【摘 要】随着我国能源行业的进步，给我国煤矿开采事业带来了发展机遇，同时也将面临挑战，井下采煤技术和采煤工艺的更新、完善和创新就成为了重中之重。随着科技的发展，煤矿采集技术也五花八门，但是并不是每一个煤矿都适用于各种技术，所谓因地制宜，在煤矿采集工艺中发挥着举足轻重的作用。本文就针对井下采煤技术和采煤工艺进行简单的分析与研究，以供日后参考。
【关键词】井下；采煤技术；采煤工艺
现如今，传统的井下采煤技术和采煤工艺已经不能适应当下经济和社会发展的需求，因此完善和创新采煤技术和采煤工艺就势在必行了，尤其是在信息化和机械化方面。自动化遥控、专家系统、全矿健康以及安全监测将是未来井下开采工艺的主要方向，从侧面反映出未来我国煤矿开采事业发展的整体趋势。
一、井下采煤技术分析
（一）柱式采煤法
在传统煤矿开采的过程中，柱式采煤法是比较常用的一种方法，其目的就是用煤柱来支撑采空区，用爆破法回采煤柱代替深挖矿井。较小的工作面是柱式采煤法最大的优点，这就使得同时开采多个工作面成为了可能，在一定程度上使产煤的效率得以提高，降低了技术难度，并且这种方法比较容易操作，可以在合理范围内控制开采成本。但是柱式采煤法也有其缺点，这种简单的操作方法会降低空间通风性，作业环境的优良性有待提高，并且采用爆破法回采一般情况下难以保障回采率。在传统煤矿开采过程中，柱式采煤法的应用比较普遍，但是受自身局限性的影响，这种采煤方法难以满足当下矿业发展的需求，因此，柱式采煤法技术的缺陷改进工作应该提上日程。
（二）放顶煤开采技术
放顶煤开采技术是对长壁开采技术的改进和创新，更能够满足当下煤矿业发展的需求，提高经济效益。放顶煤开采技术的优点在于：充分利用先进技术来革新长壁开采技术，选用胶带输送机、转载机、刮板、输送机等功率较大的设备，使采煤技术的运输能力大大提高了。在布置采煤工作的过程中，煤矿采煤机能力不匹配的问题可以通过长壁开采设备来解决，可以有效的控制支撑压力对顶煤的变形、移动以及破坏情况，使采煤的工作效率大幅度的提升了。但是放顶煤开采技术并不是万无一失的技术，这种技术会严重破坏采煤工作面的围岩，直接导致瓦斯的大量泄漏，增加开采的难度和风险，容易导致瓦斯爆炸事故。
（三）长壁开采技术
目前我国煤矿企业应用最广泛的技术就是长壁开采技术，这项技术不仅在国内被大范围的推广和使用，并且在国外也是比较主流的开采技术。长壁开采技术的优点自傲与：这种技术可以提高机械化水平、可以提高生产环境的安全性能，可以提高采煤的工作效率，对传统的采煤技术存在的缺陷和弊端有一定的弥补作用，取缔传统轨道运输方式，取而代之的是胶带输送机的运输方式。在实际的生产工作环境中，这种技术模式下的铁路外运能力、矿井煤炭运输可以适应矿井长壁工作面的生产能力；长壁开采区明显增大了各种几何尺寸，这样就可以在一定程度上使连续采煤机准备盘区的时间大大缩减。尽管连续采煤机开拓准备盘区的掘进效率使长壁工作面作业效率的，依然满足长壁开采区对速度的要求。
（四）爆破采煤技术
爆破采集技术，通称炮采，其主要有三个步骤，即爆破落煤、人工装煤和机械化运煤以及利用单体支柱支护工作空间的顶板。在该技术的应用过程中，首先要确定根据实际地貌来确定炮眼的位置及角度，以保证在有有效的空间内得到最高的效率；其次在运煤过程中，使用炮采技术的工作面利用可弯曲刮板运输机实现运煤作业，运输设备更靠近煤壁，从而更有利于爆破运煤与装煤。当然，工作面支护在采煤过程中也尤为重要，在采煤支护方式上分别有单柱子、对柱以及密集支柱三种形式。在实际工作操作中，必须要考虑到煤层厚度、地表保护与顶板特征来应对采空区的处理。目前在我国应用做多的就是全部垮落法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（五）连采技术
