周志榮

摘 要：社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步為煤炭工業(yè)提供了良好的發(fā)展空間，由于煤炭是我國的重要能源之一，在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著舉足輕重的位置，科學(xué)合理的煤炭采掘技術(shù)以及采掘方法不僅能有效提高煤炭的產(chǎn)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升，而且還能有效保障產(chǎn)煤地區(qū)的施工安全，避免地表塌陷以及生態(tài)平衡遭到破壞等情況出現(xiàn)，因此，煤炭工業(yè)應(yīng)該重視采掘技術(shù)以及采掘方法的選擇和應(yīng)用，保證采煤作業(yè)的順利進(jìn)行。該文通過研究煤炭采掘技術(shù)與采掘方法的選擇，以期提高煤炭采掘效率，保證采掘質(zhì)量，推動煤礦工業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤炭 采掘技術(shù) 采掘方法 選擇 研究

中圖分類號：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0074-01

由于煤礦工業(yè)的迅猛發(fā)展，令原煤的產(chǎn)量不斷提高，但隨之而來，因采掘技術(shù)和采掘方法選擇不當(dāng)所引起的問題日益突出，引起了人們的關(guān)注。這些問題所引起的負(fù)面表現(xiàn)主要為部分地區(qū)的產(chǎn)煤地因采掘不當(dāng)，使得地表塌陷，地下水位逐漸下降，破壞當(dāng)?shù)氐乃Y源循環(huán)，令大量的粉塵和瓦斯產(chǎn)生，污染物以及污水的排放處理不善，嚴(yán)重的污染了產(chǎn)煤地區(qū)的環(huán)境，給生態(tài)平衡造成了極大的影響，因此，為了保護(hù)產(chǎn)煤地區(qū)的生態(tài)平衡，保證其施工安全，煤礦工業(yè)應(yīng)該重視煤炭采掘技術(shù)與采掘方法的選擇，以提高煤礦的采掘效率。

1 煤炭采掘技術(shù)

1.1 炮采技術(shù)

炮采技術(shù)主要是指通過爆破的形式來進(jìn)行采煤的工藝，大體的流程是在爆破落煤之后，進(jìn)行人工裝煤，然后機(jī)械化的運(yùn)煤，使用單體支柱來作空間頂板。采煤過程的施工工藝有打眼、放炮、人工裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、做好支護(hù)工作以及回柱放頂?shù)取?/p>

（1）打眼、放炮。在進(jìn)行爆破落煤的時候，施工人員應(yīng)該盡量保證循環(huán)進(jìn)度，令工作面處于平直的狀態(tài)，不留頂煤和底煤以避免破壞頂板，減少雷管與炸藥的耗損。根據(jù)實(shí)際的煤層節(jié)理、頂板條件、厚度、硬度以及裂脫發(fā)育情況等，確定具體的爆破參數(shù)，其中包括打眼的眼深、爆破次序、裝藥量、炮眼排列、一次起爆炮眼數(shù)量和角度等[1]。

（2）裝煤和運(yùn)煤。對于煤炭的運(yùn)輸多是使用150（SGW-40）型號的可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)來進(jìn)行，然后在懸臂支架（鉸接頂梁和支柱構(gòu)成）的掩護(hù)下，將運(yùn)輸機(jī)移到煤壁旁，以便于人工裝煤和運(yùn)煤。

（3）支護(hù)工作和回柱放頂。許多施工企業(yè)的支護(hù)工作多是使用單體液壓支柱支護(hù)以及金屬摩擦支柱支柱的形式，而布置的方式分為密集支柱、單柱和雙柱。

1.2 普通機(jī)械化的采煤技術(shù)

普通機(jī)械化的采煤技術(shù)主要是指利用采煤機(jī)械同時進(jìn)行落煤和裝煤，至于裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)工作和回柱放頂皆與炮采技術(shù)相同。普通機(jī)械化的采煤技術(shù)在應(yīng)用時，采煤機(jī)的工作方式主要有單滾筒與雙滾筒，其中單滾筒的采煤機(jī)，其滾筒通常在工作面的下端頭，以減短工作面下方缺口長度，令煤炭不需經(jīng)過采煤機(jī)機(jī)體的下方，其裝煤效果較好，而雙滾筒的采煤機(jī)可以有效解決工作面兩頭的做缺口工作，提高工作面的管理以及工作效率。

1.2.1走向長壁采煤法

走向長壁采煤法主要是指在進(jìn)行采煤時，將采煤工作面沿著煤層的傾斜方向布置，推進(jìn)方式有后退式和前進(jìn)式，然后在回采的工作面上下放沿著煤層侵斜方向不止運(yùn)輸平巷以及回風(fēng)平巷，形成運(yùn)輸、行人以及通風(fēng)的通道，最后從采煤區(qū)邊界一直朝著采煤區(qū)上山或下山的方向回采。

