神华宁煤集团汝箕沟无烟煤分公司白芨沟煤矿 宁夏 750200
摘要：我国煤炭资源的开发和供应对我国能源需求和经济发展起着至关重要的支撑作用。对于煤矿井下开采来说，井下采煤的效率和安全性是煤矿企业关注的重要因素。对于煤矿企业的经营来说，如何在保证开采安全的前提下，提高采雷学涛煤效率，提高企业的开采效率是重中之重。因此，地下采煤技术和工艺是煤矿企业最关心的问题，也是煤炭开采领域的重要研究方向。
关键词：采煤技术；采煤工艺；井下采煤；选择
引言
煤炭井下开采选择不同的采煤技术和工艺对采煤效率、采煤成本以及安全性都产生着重要的影响，因此，从我国井下采煤技术及采煤工艺的现状入手，分析了井下采煤技术与采煤工艺，希望给行业内人士以借鉴和启发。
1井下采煤技术与工艺现状
1.1综合机械化采煤技术和工艺
综合机械化采煤技术，简称综采，是指将机械化设备应用于井下采煤作业的全过程，包括采煤、输煤和采空区后续加工作业。综采是地下采煤技术的主要发展方向。割煤处理主要包括了破煤和装煤两个阶段，常用的设备主要有刨煤机和采煤机。运煤是指将割煤处理后的产品通过带式输送机完成运输。采空区的后续处理方式多样且成本一般都较低，煤炭企业可根据自身情况或煤矿的具体情况进行选择。综采技术因为采用了全流程的机械化设备，因此作业效率、作业安全程度较高，也降低了井下作业人员的劳动强度。
1.2连续采煤技术和工艺
连续开采技术简称连续开采。连续采矿是发达国家普遍采用的采矿技术。通过连续使用成套设备完成开采作业，对地下煤层结构要求较高。由于目前技术水平有限，我国在实际开采工作中很少采用连续开采技术。连采技术能同时完成掘进和开采两道工序，因此工作效率较高，对人力成本的需求较低。通过在现场架设锚杆，使用连续采煤机可进行破煤和装煤的操作。此外，在具体采煤过程中还能根据现场情况及时回收煤柱，从而降低了资源的浪费率。
1.3普通机械化采煤技术和工艺
普通机械化采煤技术简称普通采煤。该方法在采煤过程中采用人工操作和机械化操作。采用人工操作的主要功能是降低人工成本和节约资金。因此，煤炭企业仍在考虑从自身利益出发，采取通用的开采方式。由于在用普采仍需使用大量井下作业人员，因此造成了极大的人力资源浪费。普采中装煤、落煤环节主要还是通过使用机械化设备来完成，主要采用的是单滚筒采煤机和双滚桶采煤机两种方式。此外，在厚煤层的开采过程中，使用单向割煤的方式。
2采煤工艺选择
2.1炮采工艺的选择
炮采技术具有适应性强、技术设备投资小、操作技术易于掌握、管理方便等优点。其缺点主要是生产效率低，单位产量低，操作条件差等。据我国煤矿开采相关技术政策规定，应优先选用机采工艺采煤，对于一些不适合采用机采工艺采煤的煤层，也可选用炮采工艺采煤。当前，国内部分地质构造较复杂煤层与部分急倾斜煤层，较适合应用炮采工艺进行采煤作业。
2.2普采工艺的选择
普采工艺应用的核心在于能够将破煤、采煤以及装煤等工序的作业时间控制在一定范围内，以确保机械化运煤的作业效率。该工艺虽然没有较高的机械化水平，但是，其成本优势十分突出，是部分地形较简单且煤炭质量不高煤矿的首选。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要注意的是，该工艺在应用时，需要技术人员根据煤矿井下具体条件进行工艺流程规划、设备选择以及人员配置等工作，确保煤矿开采效率和开采安全。
2.3综采工艺的选择
较普采而言，综采工艺不仅煤矿开采效率较高，对能源的消耗也相对较少，但是，该工艺所使用的机械设备较为昂贵，因此，即使该采煤工艺的应用可以有效提高煤矿井下开采作业的安全性，在实际应用中还是受到了一定的限制。一般来说，矿井生产系统良好、煤层比较稳定并且顶板条件也良好的情况下都可以应用综合机械化采煤工艺。