连采技术即联系采煤工艺技术，其在实际才做过程中对井下煤层的构造要求十分严格，在适宜的条件下，可以实现效率最大化。在煤矿井下采集工作的关键就是开采安全性高、成本低，连采技术恰恰具备了这种特性。当然，连采技术在一定层面上也有局限性，连采技术造成的偏低的资源回收率和通风性差的特点，也对开采工作造成了一定的阻碍。
二、井下采煤工艺及使用环境分析
（一）综合机械化采煤工艺
相比其他几种采煤方式，综合机械化采煤工艺拥有着消耗低、效率高、安全性强等等优势，其优势在工作条件及作业强度上都有明显的优势。但是相对而言，综合机械化采煤工艺适用频率却相对较低，因为前期大量资金投入并不是每个企业都能够承担的。不过由于我国大多是大中型煤矿企业，所以其在我国的适用性相对来讲还是很高的。
（二）普通机械化采煤工艺
低成本、高灵活性让普通机械化采煤技术在实际工作中运用频率最大。普通机械化采煤能够适应更多的地貌，工作转移也更加自由，且相对于综合机械化采煤技术其成本相对较低，相当具有经济性。该方式操作简单，非常容易上手，很适合各种地貌，所以目前在我国中小型企业中的应用较广，且是重点发展对象。
（三）爆破采煤技术工艺
爆破采煤技术具有很多优点，其实用性强、操作简单、技术成本低设备投资少等特性在生产过程中尤为独特，但是相应的，其劣势也是不容忽视，对劳动条件的严格要求和单产效率略低的问题也必须重视。该技术多应用于拥有极为复杂的地质构造，开采有难度的煤矿。
（四）连续采煤工艺
连续采集煤矿工艺在实际操作中具有很大的优势，高效、高适应性、高机械化程度、投资成本少、出煤速度快是它的优点，但是其略低的资源回收率和对地势严格的要求使其只能成为一种补充形式来出现。在实现经济可持续发展的当下，连续采煤工艺的资源回收率仅仅稍高于炮采工艺，所以非常不适于大规模利用。
三、井下采煤技术的选择着重点
（一）煤层开采厚度问题
煤层开采厚度是井下采煤最先要考虑的问题，不同厚度的煤层需要使用不同的方式。过厚的煤层会导致机械不能正常工作，从而致使出煤率有所下降，同时如果煤层厚度过小的话，也很容易出现超前冒顶的现象。因此一定要在采煤前得到精确数据并选择正确的方法进行作业。
（二）煤层开采深度问题
煤层开采深度和顶煤冒放性之间有非常密切的联系。煤矿开采的深度和顶煤落冒的现象是成正比的。当然这个问题并不是无解，从以往的经验来看，我们可以经过准确的计算来得到一个精确的数据，根据这个规律找到最好的开采深度，从而顺利完成工作。
（三）煤层开采强度问题
在煤矿开采中，通常用f来表示煤层硬度系数。当f值小于等于3的时候，说明其顶煤冒放性很好。影响煤层强度的因素较多，比如煤层的抗压强度、煤层结理的相关以及煤层内外裂隙的程度，因此在开采前一定要根据这些数据来选择开采工艺，来得到最大的出煤率。
四、结语
总而言之，即使是在科技飞速发展的现在，煤炭资源仍然在工业生产生活中占有举足轻重的地位。而我国幅员辽阔，还有很多煤矿资源存在于复杂地貌当中，所以相应的采煤技术就必须得到进步已适应实际的状况。当然，自20世纪80年代以来，我国采煤技术已经如突飞猛进，基本实现了全程机械化，大大提高了采煤率及产量。而如今在科学计数法展的推动下，很多大、中、小型企也开始投入使用新型设备，大大提升了我国煤矿企业的工作效率。同时煤矿安全问题也在日益改善，着预示着我国的采煤技术正在逐步发展，很快就是赶上甚至超越国际的先进水平。
【参考文献】
[1]文士祥. 井下采煤技术和采煤工艺的选择问题研究[J]. 技术与市场,2014,04:134-135.
[2]章益民. 探讨井下采煤技术和采煤工艺的选择[J]. 科技与创新,2014,07:36+39.
[3]张书卿. 井下采煤技术与采煤工艺的选择应用研究[J]. 科技传播,2012,20:124+119.
论文作者:罗兴林
论文发表刊物:《科技中国》2016年6期
论文发表时间:2016/10/17
标签：技术论文; 煤层论文; 井下论文; 煤矿论文; 工艺论文; 工作面论文; 工作论文; 《科技中国》2016年6期论文;