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摘要：近年来，为了实现安全高效的开采，最大程度地将资源回收，保证矿井的生产过程安全，将矿井的经济效益提升。必须研究更先进的采煤方法和采煤技术。首先，阐述了采煤方法的设计原则，并对采煤方法和采煤工艺研究进行了探讨。全面推广高产、高效、自动化的采煤工作技术，为机械化采掘设备的建设和自动化发展提供了强有力的技术支撑。
关键词：煤炭；机械化；采煤；技术
引言
煤一直被称为黑金。中国拥有丰富的煤炭资源。煤炭工业是支撑我国经济发展的重要产业之一。但煤炭开采需要的不仅是专业的理论和技术支撑，更需要的是广泛应用先进的科技，才能有效地提高整个行业的生产效率与管理水平。另一方面，中国煤炭需求逐年增长。为了满足日益增长的需求，必须进一步将工艺和设备改进，实现矿井的高产高效又集中的生产。
改革开放30多年来，我国煤炭工业的综合采煤机械化水平得到了极大地提高了，采煤的机械化水平也不断提高。随着综采设备和技术的进步，无链牵引双滚筒采煤机、侧卸式底部刮板输送机等先进的设备先后出现，机械化采煤的产量和效率大大提高。大规模生产综采设备可以迅速增加综采工作面，大幅度提高煤炭的产量，增加经济效益。采用高能力新型综采设备进行长期综采是今后机械化采煤发展的必然趋势。
一、综合机械化采煤技术介绍
综合机械化采煤的工艺又可以简称为综采，他作为当今世界范围内最为先进的采煤技术，被光广泛的应用在了煤矿的开采工作中，综合机械化采煤技术的一个最为主要的特点即采煤过程的机械化程度非常高，在采煤过程中的破煤、运煤卸、运输、单体柱支护和管理顶板等五个主要的生产环节中都实现了机械化的操作，让人们从繁重的劳动中解放出来，也就减少了人力的使用，节约了大量的人力资源，而且还极大的提升了采煤的生产效率，很好的实现了煤矿生产企业安全高效，又好又快发展的需求。机械化采煤必然成为今后煤矿开采领域中必然的发展趋势。
综合机械化采煤设备拥有采煤能力强，超高的自动化程度，还有十分优秀且可靠的性能。在煤矿开采企业使用了新型的综合机械化采煤设备之后，实现了提升综采工作面单位生产能力的目标，从一定的程度上来看，煤矿生产的集中化水平得到的极大的提高，达到了一矿一面甚至一矿二面的效果，从而实现了矿井高产量、高效率、集中化的生产目标。在传统的采煤技术中，通常采用打眼、放炮、落煤的生产方式，而综合机械化采煤技术从根本上改变了原有生产方式安全性低以及产量不足的问题，同时，也为煤矿的可持续发展做出了十分显著的贡献。
二、中国煤炭开采技术现状
就目前而言，我国煤炭在能源消费中占有很大的比重。但是我国煤炭资源分布非常广泛，受到每层开采条件的影响，再加上不同开采单位生产技术存在差异，导致煤炭开采质量参差不齐，直接影响了煤炭行业的可持续发展。根据煤层厚度不同，目前可分为厚煤层与中厚煤层开采技术和薄煤层与极薄煤层开采技术这两大类。
三、中国厚和中厚煤矿生产现状与发展趋势
随着我国社会经济的发展，煤炭开采技术水平不断提升，厚和中厚煤矿生产量日益增加，创造了更多的经济效益。
1.分层综采技术特点
在传统煤炭开采过程中，开采企业主要采用倾斜分层下行垮落法开采，称为分层综采。开滦矿务局唐山煤矿在1974年成功开发采厚煤层斜向分层和下行垮落金属网假顶综采技术之后，分层综采技术得到了进一步发展。随着煤炭开采技术的提升，厚煤层分层综合机械化开采技术在实际开采中得到了广泛的 应用，创造巨大的社会产值，推动了我国煤炭行业的良性发展。由于顶板管理方法的不同，倾斜分层下行垮落法综采技术具有不同的技术特点。在矿山分层开采中，通常采用层间铺设人工顶板，或对落石块注水注浆，以促进再生顶板的形成。分层开采中是否布网、如何布网成为综采技术的主要特点。
