煤矿开采井下采煤技术史磊

史磊1李海东2吴兴雨3

摘要：随着我国煤炭技术进步，先进设备、现代技术、科学工艺得到了推广与利用，提高了煤炭生产速度与质量。随着煤矿开采技术研究与理论创新，我国的技术水平已经达到了国际领先水平。先进技术是保证煤炭开发的基础，只有不断通过技术研究、才能研发出符合不同煤层条件的技术标准与方式，最大限度保证煤矿生产质量与安全，推动开采技术快速进步。

关键词：煤矿开采；井下采煤技术；应用

1采煤方法及技术工艺

1.1现代采煤成套技术

煤炭开采传统方式已经无法满足规模需求，只有全面开发新技术，实现新突破，才能高产高效，保证全能能源工作方法质量与数量。那么，在进行高产、高效煤矿井开发的时候，只有全面依靠高度集约化开采技术，才能在煤炭生产中取得实效、完成任务，要把提高煤矿井生产效率作为总目标，不断创新技术形态，研究出更多高可靠性、高效能的采煤工艺、装备等，全面满足各类生产需求。只有高效能的生产技术、装备，才具备可靠性、安全性，推动煤炭生产速度进步，从根本上保证高品质生产。进行开采过程中，需要把各项技术全面结合起来，通过现代技术创建科学合理的开采技术，持续不断对不同矿井煤层进行开采，技术上的组合能够最大限度保证生产质量，同等条件下要把不同的先进开采技术做好优化组合，使设备得到良性改进，从技术上提高能力、从设备上提升水平。要根据实际情况，研究开发“浅埋深、硬顶板成套技术”，并通过推广，使这项技术发挥出最大的功能，通过技术难题破解，实现技术突破。硬顶板控制技术较为复杂，其作业原理是对埋深浅、地压小的硬厚顶板进行开采，利用了岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等技术，能够快速直接的随采随冒，使顶煤回收率进一步提升，实现了整体效果目标，通过实际操作，按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保障工作面的安全生产，使各项作业更加安全可靠。

1.2缓倾斜薄煤层长壁开采技术

根据地下煤层厚度的不同，我们也可以设计出更好的方法，按照煤层情况不均的现象，形成不同开采类型，使各种技术形态发挥作用。当前，煤层已经向越来越复杂的方向发展，一些层次出现了多元、多样，如果想把握好层次，则需要研究分布形态，缓倾斜薄煤层长壁开采技术就能够有力地解决这个问题，通过实际运用取得了良好效果。这项技术针对性强，能够对体积小的薄煤层进行开采，利用了现代化的采煤机、刨煤机对不同煤层进行开采，现代先进设备的应用，有效提高了开采效率，保证了整体质量。

1.3综采设备保障系统

煤炭开采技术性强、过程复杂，只有全面保证设备精良，才能满足生产需求。可以说，开采是一项综合性工作，进行作业过程中，一定要全面充分考虑整体性，这样煤层才能够得到充分挖掘。要想在生产过程中实现高产高效，就要提高设备使用效率，使设备能够全面开动，提升开机率、利用率，实现良好的开采效能。设备中的支架、围岩、采运设备是重点内容，事实上要进行全面配套。新设备研究开发中，研究重点与核心是：通过电液控制阀组使各项操纵更加灵活，保证支架整体效果上实现改善，提升支架功能，确保液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量等能够自动化运行，保证了多功能采集需求。

2深矿开采技术

2.1深井采煤技术

随着开采速度的增加、数量的增长，煤层厚度也变得越来越深，如果不进行研究，则会导致极大的浪费。要想全面挖掘深层煤炭，则需要在技术能力上全面开发。在对深矿井开采技术研究时，需要利用关键技术，把握核心要点。要把矿压控制、冲击防治、瓦斯治理、深井通风、井巷布置等技术进行改良，确保各项技术发挥作用。进行技术创新开发时，要对重点课题进行主题攻关，全面强化深井围岩状态、应力场分布特征、作业场变化、深井巷道软岩挖掘、设备停放、冲击监测等，只有确保各项技术配套研发，才能有效实现深矿井高产，保证煤炭的供应。

2.2三下采煤技术

可以说，煤炭开采主要是在地下，针对地下煤层条件复杂的基本情况，不但要在技术上提升，更主要的还是要保障安全。为了保证开采质量与安全，就需要全面对地下情况进行排查，做好现场调研，保证生产过程人身设备安全。要把重心放在地下煤层规律的研究上，通过数值模拟和相似材料模拟两项技术，有效解决好覆岩层运动和地表下陷情况，使各项条件规律得到控制，通过生态条件把握，实现安全生产。要把满足地表、地下条件作为开采的重点，各类资源充分保护，才能实现高效生产。

2.3减少矸石排放开采技术

全面提高开采技术，需要根据实际情况做好技术创新，要对现有采煤方式及开采布置进行系统分析，做出有效的改进，通过详细完善的技术改进提高煤矿生产效益。要加大煤矿地质开采通道布置技术研究，通过技术改良，全面保证煤矿生产技术、开采技术、煤层条件各种元素形成良好匹配。煤层中的矸石根本不需要运出煤矿井，要根据开采现场情况，做好技术应用，利用智能化、自动化生产系统全面有效减少生产过程中的消耗，减少运输环节，保证生产效率，提高产能产量。

3新型采煤技术的应用

随着科技的发展，采煤技术也在不断地更新，采煤的效率更高，安全性更好，新型采煤设备和技术的应用能根据井下煤矿环境和煤层深度调整采煤方式，无论是效率上还是质量上都有更好的提升。但是一些小型煤矿的开采作业仍然存在一些问题，违反了煤矿开采的法律法规，安全事故频发，对地表的破坏极为严重，不利于环境恢复。国家应该加强煤炭开采行业的整治力度，排查井下采煤作业中的安全隐患，防患于未然，达成煤矿开采行业的可持续性发展。

3.1浅煤层开采

采煤设备对采煤作业的效率和质量有着直接的影响，井下采煤作业中要尽可能的使用先进的开采设备，一方面更能适应复杂的井下环境，开采效率更高，另一方面采煤质量更高，人员的安全性更高，不容易发生采煤事故。对于较薄的煤层来说，不能使用过于大型的采煤设备，容易对煤层造成破坏，影响采煤作业。人工采煤的效率太低，而且浅煤层的地表较为松软，安全系数较低，不适于人工开采。浅层采煤机能大幅提高采煤过程的安全系数，设备先进，采煤效率高，振动小，对煤层的碰坏程度小，能源消耗低。综合考虑，使用浅层采煤设备进行采煤作业是最佳方案。

3.2井下环境控制

井下煤矿开采一直都是较为危险的行业，井下的环境非常恶劣，煤层开采过程中会产生易燃气体，如果不能及时处理，气体的堆积极有可能引发爆炸，造成更大的事故发生。做好井下环境的控制工作，能大大提高井下环境安全系数，降低危险发生可能性。井下环境控制需要做好井下地质地层的探测工作，明确煤层位置的距离，土质情况，是否有塌方危险等，进行井下环境加固，调控煤矿开采功率，减少能源消耗。

结束语

煤炭一直都是中国重要的能源之一，随着近年中国科技和经济的进步，中国煤矿开采技术和工艺更加多样化，更多先进的设备被应用到开采过程中。即使现在开采技术非常多，但在实际应用过程中必须进行具体分析，结合实际情况，选择最合适的技术，这样才能真正保证开采效率，促进煤矿企业发展。

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