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【摘 要】随着我国煤炭企业不断发展壮大，矿井的采煤生产技术与采煤方法也不断进步与完善。本文结合实际，首先阐述了井下采煤生产技术，然后分析煤矿企业的采煤工艺选择方法。
【关键词】井下采煤；生产技术；采煤方法；选择
我国是世界上煤炭资源最为丰富的国家之一。截至2005年底，我国已探明的保有煤炭储量高达1万亿吨以上，而且煤种比较齐全，为我国发展煤炭产业提供了必要的基础条件。新中国成立以来，我国煤炭工业得到了迅速发展，逐步革新了落后的回采工艺，分别于20世纪60年代和70年代研制和推行了普通机械化和综合机械化的采煤设备与工艺，采煤机械化水平有了较大的提高。我国采煤机械化进入全新的发展阶段，应用推广了连采技术及装备；普通机械化工作面的装备进行了全面的更新换代，采用了无链牵引双滚筒采煤机，双速、侧卸、封底式刮板输送机以及型长钢梁支护顶板等新设备和新工艺；综合机械化采煤工作面向大功率、电牵引、程序化发展，煤矿生产技术水平大幅提高。90年代，我国开展高产高效矿井建设，到2005年为止，建成了一批主要代表的高产高效现代化矿井184个，年产百万吨的综采队195个。2005年，全国原煤产量达21.1亿吨，创历史最高水平，居世界第一位。国有重点煤矿采煤机械化程度达80%以上，综采工作面最高年产量达10.64Mt，连采采煤工作面最高年产量达2.24Mt。
1、采煤生产技术分析
我国煤矿井下开采虽然有较长的历史，但与发达国家相比，仍有一定的技术差距，在煤矿井下开采向机械化、集约化、智能化趋势发展的今天，井下采煤技术和工艺是研究煤炭开采中的重要内容。提高煤矿井下开采的效率是促进煤炭行业的健康高效发展基础。当前我国主要有以下几种采煤生产技术工艺。
1.1炮采工艺
炮采就是以爆破的方式进行采矿，然后人工装煤，以皮带方式运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。炮采工艺的缺点就是必须及时对采空区进行处理。炮采工艺，最关键的环节是安置炮眼，一般有一下集中安置方法。如下图
1.2普采工艺
普采工艺就是用普通机械化方法进行破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。其特点是在机械采煤的同时把落煤与装煤工序一道完成。其他的工序如运煤、顶板支护和采空区处理等是雷同于炮采工艺。单滚筒采煤机与双滚筒采煤机是普采工艺两种工作的方式。为提高装煤的效果与高效，缩短了工作面下端缺口的长度，滚筒通常位于工作面下端的单滚筒采煤机。双滚筒采煤机是在工作面两头做缺口，不但能够解决工作量的问题，同时对工作面的技术管理以提供了便利条件。
1.3综采工艺
综合机械化采煤工艺即综采工艺,就是利用双滚筒采煤机或刨煤机落煤、装煤，可弯曲刮板输送机运煤，自移式液压支架支护采场，落煤、装煤、运煤、支护、采空区处理全部实现机械化的采煤工艺。综采工艺生产的安全性高，劳动强度低等众多优点，,是目前值得大力推广的先进的采煤工艺。
1.4连采工艺
连采工艺采用5～7m的煤房将待采煤层切割成正方形或长方形煤柱,煤柱宽度由数米至二三十米不等。采煤在煤房中进行,视顶板条件可回收部分煤柱。连续采煤机采煤实行掘采合一,分为煤房掘进和回收煤柱两个阶段。一般要配套2～5条煤房进行交替掘进,煤房顶板采用錨杆支护方式，当区段内的煤房全部掘完时,采煤机以后退形式回收煤柱，煤柱回收后,顶板则自行跨落。
总之，选择采煤工艺的原则：尽可能采用机械化、高效率的采煤工艺方式；工作安全、劳动条件好；煤炭损失少、材料消耗少、成本低；生产事故少、管理方便。
2、井下采煤方法的选择
煤矿企业的经济效益受其开采方法的直接性影响，随着逐步转变的煤矿经济效益，提高了煤矿开采的深度与力度，影响煤矿开采的因素的因素很多，主要包含煤层的深度、强度、厚度以及煤层架构等。煤矿企业要想高产高效，必须根据煤矿自身的特点，在适合的采放条件下选择适合的方法。下面以放顶煤综采煤法为例，对采煤方法进行分析研究。
2.1煤层的开采深度
煤矿多年的生产实践与理论分析以及计算数据表明，煤矿的顶煤冒放性它与开采深度关系密切，煤层的开采深度越深其顶煤越容易冒落。通过实践与理论能够计算出顶煤冒放性与开采深度的具体关系，找出一定的规律。通常的采煤条件下，大量实践表明，超出400m的煤矿开采深度时，易于造成顶煤冒落情况。