1.2.2 傾斜的長壁采煤法

傾斜的長壁采煤法和走向長壁采煤法的方式相似，不同之處主要是兩巷和工作面的布置不一致，工作面的布置主要是沿著采煤區(qū)的走向布置，推進(jìn)方式主要是沿著傾斜向進(jìn)行，且不需要建立上下山的通行巷道。由于傾斜的長壁采煤法的巷道布置較為簡單，因此傾斜的長壁采煤法多用于單一薄煤層以及中厚煤層的開采中。

1.2.3 放頂煤的采煤法

放頂煤的采煤法主要是指在厚煤層的開采中，沿著煤層的底部設(shè)置長臂工作面（約2～3m），然后使用常規(guī)的方式回采，通過礦山自身的壓力加上人工松動來令支架上方的頂煤破裂，并在支架的后方放出，這種放頂煤的采煤方式能有效降低采煤成本，提高施工效率，且能在6m以上厚度的煤層中發(fā)揮較大的經(jīng)濟(jì)效益，也能應(yīng)用于傾斜角度較小的煤層中，但是這種方式的資源回收能力低[2]。

1.3 綜采技術(shù)

綜采技術(shù)主要是指將爆破落煤、人工裝煤、機(jī)械化運(yùn)煤，支護(hù)工作和回柱放頂五個工序全部都實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。綜采技術(shù)是我國目前7m以下，且偏單一性煤層開采的主要方式之一。

（1）薄煤層的開采技術(shù)。薄煤層主要是指厚度1.3m以下的煤層，開采難度較大，目前主要應(yīng)用刨煤機(jī)和滾筒式采煤機(jī)共同進(jìn)行開采能有效避免在薄煤層開采中出現(xiàn)的坍塌等情況，有利于提高開采質(zhì)量。

（2）中煤層的開采技術(shù)。中煤層主要指厚度1.3～1.5m左右的煤層，開采難度中等，但是目前開采技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，普遍應(yīng)用液壓支架進(jìn)行開采，該開采設(shè)備可以令中煤層的開采日產(chǎn)量在15kt左右。

（3）厚煤層的開采技術(shù)。厚煤層主要是指厚度3.5～7m左右的煤層，開采技術(shù)關(guān)系著我國的煤礦業(yè)發(fā)展，目前開采方式主要是應(yīng)用系列化的電牽引采煤機(jī)、液壓支架、大型刮板輸送機(jī)以及帶式輸送機(jī)（能長運(yùn)輸距離，且功率大）等。

2 采掘方法

采掘方法的選擇原則主要遵循安全性、經(jīng)濟(jì)性以及回采效率高。在保證煤炭開采的安全性前提下，盡可能的提高開采的經(jīng)濟(jì)性以及回采效率，提高資源的利用率。采掘方法有：

（1）房柱式的采掘方法。房柱式的采掘方法能對地面建筑進(jìn)行有效的保護(hù)，在施工時其引起的地表變形移動比長壁工作面的采煤方式減少了1/6～1/4，地表出現(xiàn)移動的持續(xù)時間也比長壁工作面縮短至少一半，因此對于需要對地面建筑進(jìn)行保護(hù)的采煤開展時，可以選擇房柱式的采掘方法。

（2）條帶開采。條帶開采主要是指將開采煤層根據(jù)實(shí)際情況劃分為多個條帶，然后采一條留一條，施工方式和房柱式的采掘方法相近，皆是開采部分地下煤炭，而保留的部分煤炭則通過煤柱的方式用以支撐煤炭的上覆巖層，避免因開采而使得地表塌陷。條帶開采雖然能有效保護(hù)地面建筑，但是開采的資源浪費(fèi)情況較為嚴(yán)重，因此其可以應(yīng)用于局部的地下煤炭開采。

（3）分層的間歇開采。分層的間歇開采主要是指施工人員根據(jù)開采世紀(jì)選擇水平分層或者傾斜分層進(jìn)行開采時，分層的層與層之間開采的間隔時間較長，以減少對上覆巖層的影響，令破壞狀態(tài)處于均衡，以避免對地下水體或者地表建筑的破壞，因此分層的間歇開采可以應(yīng)用于基巖厚度小或者厚松散層的下淺部分煤炭開采中。

3 結(jié)語

科學(xué)合理的煤炭采掘技術(shù)與采掘方法有利于提高煤炭開采的工作效率，保證施工安全，避免采煤區(qū)因?yàn)椴划?dāng)?shù)牟删蚣夹g(shù)和采取方法而導(dǎo)致塌陷、污染環(huán)境等的情況出現(xiàn)，因此，煤炭企業(yè)應(yīng)該重視煤炭采掘技術(shù)與采掘方法的選擇，根據(jù)工程實(shí)際情況考慮炮采技術(shù)、普通機(jī)械化采煤技術(shù)以及綜采技術(shù)應(yīng)用的可行性，選擇適當(dāng)?shù)牟删蚍椒?，以保證煤炭開采的高效，以推動煤炭企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 盛桂元.煤礦礦井開拓延伸與技術(shù)改造[J]，科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（1）：121.

[2] 滕吉文，張雪梅，楊輝.中國主體能源——煤炭的第二深度空間勘探、開發(fā)和高效利用[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2008（4）：972-992.