張馨

【摘 要】科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，而能源的獲取和利用則直接的影響到了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。煤炭是一種十分重要的能源，所以煤炭資源的獲取、采集、開(kāi)發(fā)和利用是我們國(guó)家工業(yè)的命脈之所在，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的助推劑。

【關(guān)鍵詞】井下采煤；技術(shù)

隨著煤炭行業(yè)的日益興盛，一些問(wèn)題也隨之顯現(xiàn)了出來(lái)，首先是資源儲(chǔ)量不足，其次是環(huán)境污染。為了解決這些問(wèn)題，當(dāng)務(wù)之急就是尋找一些行之有效的措施，來(lái)提高井下采煤的生產(chǎn)效率和技術(shù)水平，用最優(yōu)的方法實(shí)現(xiàn)利益最大化，污染最小化。本文將對(duì)我們現(xiàn)有的井下采煤技術(shù)進(jìn)行一次系統(tǒng)的分析。

1.現(xiàn)在普遍應(yīng)用的井下采煤技術(shù)

1.1綜采工藝

綜合機(jī)械化采集工藝（簡(jiǎn)稱綜采工藝）是指在整個(gè)采煤的過(guò)程中全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化流程作業(yè)的采煤工藝系統(tǒng)，此方法實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的連續(xù)機(jī)械化作業(yè)，大大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)系數(shù)。這是現(xiàn)今世界上最先進(jìn)的采煤技術(shù)，采煤工業(yè)的重要發(fā)展方向。

1.1.1割煤

割煤的工序包括破煤和裝煤，其中用于破煤的裝置有滾筒式采煤機(jī)和刨煤式采煤機(jī)兩種類型，滾筒式采煤機(jī)又分為單滾筒式采煤機(jī)和雙滾筒式采煤機(jī)，采煤工業(yè)上一般使用的是雙滾筒式采煤機(jī)，其工作方法是上滾筒和下滾筒一起工作，上滾筒從上面割，下滾筒從下面割，切出大小規(guī)則的煤塊通過(guò)滾筒的拋擲作用將切割好的煤塊直接送入傳送裝置中。刨煤機(jī)與采煤機(jī)相比具有產(chǎn)品造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修和管理更加容易、易于實(shí)現(xiàn)自主操作和無(wú)人控制的特點(diǎn)，在薄煤層的開(kāi)采中占有重要的地位。

1.1.2運(yùn)煤

運(yùn)煤是指采煤機(jī)割下的煤被送入刮板輸送機(jī)中，使用類似與傳送帶但比傳送帶更加高級(jí)的可伸縮帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送出工作平臺(tái)，輸送機(jī)的工作能力必須要與采煤機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，才能達(dá)到生產(chǎn)和輸送的合作最優(yōu)化。

1.2普采工藝

普通機(jī)械化采集工藝（簡(jiǎn)稱普采工藝），是指采用機(jī)械采煤同時(shí)完成落煤和裝煤工序，而運(yùn)煤、頂板支護(hù)和采空區(qū)處理則與炮采的工藝基本上相同。普通機(jī)械化采集工藝和綜合機(jī)械化采集工藝基本上相同與綜合機(jī)械化采集工藝相似的是，普通機(jī)械化采集工藝也使用單滾筒式采煤機(jī)和雙滾筒式采煤機(jī)兩種采煤機(jī)，這也是普通機(jī)械化采集工藝的兩種主要的工作方式，但滾筒采煤機(jī)的滾筒位于工作面的下端，這樣就縮短了工作面下端缺口的長(zhǎng)度，從而提高了裝煤的效率。雙滾筒采煤機(jī)則是在工作面的兩頭做缺口，一次切可以達(dá)到平時(shí)兩倍的工作量，使得工作量大幅度提高，有利于大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)。采煤機(jī)有單面和雙面兩種切割方式，兩者各有利弊也各有各的工作領(lǐng)域，雙向割煤，往返各兩刀，中厚煤層常常使用的是單向割煤，往返進(jìn)一刀，使得力度更大，更能精準(zhǔn)的切割，它適合于采高在1.5米以下的薄煤層，滾筒直徑接近采高，頂板較穩(wěn)定，煤層粘性不高的煤層的切割工作。

1.3炮采工藝

通過(guò)爆破手段度礦區(qū)實(shí)施爆破從而獲得煤炭的采煤工藝被稱為炮采工藝，它是指用爆破的手段采煤，用人工裝煤，用機(jī)械運(yùn)煤，這是一種傳統(tǒng)并且沿襲已久被大多數(shù)人使用的采煤工藝。大多是使用炸藥或者是雷管使得煤層爆炸產(chǎn)生碎片。經(jīng)過(guò)改造的反防炮崩單體液壓支柱已經(jīng)設(shè)計(jì)完全并應(yīng)用于炮采的實(shí)際工作當(dāng)中去，這一創(chuàng)新有效地節(jié)省了空間并且大大提升了工作的安全系數(shù)，是一種行之有效的改進(jìn)。為了減輕裝煤工作人員的負(fù)擔(dān)，在工作面的輸送機(jī)上安裝了鏟煤板和擋煤板，使得工作人員工作輕松了許多。與機(jī)械采煤方法不同的是，炮采工藝具有相當(dāng)大的危險(xiǎn)性，經(jīng)?？梢月?tīng)到新聞上的報(bào)道說(shuō)煤礦發(fā)生了爆炸或是坍塌，由此可見(jiàn)一斑，所以提高炮采工藝的安全性是改進(jìn)炮采工藝的最關(guān)鍵因素。

