主要特点是在采煤的过程中，落煤和装煤两道工序是由采煤的机械同时进行完成的。其他的工艺过程则和炮采相同。普采运用的采煤机主要有双滚筒和单滚筒两种，采煤机工作时，也有双向和单向这两种切割媒块的方法。（3）综采，即综合性机械化采煤技术。综采的主要特点是在矿井下采煤的时候，全部的过程都是机械来完成，并且具有系统性、连续性的作业特点。值得一提的是，支护设备是液压的支架，利用高压液体的原理，使整个支护自动化，简单快捷，并且成本低。
2.2倾斜长壁采煤法
与单一走向长壁采煤法相比，倾斜长壁采煤法的不同之处在于，采煤工作的层面和巷道的布置不一样，没有采煤区上下的巷道。倾斜长壁采煤法要在一定的地质技术条件下才会有比较明显的效益。
2.3放顶煤采煤法
其本质就是，在厚厚的煤层中，在底部放置2m-3m高的、长壁的工作面，以人工的方法为辅助，利用矿山本身的压力，粉碎煤块，然后运出。
3.煤矿井下采煤技术目前存在的问题
3.1技术装备落后
我国虽然是个采煤大国，但并不是一个采煤的强国。比目前世界上先进的采煤技术相比，我国的采煤技术水平明显偏低，装备技术，机械制造等仍然落后。机械的一体化，智能化及自动化的技术与国外的同行业相比，存在着一定的差距。
3.2系统化程度低
整个井下采煤系统是由一个个子系统组成的。例如采煤机械化系统等。但是由于我国目前的国情，采煤的机械化程度非常的低，大多采用人工，而且机械的功率及生产力都较小，难以形成一个个高效的子系统，整个采煤的系统程度也非常的低。
3.3国外先进设备引进方面不够
国内的技术装备不能充分的满足井下采煤技术的需要的问题，可以通过引进国外先进的设备来解决。但是在实际的操作中，由于政治、体制、人员等条件的限制，在引进国外的先进的设备方面并不足够。
3.4采煤技术“瓶颈”问题仍然难以解决
每年，我国的煤矿都会出现一些比较重大的安全事故，煤矿的安全技术问题的解决已经迫在眉睫。其主要的原因，就是在“一通三防”即矿井深部地压、防治水、冲击地压及高温害等方面的课题攻关仍未实现，严重影响阒煤矿地区的生产安全。
4.煤矿井下采煤技术中存在的问题对策研究
我国的采煤途径主要包括露天采煤和井下采煤两种，然而与井下的煤碳储存量相比，露天煤矿井下开采中的煤炭储量要远远小于井下的煤矿储备量，因此加强井下煤矿开采技术的研究，对于提高煤矿采量具有重大的现实意义。为了应对煤矿井下采煤技术中存在的问题，需根据不同的开采条件，来选择不同的采煤技术。
4.1单一走向长壁采煤法采煤工艺适用条件
（1）爆破采煤技术适用的情况虽然炮采的生产量和工作效率比较低，但是由于炮采所用的装备技术要求低，成本低，以及易于管理生产的特点，非常适用于地质情况比较复杂的地方。所以我国的政策规定，如果煤层的条件不适用于机采，那么就可以用炮采的技术。（2）普通机械化井下采煤技术适用的情况地质构造比较好的煤层面，机械的推进距离短，并且形状极其的不规则，如果面积较小，便可以采用普采的技术，相比于炮采来说，它的产量及工作的效率都要高些，并且它的设备价格和炮采相差不大，整体经济效益要高于炮采。（3）综合性机械化采煤技术的适用情况如果地质的煤层条件很好，可操作性强，便可以采用综采的技术。虽然与炮采及普采比较来说，综采的设备与技术价格要高些，但是综采的生产量与劳动的效率、强度都比较高。而且由于综采使用的是全机械化、自动化的管理操作水平，综采的安全性也比较高。在地质煤层条件比较好的地方，采用综采的技术经济效益明显高于普采和炮采。
4.2倾斜长壁采煤技术适用的情况
如果煤层的倾角在12°左右，则比较适用于倾斜长壁采煤技术。因为倾斜的工作面，在倾角的影响下，会产生朝向空区的分力，煤层会向空区的方向运动。所以这种条件下，如果采用一般的采煤的方法，效果并不经济。所以如果煤层有一个12°左右的倾角，则比较适合于特定的倾斜长壁采煤技术，它可以有效的避免或减少采煤时对空区方向的作用力，使整个系统更加的经济。
4.3放顶煤采煤技术适用的情况
如果煤层的厚度达到六米或者六米以上，一般的井下采煤技术在采煤的时候，可能会因为顶煤的厚度过小而出现顶煤破碎的现象。所以如果煤层的倾角不是很大，且煤的坚固性系数小于3，那么就可以采用放顶煤采煤技术。虽然这种方法的资源回收率低，但是它的成本低，效率高。
5.结语
综上所述，在井下采煤技术实施的过程中，要本着减少浪费，加强安全环保、减轻人工作业及强度的思想观念。对于地质坚硬内的煤柱或煤块，只能采用炮采的方式；对于煤层储量不大，要经常移动的地区，要采用普采的方式；如果煤层条件比较好，地质条件也好的地区，应该采用综采的方式。对于一些特殊的地质，还可以适当采用特殊的技术，如倾斜长壁采煤技术或着是放顶煤采煤技术等。总而言之，各种井下采煤技术各有优点和缺点，在实际的选择中，要根据地质的具体情况，采用相应的技术，才能达到最理想的经济效益。
参考文献：
[1]张荣超.井下采煤工艺选择中需要注意的问题[J].科技创新与应用，2012，30：94
[2]董凯.基于井下采煤方式的技术和工艺方法选择问题的研究[J].科技与企业，2012（04）.