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2.综放开采的技术特点
二十世纪八十年代中期，我国首次综放开采系统试验成功，广大煤矿工程技术工作人员开始将综放开采技术应用在厚煤层的开采中。与分层综采相比，具有以下几方面的优势：第一，有效简化的开发流程，提升了机械化操作水平，节省了大量的人力物力，改变传统落后的生产方式。第二，实现集中生产和开采，能够对矿井内部进行全面的控制，提升生产的安全管理水平，保证人员的人身安全。第三，能够满足复杂地质条件开发的要求，避免出现不必要的安全事故。在减少人员、提高效率和效益最大化的方针下，综放开采的优势更加突出。但是实际开发过程中，存在开采率低的问题，会出现比较多的煤尘，甚至存在瓦斯安全影响，需要开采企业不断改进技术，满足实际生产的基本要求。
3.大采高综采的技术特点
大采高是较一般开采高度来说的。大采高综采可以定义为综合机械化开采切割高度比3.5m大。在实际应用过程中，呈现出以下几方面的特点：具有很强的生产能力，巷道布置合理，开采工序也很简单，小巷道掘进和维护的工作量小，挖掘效率和回收率高，吨煤成本低的优势；和综放开采比起来，它的采出率更高、含矸率更低、煤尘更小。但它的主要缺点是，工作面煤壁严重的片帮，切片和顶板之间的联系很大，支架的稳定性很差，围岩系统的支架的稳定性控制是困难的。
4.中国薄煤层和薄煤层的分布特征
自上世纪90年代到目前为止，随着国家能源政策的调整，中国厚煤层开采量呈逐年递减趋势。薄煤层和极薄煤层已逐渐成为主要的开采煤层。我国薄煤层具有丰富的可采储量和稳定的储存条件，薄煤层的开采越来越受到重视，这就要开采单位严格按照国家制定的政策，做好薄煤层的开采。
三、国内薄煤层开采技术特点及发展现状
随着煤炭开采技术水平的提升，薄煤层开采方式日益丰富，具体包括以下几种方式：
1.刨煤机配液压支架综采法
刨煤机在薄煤层开采过程中得到了广泛的应用，不断提升了实际开采的效率，而且保证了开采的安全。刨煤机的切削速度可达3m/s，切削功率大于2*200 kW。每一刀的切削深度可达到250毫米。目前，智能驱动系统和可靠的支护控制系统均可被工作面的输送机和刨煤机使用，使工作面实现全自动化。
2.滚筒采煤机液压支架综采法
薄煤层滚筒采煤机在中国已发展30年。根据实际开采的情况，滚筒采煤机具有以下几方面的特点：第一，比较适用于变化比较大的厚度煤层上；第二，在煤层顶底板起伏变化适应性强的地方，可以有效提升实际的生产效率；第三，具有很强的过断层能力，工作面比较短，降低了开采人员的劳动强度，满足了实际安全生产的基本要求。但是与中厚煤层采煤机相比，薄煤层滚筒采煤机工作空间小，在进行运输维护过程中需要耗费大量的人力和物力，增加了实际运行成本。
3.螺旋钻采煤综采方法
螺旋钻采煤法是一种较成熟的无人采煤方法。随着螺旋钻采煤方法的不断改进，应用范围不断扩大，获得了不错的应用效果。目前，我国已成功研制了一种新型三螺杆钻机。该钻机的采宽是1.19m，开采深度达到了0.85M，适用于厚度为0.15～0.19m，倾角为-15度～15度，煤层的倾角小于8度的薄煤层，日产量可达到250吨至350吨。
结语
本文分析了我国煤矿的分布特征，简要地介绍了目前使用的采煤技术及其它们的技术特点，包括厚煤层和中厚煤层综采的技术特点、综放开采的技术特点以及大采高综采的技术特点等。大采高分段崩落采矿、综采，薄极薄煤层液压支架机械化刨煤机。
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论文作者:崔文勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
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