2.2煤层的开采强度
根据多数放顶煤综采的采煤工作面的实际得出的数据资料表明，煤层的强度是很关键的因素。煤层有一个硬度系数以f值表示，顶煤的冒放性好，其f值就要小于3且强度小于20MPa。作为一个整体的煤层，煤层强度是与煤层的抗压强度有关的，但也与煤层的节理、内外裂隙的发育程度密切相关的，煤层整体强是存在不同程度的构造裂隙与地质弱面。
2.3煤层的开采厚度
大量实践表明，煤层在超出400m的煤矿开采深度时，顶煤冒落情况很容易发生。放顶煤采一次全高开采煤层厚度的以实践经验值5m～12m最为合适。如果超出此范围，则采煤质量较差。同时，煤层的厚度过大，很容易导致机械难以充分破坏，从而使煤矿的采出率过低；煤层的厚度太小，易超前冒顶而夹矸率就大。煤矿大量实践表明，当顶煤的厚度过于薄时，就会容易发生超前冒顶；当顶煤厚度过厚，就会导致在采煤过程中出现破碎不完全，从而致使采出率过低。
2.4煤层的地质结构状况
准确全面地评价和预测煤层地质条件与开采工艺是实现矿井安全高效建设的前提，也是实现煤炭安全生产的保障，更是实现煤炭资源合理开发利用与可持续发展的关键。煤层中有的会存在坚硬的岩石即夹矸，夹矸在顶煤中类似一种坚硬的骨架，很容易让顶煤的冒落发生困难，影响顶煤的冒放性。同时，即使顶煤垮落能够脱落，夹矸形成得快也会影响顶煤的流动性。因此，需要注意煤层夹矸薄厚，判断好是否得对放顶产生影响。
2.5顶板条件
煤层顶板直接决定其冒放的效果，但是坚硬顶板对放顶煤开采不利。因此，可以采取松动爆破和高压注水让顶板强度变弱，达到强制房顶的效果。基本顶一般是岩石裂隙发育不太完全，比较坚硬，并且强度比较大。而直接顶对冒放没有直接的影响，但是它会随着放顶煤一起落下，而且有一定的厚度。总体说来，坚硬顶板不利于放顶煤开采。针对这种情况我们可以采取松动爆破和高压注水，以此来使得顶板强度变弱，从而达到强制房顶的目的。所以对于放顶煤的设备必须是国内先进的，对于放顶煤工艺需要有一个综采放顶煤工作面，要配备一个综掘工作面和一个炮掘工作面用于巷道掘进。
3、采场围岩控制技术探讨
3.1进一走完善采场围岩控制理论
以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动的安全、高效低成本为目标，深入总结我国几十年的矿山压力研究成果，以理论分析（解析法）、现代数学力学和实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件，如及倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理，不断完善采场围岩控制技术。
研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术。目前，由于直用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。
3.2放顶煤开采岩层和支架围岩相互作用机理
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架、顶煤、直接顶、基本顶相互作用关系；运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。
3.3支护质量与顶板动态监测技术
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量于顶板动态监测方面，应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。
3.4冲击地压的预测和防治
通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理；进一步完善冲压性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。
3.5研究开发新型的支护设备
研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支架和厚煤层巷锚索和可深缩锚杆。
4、结束语
总之，煤矿企业的经济效益受采煤生产技术及开采方法影响很大。煤矿企业应该立足实际，综合考虑影响煤矿开采的多方面因素，不断发展煤矿开采技术与采煤方法，提高了煤矿开采的深度与力度，改善生产技术指标。向大功率、电牵引、程序化的综合机械化采煤工艺发展，同时要选择适合的开采方法与采煤生产技术保障煤矿安全，促进企业健康良好发展。
