武道遠(yuǎn)

（昭蘇盛泉有限責(zé)任公司，新疆　昭蘇　835600）

煤礦開(kāi)采技術(shù)與工藝發(fā)展探討

武道遠(yuǎn)

（昭蘇盛泉有限責(zé)任公司，新疆昭蘇835600）

摘要：煤炭資源是我國(guó)主要的能源來(lái)源，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用。先進(jìn)的采礦技術(shù)與工藝是煤炭生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)能力的重要保障，其對(duì)于提高煤礦產(chǎn)量有著重要的推動(dòng)作用，也關(guān)系到我國(guó)的能源保障問(wèn)題。本文對(duì)煤礦開(kāi)采技術(shù)與工藝的發(fā)展進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采；開(kāi)采技術(shù)；工藝

1　煤礦的開(kāi)拓技術(shù)

我國(guó)有豐富的煤炭資源，并且煤炭資源開(kāi)拓技術(shù)多樣化，不同開(kāi)拓技術(shù)有不同的特點(diǎn)，主要有三個(gè)突出的特征，下邊各自進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1.1開(kāi)拓方法的多樣化

由于我國(guó)煤礦煤層的賦存條件種類較多，各不相同，造成我國(guó)煤礦開(kāi)拓具有方法多樣化的特點(diǎn)。主井和附井的井簡(jiǎn)形式是分類標(biāo)志的基本型式，有綜合開(kāi)拓、平響開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓和立井開(kāi)拓等方面。平響開(kāi)拓應(yīng)用較少，這是由于其受到各種地質(zhì)因素的影響造成的。斜井開(kāi)拓是中小型礦井應(yīng)用較廣泛的一種類型，在一些大型煤礦或特大型煤礦中的煤層傾角較小，且表土層不厚的，無(wú)流砂層的情況中也有應(yīng)用；礦井的進(jìn)一步延深，使得綜合開(kāi)拓廣泛應(yīng)用于技術(shù)改造方面；立井開(kāi)拓由于其生產(chǎn)能力強(qiáng)得到廣泛應(yīng)用，由于其生產(chǎn)系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，因此在表土層較厚，傾角大且煤層深而且還有流砂層的煤礦中被廣泛應(yīng)用。

1.2大、中、小型煤礦共存

我國(guó)的煤層地質(zhì)條件多樣，有的受到了地質(zhì)變動(dòng)的破壞輕，有的則沒(méi)有受到嚴(yán)重地質(zhì)破壞和地質(zhì)變動(dòng)的，分別被稱為無(wú)限煤田和有限煤田，他們?cè)诰锏某叽缟喜罹嗑薮蟆Ｍ瑫r(shí)，我國(guó)的礦井開(kāi)發(fā)技術(shù)水平有高有低，還存在著各種所有制的問(wèn)題，造成了我國(guó)礦井大井小井共存的局面。大中型礦井及一些特大型礦井一般是我國(guó)的重點(diǎn)煤礦；中小型煤礦主要指的是地方煤礦，生產(chǎn)能力在8萬(wàn)噸/年以上。不同井型和井田差別較大，我國(guó)的國(guó)有煤礦的礦井井田長(zhǎng)度有著不同，大型、特大型、小型、中型分別的長(zhǎng)度為7.70km、9.21km、4.24km、5.95km[1]。

1.3礦井開(kāi)拓在特殊環(huán)境下特點(diǎn)各異

國(guó)內(nèi)的煤礦形成較為復(fù)雜，決定了煤層的賦存條件多樣，分布分散的特點(diǎn)。多數(shù)區(qū)域煤層賦存條件復(fù)雜多樣，開(kāi)采條件各具特點(diǎn)，造成了的開(kāi)拓系統(tǒng)和開(kāi)拓方法各具特點(diǎn)。開(kāi)拓方法包括水力采煤礦井開(kāi)拓、水力充填礦井開(kāi)拓、承壓水體上采煤的礦井開(kāi)拓、在有煤和瓦斯突出的礦井開(kāi)拓等。

2　煤礦的開(kāi)采方法

煤礦生產(chǎn)的核心技術(shù)是采煤方法。除了資源條件外，適用的和先進(jìn)的采煤方法是決定礦井生產(chǎn)效率的主要原因。

當(dāng)前世界上主要有兩大體系的采煤方法，其一是壁式體系采煤法，以長(zhǎng)工作面為代表；其二是柱式體系采煤法，以短工作面為主要代表。

我國(guó)煤礦開(kāi)采條件具有多樣化、特征各異等特點(diǎn)，表現(xiàn)為：

（1）煤炭資源是我國(guó)的主要能源。

（2）我國(guó)的煤炭資源區(qū)域性分布較強(qiáng)，具有分布平衡特點(diǎn)。

（3）我國(guó)的煤層開(kāi)采條件類型較多，各地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開(kāi)采的煤層較淺，且其富集積度低，全國(guó)煤礦礦井總體上我國(guó)是主要開(kāi)采總厚大、煤層多、表土不厚、小傾角、低瓦斯的淺層性煤層。

