煤矿采煤工艺技术优化分析

李宏伟

摘 要：现如今社会经济快速发展，越来越多对于消耗能源这一方面，这也是使得我们国家越来越重视于能源方面的问题，相应的人们也越来越关注煤矿采煤工艺的技术。然而，采煤工艺技术在我国相对其他某些国家来说还存在很大的差距，这也就造成我们国家对于煤资源需求量大但资源又很紧缺。社会实际的发展要求要达到跟得上的，一定要不断进行改善的煤矿采煤的工艺技术，这样才能够从根本上处理我们国家对煤资源紧缺的问题。

关键词：煤矿采煤；工艺技术；优化

随着社会经济的快速发展，我国的煤炭需求量越来越大，国内煤炭的供需矛盾加大。因此，鉴于煤炭资源对我国经济发展及社会建设所起的重要推动作用，努力探求煤矿开采技术的合理优化措施成为当前主要的研究话题。只有利用先进的开采技术才能促进我国煤矿企业的安全、高效生产。

一、煤矿开采新技术

1.炮采放顶煤采煤技术

炮采放顶煤采煤技术是采煤过程中经常使用的一种新技术。该技术包含两种采煤方法，即滑移支架放顶煤采煤、二层钢梁放顶煤开采。前者由支柱与顶梁两者组成了滑移定量，前梁的弹簧钢、导向槽与顶梁三者将前梁与后梁连接在一起，完成操作。该技术的支架支柱通常使用液压单体柱，数量应控制在五个以下。后者对煤层进行支护时使用的是二型钢，棚距0.6m，主梁与副梁的间距0.1m，最大与最小控顶距分别为3.5/2.4m，二型钢采用合格出口品长度达0.4m的钢梁，共八根，分成两组。搭建棚所使用的支柱是单体液压支柱，并在工作面上采取放炮落煤的方式，当开采过程中受到煤层条件及周边环境与本身技术水平等多方面的限制时，多用该技术进行煤层的开采工作。

2.全自动刨煤机采煤技术

全自动刨煤机是一种新型的采煤技术，它可以迅速的把煤层击碎，且采煤速度快、智能化水平高。该机可在薄煤层综采工作面实施，可以适用于厚度在0.8到2.0m、倾角小于25度的煤层，煤层速度可以达到3m/s，其切割深度完全达标。而研究人员以全自动刨煤机为研究对象，对其进行创新、改造，在该机上又增添了新的系统，予以支持通風、排水、降温、输送等系统，就功能而言，其整体系统完全达到自动化水平。该技术的运用使人力资源使用率减少，而工作效率升高。同时，全自动刨煤机冲击力小，降低了煤层对地表的伤害，其开采效率与质量都较高。

3.小范围爆破落煤采煤技术

该技术的工作原理如下：首先，把要施工的煤层合理划分成几个小段，而后在划分好的小段上放置适量的炸药与雷管，然后进行清场。把爆破现场与爆破范围内的物体如采煤工人、机械设备、支架等等都清理到爆破范围以外。最后，一小段、一小段的依次进行爆破。当煤层倾斜角度大的情况下，都选择使用小阶段爆破落煤采煤技术，同时煤层厚度约5米，有稳固的煤顶板做支撑，不易脱落。该技术的优点是效率与安全性高，但其缺点技术操作要求严格、回采率不高。

4.急倾斜采煤技术

急倾斜采煤技术使用液压支护时，必须做好防滑、防倒装置。在大于30度的综采工作面进行支护时，需要负载比较大的侧向力，因此，为增加支护的安全与稳定性，应当对大侧护板增强宽度与强度，弹簧筒与侧推之间煤层应紧密合作，以避免架子倒地。当做好支护工作后，再将采煤机移进工作面进行采煤。采用稳固采煤机是提高急倾角煤层采煤效率的有效方法之一。急倾斜采煤技术通常采用放炮落煤或采煤机割煤。

二、煤矿采煤技术的合理优化措施

1.离层注浆技术

离层注浆技术的根本目的是通过有效控制采矿区的地表沉降问题，最大限度的减少其对煤矿系统的影响，从而大大提高煤矿采煤技术的经济效益。其施工流程是首先找到离层区，一般情况下是在煤矿中35～50m的采空区上方，找到覆盖岩层中7.5～8.6m的离层区域，然后，通过施加高压，在其中填充注入一定的高温浆液减缓覆盖岩层的下沉想象。该技术的关键环节在于对采空区的选定，准确找到离层区，设定合理的开采尺度，减少地表下沉量，增加煤矿开采效益。

2.采用条带开采技术

条带开采技术主要是将煤矿划分成条形带，通过先开采一部分、预留一部分的开采方式，进而保证预留煤柱的稳定性，以使留下的条状有足够的支撑力来支撑上层的岩石。采用这种开采技术能够有效减少地表变形，防止煤矿灾害发生。在应用条带开采技术时非常关键的环节是条带的划分，这是保持条带稳定性的重要前提。因此在进行条带划分时务必要对每一个条带的合理性进行分析，确保不超出规定的范围。利用这项开采技术可以实现应用较少的设备降低成本的目的，而且其稳定性及效率较其他技术要高，应用较为广泛。

3.井下煤层开采技术

倾斜长壁协调采煤。运用这项采煤技术主要是为了应对不规则煤层的开采，其对生产布局复杂的生产环境具有良好的适应性。利用这项开采技术可以有效解决排水难度大的问题，并且可以有效抑制地表地质灾害的发生。走向长臂后退式协调采煤。如果采矿区有明显的倾斜现象，想要避免采煤出现坍塌事故，可以考虑应用该项技术。通过将开采区域设置为台阶形状工作面，沿开采方向往下布置工作面，这样极大地提高了采煤施工的可操作性。

4.放顶采煤技术

放顶采煤技术主要应用于采矿区中煤层相对较厚的区域。在煤层厚的区域底层挖开一个工作面，约为2m左右，在该工作面上进行常规的煤矿开采操作，可以利用人工辅助松动和增加煤矿压力的方式加快工作进度。利用这项技术需要注意的是对煤层顶部已经破碎区域的保护，用支架对煤层顶部加以支撑，这样可以有效提高煤矿开采的安全性以及工作效率。放頂采煤技术虽然能够提高煤层较厚区域的开采效率，但是煤炭资源的回收率不高，资源浪费相对明显。

总之，中国作为产煤大国，应加强采煤技术。如今煤矿产业发展迅速，其开采技术水平有了很大的提升，无论在深度还是广度都有了很大进步，但仍旧参差不齐。应加强对煤矿开工艺的重视，结合实际作业环境，完善技术水平，保障采煤高效安全。