【关键词】井下采煤；生产技术；采煤方法；选择
我国是世界上煤炭资源最为丰富的国家之一。截至2005年底，我国已探明的保有煤炭储量高达1万亿吨以上，而且煤种比较齐全，为我国发展煤炭产业提供了必要的基础条件。新中国成立以来，我国煤炭工业得到了迅速发展，逐步革新了落后的回采工艺，分别于20世纪60年代和70年代研制和推行了普通机械化和综合机械化的采煤设备与工艺，采煤机械化水平有了较大的提高。我国采煤机械化进入全新的发展阶段，应用推广了连采技术及装备；普通机械化工作面的装备进行了全面的更新换代，采用了无链牵引双滚筒采煤机，双速、侧卸、封底式刮板输送机以及型长钢梁支护顶板等新设备和新工艺；综合机械化采煤工作面向大功率、电牵引、程序化发展，煤矿生产技术水平大幅提高。90年代，我国开展高产高效矿井建设，到2005年为止，建成了一批主要代表的高产高效现代化矿井184个，年产百万吨的综采队195个。2005年，全国原煤产量达21.1亿吨，创历史最高水平，居世界第一位。国有重点煤矿采煤机械化程度达80%以上，综采工作面最高年产量达10.64Mt，连采采煤工作面最高年产量达2.24Mt。
1、采煤生产技术分析
我国煤矿井下开采虽然有较长的历史，但与发达国家相比，仍有一定的技术差距，在煤矿井下开采向机械化、集约化、智能化趋势发展的今天，井下采煤技术和工艺是研究煤炭开采中的重要内容。提高煤矿井下开采的效率是促进煤炭行业的健康高效发展基础。当前我国主要有以下几种采煤生产技术工艺。
1.1炮采工艺
炮采就是以爆破的方式进行采矿，然后人工装煤，以皮带方式运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。炮采工艺的缺点就是必须及时对采空区进行处理。炮采工艺，最关键的环节是安置炮眼，一般有一下集中安置方法。如下图
1.2普采工艺
普采工艺就是用普通机械化方法进行破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。其特点是在机械采煤的同时把落煤与装煤工序一道完成。其他的工序如运煤、顶板支护和采空区处理等是雷同于炮采工艺。单滚筒采煤机与双滚筒采煤机是普采工艺两种工作的方式。为提高装煤的效果与高效，缩短了工作面下端缺口的长度，滚筒通常位于工作面下端的单滚筒采煤机。双滚筒采煤机是在工作面两头做缺口，不但能够解决工作量的问题，同时对工作面的技术管理以提供了便利条件。
1.3综采工艺
综合机械化采煤工艺即综采工艺,就是利用双滚筒采煤机或刨煤机落煤、装煤，可弯曲刮板输送机运煤，自移式液压支架支护采场，落煤、装煤、运煤、支护、采空区处理全部实现机械化的采煤工艺。综采工艺生产的安全性高，劳动强度低等众多优点，,是目前值得大力推广的先进的采煤工艺。
1.4连采工艺
连采工艺采用5～7m的煤房将待采煤层切割成正方形或长方形煤柱,煤柱宽度由数米至二三十米不等。采煤在煤房中进行,视顶板条件可回收部分煤柱。连续采煤机采煤实行掘采合一,分为煤房掘进和回收煤柱两个阶段。一般要配套2～5条煤房进行交替掘进,煤房顶板采用錨杆支护方式，当区段内的煤房全部掘完时,采煤机以后退形式回收煤柱，煤柱回收后,顶板则自行跨落。
总之，选择采煤工艺的原则：尽可能采用机械化、高效率的采煤工艺方式；工作安全、劳动条件好；煤炭损失少、材料消耗少、成本低；生产事故少、管理方便。
2、井下采煤方法的选择
煤矿企业的经济效益受其开采方法的直接性影响，随着逐步转变的煤矿经济效益，提高了煤矿开采的深度与力度，影响煤矿开采的因素的因素很多，主要包含煤层的深度、强度、厚度以及煤层架构等。煤矿企业要想高产高效，必须根据煤矿自身的特点，在适合的采放条件下选择适合的方法。下面以放顶煤综采煤法为例，对采煤方法进行分析研究。
2.1煤层的开采深度
煤矿多年的生产实践与理论分析以及计算数据表明，煤矿的顶煤冒放性它与开采深度关系密切，煤层的开采深度越深其顶煤越容易冒落。通过实践与理论能够计算出顶煤冒放性与开采深度的具体关系，找出一定的规律。通常的采煤条件下，大量实践表明，超出400m的煤矿开采深度时，易于造成顶煤冒落情况。
2.2煤层的开采强度