2.4连采工艺的选择
连采工艺的应用对煤层的地质条件要求较高，只有满足煤层厚薄适中、深度适中并且煤层结构较为简单的条件的煤层才能应用连采工艺进行作业。此外，连采工艺不能应用于距离比较近的煤层群，必须保证一定的距离。因此，连采工艺常用于大型煤矿井下开采作业，并且多用于辅助其他煤矿开采工艺的开采作业。
3井下采煤技术概述
3.1综采技术
综采的过程相对于其他的采煤技术比较复杂，包含多个环节，主要有割煤、运煤和工作台的处理等。割煤主要包含破煤和装煤这两个过程，采煤机主要有两种，一种是刨煤机，即刨煤机械化的一种形式，相对于其他设备，刨煤机虽然造价低，维修简单，上手操作容易但它的稳定性和刨煤效率往往不尽如人意且采煤精度不准确，因此只适用于煤矿质地相对较软的软媒地带，不适合大范围应用。而另一种是滚筒式采煤机，而滚筒式采煤机又包含两种类型，分别为单滚筒和多滚筒。其中多滚筒割煤机有很大优势，可以通过人为和自动调节从而达到对不同高度的采煤要求，可以通过设置对高低起伏的煤层相适应。运煤环节主要承担将煤块运输到综采的工作台上的作用，运煤过程需要运煤机，常见的为带式和桥式两种机型。煤矿开采过程中煤块需要被切割，而切割后的煤块会运送到刮板运输机中，再经过运输巷中的转载机和运输机实现煤块到综采工作台的运输，这种运输模式对运输机的运输能力具有一定的要求，要求运输能力应该与开采能力相符，而事实上，在实际开采过程中，运输机的运输能力要远远高于生产能力。最后一个环节是工作台的处理，这一环节至关重要，主要解决采空区域的坍塌问题。工作台通常有一个液体支架，切顶和护帮等一些工序可以通过高压液体作为动力而实现自动完成。工作台的支护方式主要有两种，一种是及时，另一种是滞后。这两种支护方式各有所长，但是相比之下，滞后的支护方式具有更高的适应性，对于稳定性较好的顶板比较适用，而稳定性较差的直顶板比较不适合采用滞后的支护方式。采空区的处理方式一般是垮落，这种处理方式操作比较简单，并且经济型较高。
3.2普采技术
普采技术顾名思义是采用普通的机械化采煤技术，也是最常见及技术水平较低的技术。这种采煤技术可以同时完成落煤和装煤等过程，这也是普采技术所特有的技术工艺，其他的技术和炮采技术的处理方式存在着异曲同工之处，普采技术对煤层没有特殊要求，有很强的适应性，所以在开采过程中较为普遍，普采使用的采煤机与综采的采煤机存在相似之处，但是却有不同，普采工艺所使用的设备在大部分煤层都可直接作业，具有大众化的特点，普采的采煤机主要是滚筒式采煤机，其中单滚筒和多滚筒式采煤机可以根据需求用于不同的地方，其中单滚筒式采煤机主要用于工作台下侧，用于此处可以有效的缩短工作台下缺口的长度，提高装煤的效率;而双滚筒采煤机对于地面工作的管理技术有着其无可取代的优势，根据具体的需求选择合适的采煤机，发挥各自的优势，可以提高采煤的效率。
结语
统采煤法已经被自动化科技开采法所替代，信息化、机械化、国际化的采煤发展趋势推进意义重大，煤炭事业也该将现代科技结合到自身的发展中去，以此来推进煤炭事业的发展与进步，井下采煤工艺多种多样，企业应该根据实际情况进行考量，最终选择一种最优的采煤工艺或者根据需求进行多种工艺的组合，从而提高矿井开采的效率，使矿井的生产更加科学化、系统化。
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论文作者:雷学涛,王效齐
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/29
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