煤矿开采技术与工艺发展探讨

武道远

（昭苏盛泉有限责任公司，新疆　昭苏　835600）

煤矿开采技术与工艺发展探讨

武道远

（昭苏盛泉有限责任公司，新疆昭苏835600）

摘要：煤炭资源是我国主要的能源来源，在我国经济发展有着重要的作用。先进的采矿技术与工艺是煤炭生产企业提高生产能力的重要保障，其对于提高煤矿产量有着重要的推动作用，也关系到我国的能源保障问题。本文对煤矿开采技术与工艺的发展进行深入探讨。

关键词：煤矿开采；开采技术；工艺

1　煤矿的开拓技术

我国有丰富的煤炭资源，并且煤炭资源开拓技术多样化，不同开拓技术有不同的特点，主要有三个突出的特征，下边各自进行详细介绍。

1.1开拓方法的多样化

由于我国煤矿煤层的赋存条件种类较多，各不相同，造成我国煤矿开拓具有方法多样化的特点。主井和附井的井简形式是分类标志的基本型式，有综合开拓、平响开拓、斜井开拓和立井开拓等方面。平响开拓应用较少，这是由于其受到各种地质因素的影响造成的。斜井开拓是中小型矿井应用较广泛的一种类型，在一些大型煤矿或特大型煤矿中的煤层倾角较小，且表土层不厚的，无流砂层的情况中也有应用；矿井的进一步延深，使得综合开拓广泛应用于技术改造方面；立井开拓由于其生产能力强得到广泛应用，由于其生产系统较为简单，因此在表土层较厚，倾角大且煤层深而且还有流砂层的煤矿中被广泛应用。

1.2大、中、小型煤矿共存

我国的煤层地质条件多样，有的受到了地质变动的破坏轻，有的则没有受到严重地质破坏和地质变动的，分别被称为无限煤田和有限煤田，他们在井田的尺寸上差距巨大。同时，我国的矿井开发技术水平有高有低，还存在着各种所有制的问题，造成了我国矿井大井小井共存的局面。大中型矿井及一些特大型矿井一般是我国的重点煤矿；中小型煤矿主要指的是地方煤矿，生产能力在8万吨/年以上。不同井型和井田差别较大，我国的国有煤矿的矿井井田长度有着不同，大型、特大型、小型、中型分别的长度为7.70km、9.21km、4.24km、5.95km[1]。

1.3矿井开拓在特殊环境下特点各异

国内的煤矿形成较为复杂，决定了煤层的赋存条件多样，分布分散的特点。多数区域煤层赋存条件复杂多样，开采条件各具特点，造成了的开拓系统和开拓方法各具特点。开拓方法包括水力采煤矿井开拓、水力充填矿井开拓、承压水体上采煤的矿井开拓、在有煤和瓦斯突出的矿井开拓等。

2　煤矿的开采方法

煤矿生产的核心技术是采煤方法。除了资源条件外，适用的和先进的采煤方法是决定矿井生产效率的主要原因。

当前世界上主要有两大体系的采煤方法，其一是壁式体系采煤法，以长工作面为代表；其二是柱式体系采煤法，以短工作面为主要代表。

我国煤矿开采条件具有多样化、特征各异等特点，表现为：

（1）煤炭资源是我国的主要能源。

（2）我国的煤炭资源区域性分布较强，具有分布平衡特点。

（3）我国的煤层开采条件类型较多，各地方和乡镇煤矿开采的煤层较浅，且其富集积度低，全国煤矿矿井总体上我国是主要开采总厚大、煤层多、表土不厚、小倾角、低瓦斯的浅层性煤层。

（4）相关煤矿开办体制的多样性，我国煤矿开采具有多种体制办多种模式的煤矿的特点，不同的开采技术受不同的技术经济特点影响。

（5）煤矿开采技术多形式并存发展，我国的露天开采比重较小，以井工开采为主要形式。采煤机械化成为煤矿开采技术的层次和技术核心的标志，目前与当今世界上先进的产煤国家比较我国各方面都相对落后。

促进我国采煤方法多样化发展的主要原因是煤层赋存条件多样，开采技术条件存在差异。我国的采煤方法种类在世界上是最多的。采煤方法主要常见有：单一走向长壁采煤法；刀柱式采煤法；单一倾斜长壁采煤法；倾斜分层倾斜长壁下行跨落采煤法；倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法；倾斜分层长壁上行充填采煤法；斜切分层下行跨落采煤法、水平分层、放顶煤采煤法；掩护支架采煤法；水力采煤法；水平分段放顶煤采煤法；柱式体系采煤法。

3　煤矿开采工艺

3.1壁式体系采煤技术

壁式体系的特点是单产高、采出率高、工效高及较强的适应性。壁式体系还可以实现联系采集。上世纪八十年代后，澳大利亚、美国等发达国家就已经开始推广壁式体系采煤技术，实现了一个矿井一个综采工作面生产，产量大幅度上升，工效也极大地提高，在世界上处于领先地位。美国因为其煤矿赋存条件好，且推广了壁式开采技术，并迅速发展，经过10年的发展，其矿井的平均员工工效由10t/工，一下提高至25t/工以上，比西欧国家高出两倍，与澳大利亚持平。由于我国煤层开采条件复杂多样，赋存条件种类多，其发展主流是长壁综采为主的多种类型长壁式开采技术。

我国的国有重点煤矿矿井缓斜煤层与产量比重在85%左右，综采程度不到一半，而世界主要产煤国均以达到80%以上，所以发展长壁综采是我国煤矿采矿的主要发展方向。

3.2发展高可靠性、大功率的薄煤层采煤机和刨煤机

采煤机和刨煤机的功率大，其才会有可靠的性能和广泛的应用性。目前，国外的薄煤层采煤机总装机功率大于500KW，刨煤机的总装机功率超过了2*400KW[2]，我国也正在研制大功率的采煤机和刨煤机。如何解决主电机功率与机面高度的矛盾成为我国在薄煤层采煤机发展的一个制约因素，当务之急是尽快研制出适用于薄煤层适用的功率大、体积小的采煤机[2]。我国薄层采煤工作面设计长度仅为150-200米，

与国外超过250米比较，差距较大。

我国为此进行深入研究，先后研制的放顶煤液压支架架型多大30多种，同时研究了顶煤碎裂及矿压显现规律，研究成果对采煤生产有着重要的指导意义。我国的在架型结构功能、理论研究、参数及应用效果方面居世界前列。我国巨大的厚煤层储量，使得尽快完善和发展我国放顶煤综采技术意义重大。

4　小结

我国在煤矿开采技术和工艺发展上有长期性和复杂性的特点，进一步发展采煤工艺，改进落后煤矿的采煤方法和工艺，适应壁式体系采煤技术和采煤机方面的创新的煤矿发展趋势。我国是煤炭大国，储量丰富，探讨先进的开采技术与工艺对于我国的煤炭生产意义重大，也是保障我国能源安全的关键因素。

参考资料：

[1]闫绍恭.浅论煤矿开采技术与工艺发展[J].工业技术[J].科技资讯，2012（30）.

[2]熊瑞忠.浅析成膜剂在高速公路路面施工中的应用[J].中国高新技术企业，2009（22）.