根据多数放顶煤综采的采煤工作面的实际得出的数据资料表明，煤层的强度是很关键的因素。煤层有一个硬度系数以f值表示，顶煤的冒放性好，其f值就要小于3且强度小于20MPa。作为一个整体的煤层，煤层强度是与煤层的抗压强度有关的，但也与煤层的节理、内外裂隙的发育程度密切相关的，煤层整体强是存在不同程度的构造裂隙与地质弱面。
2.3煤层的开采厚度
大量实践表明，煤层在超出400m的煤矿开采深度时，顶煤冒落情况很容易发生。放顶煤采一次全高开采煤层厚度的以实践经验值5m～12m最为合适。如果超出此范围，则采煤质量较差。同时，煤层的厚度过大，很容易导致机械难以充分破坏，从而使煤矿的采出率过低；煤层的厚度太小，易超前冒顶而夹矸率就大。煤矿大量实践表明，当顶煤的厚度过于薄时，就会容易发生超前冒顶；当顶煤厚度过厚，就会导致在采煤过程中出现破碎不完全，从而致使采出率过低。
2.4煤层的地质结构状况
准确全面地评价和预测煤层地质条件与开采工艺是实现矿井安全高效建设的前提，也是实现煤炭安全生产的保障，更是实现煤炭资源合理开发利用与可持续发展的关键。煤层中有的会存在坚硬的岩石即夹矸，夹矸在顶煤中类似一种坚硬的骨架，很容易让顶煤的冒落发生困难，影响顶煤的冒放性。同时，即使顶煤垮落能够脱落，夹矸形成得快也会影响顶煤的流动性。因此，需要注意煤层夹矸薄厚，判断好是否得对放顶产生影响。
2.5顶板条件
煤层顶板直接决定其冒放的效果，但是坚硬顶板对放顶煤开采不利。因此，可以采取松动爆破和高压注水让顶板强度变弱，达到强制房顶的效果。基本顶一般是岩石裂隙发育不太完全，比较坚硬，并且强度比较大。而直接顶对冒放没有直接的影响，但是它会随着放顶煤一起落下，而且有一定的厚度。总体说来，坚硬顶板不利于放顶煤开采。针对这种情况我们可以采取松动爆破和高压注水，以此来使得顶板强度变弱，从而达到强制房顶的目的。所以对于放顶煤的设备必须是国内先进的，对于放顶煤工艺需要有一个综采放顶煤工作面，要配备一个综掘工作面和一个炮掘工作面用于巷道掘进。
3、采场围岩控制技术探讨
3.1进一走完善采场围岩控制理论
以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动的安全、高效低成本为目标，深入总结我国几十年的矿山压力研究成果，以理论分析（解析法）、现代数学力学和实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件，如及倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理，不断完善采场围岩控制技术。
研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术。目前，由于直用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。
3.2放顶煤开采岩层和支架围岩相互作用机理
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架、顶煤、直接顶、基本顶相互作用关系；运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。
3.3支护质量与顶板动态监测技术
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量于顶板动态监测方面，应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。
3.4冲击地压的预测和防治
通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理；进一步完善冲压性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。
3.5研究开发新型的支护设备
研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支架和厚煤层巷锚索和可深缩锚杆。
4、结束语
总之，煤矿企业的经济效益受采煤生产技术及开采方法影响很大。煤矿企业应该立足实际，综合考虑影响煤矿开采的多方面因素，不断发展煤矿开采技术与采煤方法，提高了煤矿开采的深度与力度，改善生产技术指标。向大功率、电牵引、程序化的综合机械化采煤工艺发展，同时要选择适合的开采方法与采煤生产技术保障煤矿安全，促进企业健康良好发展。