（4）相關(guān)煤礦開(kāi)辦體制的多樣性，我國(guó)煤礦開(kāi)采具有多種體制辦多種模式的煤礦的特點(diǎn)，不同的開(kāi)采技術(shù)受不同的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)影響。

（5）煤礦開(kāi)采技術(shù)多形式并存發(fā)展，我國(guó)的露天開(kāi)采比重較小，以井工開(kāi)采為主要形式。采煤機(jī)械化成為煤礦開(kāi)采技術(shù)的層次和技術(shù)核心的標(biāo)志，目前與當(dāng)今世界上先進(jìn)的產(chǎn)煤國(guó)家比較我國(guó)各方面都相對(duì)落后。

促進(jìn)我國(guó)采煤方法多樣化發(fā)展的主要原因是煤層賦存條件多樣，開(kāi)采技術(shù)條件存在差異。我國(guó)的采煤方法種類在世界上是最多的。采煤方法主要常見(jiàn)有：?jiǎn)我蛔呦蜷L(zhǎng)壁采煤法；刀柱式采煤法；單一傾斜長(zhǎng)壁采煤法；傾斜分層傾斜長(zhǎng)壁下行跨落采煤法；傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行跨落采煤法；傾斜分層長(zhǎng)壁上行充填采煤法；斜切分層下行跨落采煤法、水平分層、放頂煤采煤法；掩護(hù)支架采煤法；水力采煤法；水平分段放頂煤采煤法；柱式體系采煤法。

3　煤礦開(kāi)采工藝

3.1壁式體系采煤技術(shù)

壁式體系的特點(diǎn)是單產(chǎn)高、采出率高、工效高及較強(qiáng)的適應(yīng)性。壁式體系還可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)系采集。上世紀(jì)八十年代后，澳大利亞、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)始推廣壁式體系采煤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)礦井一個(gè)綜采工作面生產(chǎn)，產(chǎn)量大幅度上升，工效也極大地提高，在世界上處于領(lǐng)先地位。美國(guó)因?yàn)槠涿旱V賦存條件好，且推廣了壁式開(kāi)采技術(shù)，并迅速發(fā)展，經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展，其礦井的平均員工工效由10t/工，一下提高至25t/工以上，比西歐國(guó)家高出兩倍，與澳大利亞持平。由于我國(guó)煤層開(kāi)采條件復(fù)雜多樣，賦存條件種類多，其發(fā)展主流是長(zhǎng)壁綜采為主的多種類型長(zhǎng)壁式開(kāi)采技術(shù)。

我國(guó)的國(guó)有重點(diǎn)煤礦礦井緩斜煤層與產(chǎn)量比重在85%左右，綜采程度不到一半，而世界主要產(chǎn)煤國(guó)均以達(dá)到80%以上，所以發(fā)展長(zhǎng)壁綜采是我國(guó)煤礦采礦的主要發(fā)展方向。

3.2發(fā)展高可靠性、大功率的薄煤層采煤機(jī)和刨煤機(jī)

采煤機(jī)和刨煤機(jī)的功率大，其才會(huì)有可靠的性能和廣泛的應(yīng)用性。目前，國(guó)外的薄煤層采煤機(jī)總裝機(jī)功率大于500KW，刨煤機(jī)的總裝機(jī)功率超過(guò)了2*400KW[2]，我國(guó)也正在研制大功率的采煤機(jī)和刨煤機(jī)。如何解決主電機(jī)功率與機(jī)面高度的矛盾成為我國(guó)在薄煤層采煤機(jī)發(fā)展的一個(gè)制約因素，當(dāng)務(wù)之急是盡快研制出適用于薄煤層適用的功率大、體積小的采煤機(jī)[2]。我國(guó)薄層采煤工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度僅為150-200米，

與國(guó)外超過(guò)250米比較，差距較大。

我國(guó)為此進(jìn)行深入研究，先后研制的放頂煤液壓支架架型多大30多種，同時(shí)研究了頂煤碎裂及礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，研究成果對(duì)采煤生產(chǎn)有著重要的指導(dǎo)意義。我國(guó)的在架型結(jié)構(gòu)功能、理論研究、參數(shù)及應(yīng)用效果方面居世界前列。我國(guó)巨大的厚煤層儲(chǔ)量，使得盡快完善和發(fā)展我國(guó)放頂煤綜采技術(shù)意義重大。

4　小結(jié)

我國(guó)在煤礦開(kāi)采技術(shù)和工藝發(fā)展上有長(zhǎng)期性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，進(jìn)一步發(fā)展采煤工藝，改進(jìn)落后煤礦的采煤方法和工藝，適應(yīng)壁式體系采煤技術(shù)和采煤機(jī)方面的創(chuàng)新的煤礦發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)是煤炭大國(guó)，儲(chǔ)量豐富，探討先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)與工藝對(duì)于我國(guó)的煤炭生產(chǎn)意義重大，也是保障我國(guó)能源安全的關(guān)鍵因素。

參考資料：

[1]閆紹恭.淺論煤礦開(kāi)采技術(shù)與工藝發(fā)展[J].工業(yè)技術(shù)[J].科技資訊，2012（30）.

[2]熊瑞忠.淺析成膜劑在高速公路路面施工中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009（22）.