[3]段文粹，王宗鹏.浅析采煤技术与采煤方法的合理选择[J].科技风，2011（01）.
作者简介：
宋俊鹏（1987-），男 汉族，山西省洪洞县人，助理工程师
关键词：井下采煤技术；问题；对策
1.我国煤矿采煤技术发展现状
在当前我国各行业发展中，煤矿采矿行业的发展速度是比较快的。我国的煤矿资源是比较丰富的，而且煤矿的种类也比較齐全，这些优势为我国煤矿行业的稳定发展奠定了良好的基础。但因为我国人口众多，而各行业发展又离不开煤炭资源的应用，这样就导致了煤矿行业发展中存在的问题逐渐地暴露出来，其中最突出的就是煤矿采矿技术落后。在国家发展初期，煤矿采矿行业并不受重视，所以相应的采矿技术，采矿设备等都比较落后，煤炭资源的开采效率极低。在我国综合发展阶段，国家逐渐提高了对采矿行业的重视程度，采矿技术以及采矿设备得到了研究发展。在20世纪60年代的时候，我国通过不懈的研究努力提出了普通采煤技术，在这之后，又经过了多年的研究，推出了综合采煤技术。这些先进的采煤技术和设备使得我国煤矿开采企业迎来了崭新的发展阶段，我国煤炭井下采煤的效率大大提升，这样就使得我国煤矿采矿行业的发展和世界采矿行业的距离有所拉近，为我国煤炭行业在全球经济市场中的竞争奠定了良好的基础
2.我国煤矿开采中井下采煤几种主要的采煤技术
2.1单一走向长壁采煤法采煤工艺
单一走向长壁采煤法采煤工艺有三种，分别是炮采、普采和综采（1）炮采，即爆破采煤工艺。炮采的主要特点就是爆破落煤，也就是爆破后，人工化装煤，而运煤则是机械化，工作空间的顶板采用单体支柱来支护。爆破采煤主要的过程有打眼、放炮和人工装煤以及刮板输送机运煤，移输送机、人工支护等。（2）普采，即普通机械化采煤技术。普采的主要特点是在采煤的过程中，落煤和装煤两道工序是由采煤的机械同时进行完成的。其他的工艺过程则和炮采相同。普采运用的采煤机主要有双滚筒和单滚筒两种，采煤机工作时，也有双向和单向这两种切割媒块的方法。（3）综采，即综合性机械化采煤技术。综采的主要特点是在矿井下采煤的时候，全部的过程都是机械来完成，并且具有系统性、连续性的作业特点。值得一提的是，支护设备是液压的支架，利用高压液体的原理，使整个支护自动化，简单快捷，并且成本低。
2.2倾斜长壁采煤法
与单一走向长壁采煤法相比，倾斜长壁采煤法的不同之处在于，采煤工作的层面和巷道的布置不一样，没有采煤区上下的巷道。倾斜长壁采煤法要在一定的地质技术条件下才会有比较明显的效益。
2.3放顶煤采煤法
其本质就是，在厚厚的煤层中，在底部放置2m-3m高的、长壁的工作面，以人工的方法为辅助，利用矿山本身的压力，粉碎煤块，然后运出。
3.煤矿井下采煤技术目前存在的问题
3.1技术装备落后
我国虽然是个采煤大国，但并不是一个采煤的强国。比目前世界上先进的采煤技术相比，我国的采煤技术水平明显偏低，装备技术，机械制造等仍然落后。机械的一体化，智能化及自动化的技术与国外的同行业相比，存在着一定的差距。
3.2系统化程度低
整个井下采煤系统是由一个个子系统组成的。例如采煤机械化系统等。但是由于我国目前的国情，采煤的机械化程度非常的低，大多采用人工，而且机械的功率及生产力都较小，难以形成一个个高效的子系统，整个采煤的系统程度也非常的低。
3.3国外先进设备引进方面不够
国内的技术装备不能充分的满足井下采煤技术的需要的问题，可以通过引进国外先进的设备来解决。但是在实际的操作中，由于政治、体制、人员等条件的限制，在引进国外的先进的设备方面并不足够。