1.4連采工藝

連續(xù)采煤工藝簡(jiǎn)稱連采工藝，即破煤、裝煤、運(yùn)煤等采煤過(guò)程全部由機(jī)械化作業(yè)一次性完成。連采工藝是對(duì)綜合性機(jī)械化采集工藝的改良，這種改良獲得了相當(dāng)好的反響和市場(chǎng)效果，為企業(yè)贏得了更多的經(jīng)濟(jì)效益。連采工藝是在眾多的煤礦科研人員的辛苦鉆研下得到的最新成果，創(chuàng)新的使用了掘采合一的連續(xù)采煤形式，使得生產(chǎn)效率大大提高，節(jié)省了成本也節(jié)約了人力資源，大大降低了工廠的負(fù)擔(dān)。連采工藝具體分為在煤房中掘進(jìn)和回收煤柱兩個(gè)步驟，當(dāng)煤房中掘進(jìn)的步驟完成之后采煤機(jī)就會(huì)獲得回收煤柱的指令迅速回收煤柱，根據(jù)煤柱的大小和形狀可以采取不同的方法回收。連采工藝是當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)手段也被越來(lái)越多的人接受和認(rèn)可。

2.井下采煤方法的選擇

上文介紹了現(xiàn)在使用最多的四種煤炭采集工藝，面對(duì)眾多的選擇，如果想要得到更高的經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)省更多的生產(chǎn)成本、同時(shí)獲得最大的煤炭產(chǎn)量，就必須權(quán)衡種種因素選擇最適合的生產(chǎn)方法。下面介紹一下選擇采煤方法時(shí)應(yīng)該考慮的條件，以供借鑒。

2.1開(kāi)采深度

經(jīng)過(guò)許許多多次的生產(chǎn)實(shí)踐和理論分析，我們意識(shí)到開(kāi)采深度是煤礦生產(chǎn)行業(yè)最應(yīng)該優(yōu)先考慮的因素。開(kāi)采深度會(huì)影響煤礦生產(chǎn)中安全問(wèn)題，如果深度過(guò)于大會(huì)時(shí)導(dǎo)致煤礦礦頂?shù)奶?，?yán)重威脅到工作人員的生命安全，也影響到生產(chǎn)效益和生產(chǎn)效率。通過(guò)理論計(jì)算可以計(jì)算出礦頂可以承受的最大力，當(dāng)超過(guò)深度的理論值時(shí)就要加倍小心并停止繼續(xù)深入開(kāi)采。通常情況下深度超過(guò)400米的時(shí)候就要格外小心并且高度注意，這時(shí)候的煤頂非常的脆弱，極容易脫落。

2.2煤層強(qiáng)度

根據(jù)實(shí)踐和理論的經(jīng)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)資料可以看出，煤層的強(qiáng)度對(duì)煤礦開(kāi)采也起著至關(guān)重要的作用。煤層的強(qiáng)度決定了要使用怎樣的開(kāi)采方法、怎樣的收集方法、怎樣的開(kāi)采深度等等。煤層的強(qiáng)度與煤層的抗壓強(qiáng)度有關(guān)，也與煤層的紋理、結(jié)構(gòu)、內(nèi)外裂隙的發(fā)育程度是密切相關(guān)的。所以要考慮的是多方面的。煤層的整體強(qiáng)度是和地質(zhì)構(gòu)造、產(chǎn)生年代、當(dāng)?shù)貧夂蚝烷_(kāi)采時(shí)間等種種原因決定的。如果錯(cuò)誤的判斷了煤層強(qiáng)度就會(huì)導(dǎo)致選擇了錯(cuò)誤的開(kāi)采方式，結(jié)果是開(kāi)采的周期被拉長(zhǎng)，工作強(qiáng)度增加和成本的提高，這些都是生產(chǎn)企業(yè)不想看到的也不想的發(fā)生的事情。所以煤層強(qiáng)度需要謹(jǐn)慎考慮，小心決斷。

2.3煤層厚度

煤層厚度是指要開(kāi)采的煤礦礦體本身的厚度。如果煤層厚度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致采煤機(jī)不能夠充分破壞煤層，無(wú)法完整而徹底的采集煤礦資源。如果煤層的厚度過(guò)小，則易超前冒頂，發(fā)生危險(xiǎn)，而且生產(chǎn)出的煤礦品質(zhì)不高。如果煤層與巖石層的結(jié)合過(guò)于嚴(yán)密，煤層強(qiáng)度過(guò)大使得煤層不易脫落，可采用使用工具或者化學(xué)方法弱化煤層，使得開(kāi)采更加便利而快捷，提高生產(chǎn)效率，也可以減少機(jī)械的磨損程度，降低成本。

2.4氣候因素

氣候因素可以影響煤礦采集的多個(gè)方面，潮濕的雨季就是不適宜開(kāi)采的，相反，干燥的氣候可以是煤礦強(qiáng)度降低，周圍的土質(zhì)更加疏松，所以適合開(kāi)采。不同的氣候會(huì)導(dǎo)致空氣中酸堿性的變化，從而影響煤礦的強(qiáng)度，進(jìn)而影響開(kāi)采深度。

3.結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上文的介紹，我們了解了煤礦開(kāi)采的各種方法和影響煤礦開(kāi)采的的種種因素，分析了各種開(kāi)采方法的使用條件和各種影響因素的利和弊。對(duì)井下采煤的技術(shù)有了一個(gè)系統(tǒng)而直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)開(kāi)采方式的選擇也有了一個(gè)清晰明了的界限。選擇合適的方法是提高生產(chǎn)效率的先決條件，也是獲得最大生產(chǎn)效益的最直接途徑之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)的日益進(jìn)步，一定還會(huì)對(duì)井下采煤的技術(shù)有更多的改進(jìn)和提高，到那時(shí)候，還會(huì)有更加節(jié)約成本、更加節(jié)省人力，更能獲得效益的方法產(chǎn)生。讓我們拭目以待。

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