3.4采煤技术“瓶颈”问题仍然难以解决
每年，我国的煤矿都会出现一些比较重大的安全事故，煤矿的安全技术问题的解决已经迫在眉睫。其主要的原因，就是在“一通三防”即矿井深部地压、防治水、冲击地压及高温害等方面的课题攻关仍未实现，严重影响阒煤矿地区的生产安全。
4.煤矿井下采煤技术中存在的问题对策研究
我国的采煤途径主要包括露天采煤和井下采煤两种，然而与井下的煤碳储存量相比，露天煤矿井下开采中的煤炭储量要远远小于井下的煤矿储备量，因此加强井下煤矿开采技术的研究，对于提高煤矿采量具有重大的现实意义。为了应对煤矿井下采煤技术中存在的问题，需根据不同的开采条件，来选择不同的采煤技术。
4.1单一走向长壁采煤法采煤工艺适用条件
（1）爆破采煤技术适用的情况虽然炮采的生产量和工作效率比较低，但是由于炮采所用的装备技术要求低，成本低，以及易于管理生产的特点，非常适用于地质情况比较复杂的地方。所以我国的政策规定，如果煤层的条件不适用于机采，那么就可以用炮采的技术。（2）普通机械化井下采煤技术适用的情况地质构造比较好的煤层面，机械的推进距离短，并且形状极其的不规则，如果面积较小，便可以采用普采的技术，相比于炮采来说，它的产量及工作的效率都要高些，并且它的设备价格和炮采相差不大，整体经济效益要高于炮采。（3）综合性机械化采煤技术的适用情况如果地质的煤层条件很好，可操作性强，便可以采用综采的技术。虽然与炮采及普采比较来说，综采的设备与技术价格要高些，但是综采的生产量与劳动的效率、强度都比较高。而且由于综采使用的是全机械化、自动化的管理操作水平，综采的安全性也比较高。在地质煤层条件比较好的地方，采用综采的技术经济效益明显高于普采和炮采。
4.2倾斜长壁采煤技术适用的情况
如果煤层的倾角在12°左右，则比较适用于倾斜长壁采煤技术。因为倾斜的工作面，在倾角的影响下，会产生朝向空区的分力，煤层会向空区的方向运动。所以这种条件下，如果采用一般的采煤的方法，效果并不经济。所以如果煤层有一个12°左右的倾角，则比较适合于特定的倾斜长壁采煤技术，它可以有效的避免或减少采煤时对空区方向的作用力，使整个系统更加的经济。
4.3放顶煤采煤技术适用的情况
如果煤层的厚度达到六米或者六米以上，一般的井下采煤技术在采煤的时候，可能会因为顶煤的厚度过小而出现顶煤破碎的现象。所以如果煤层的倾角不是很大，且煤的坚固性系数小于3，那么就可以采用放顶煤采煤技术。虽然这种方法的资源回收率低，但是它的成本低，效率高。
5.结语
综上所述，在井下采煤技术实施的过程中，要本着减少浪费，加强安全环保、减轻人工作业及强度的思想观念。对于地质坚硬内的煤柱或煤块，只能采用炮采的方式；对于煤层储量不大，要经常移动的地区，要采用普采的方式；如果煤层条件比较好，地质条件也好的地区，应该采用综采的方式。对于一些特殊的地质，还可以适当采用特殊的技术，如倾斜长壁采煤技术或着是放顶煤采煤技术等。总而言之，各种井下采煤技术各有优点和缺点，在实际的选择中，要根据地质的具体情况，采用相应的技术，才能达到最理想的经济效益。
参考文献：
[1]张荣超.井下采煤工艺选择中需要注意的问题[J].科技创新与应用，2012，30：94
[2]董凯.基于井下采煤方式的技术和工艺方法选择问题的研究[J].科技与企业，2012（04）.
[3]段文粹，王宗鹏.浅析采煤技术与采煤方法的合理选择[J].科技风，2011（01）.
作者简介：
宋俊鹏（1987-），男 汉族，山西省洪洞县人，助理工程师