标准煤矿开采作业中科学选择研究

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摘要：本文研究的主要目的是做到对采煤工艺的科学选择，为达成这研究目标，首先从采煤工艺选择时需要注重的因素入手，在考虑到采煤作业安全性、经济性和采出率的基础上，根据各类采煤工艺的工艺特点和适用范围合理选择采煤工艺，提高煤矿资源的开采效率，促进社会生产的同时，提高煤矿资源利用率。

关键词：煤矿开采；采煤工艺；综采工艺

从现有的采煤工艺来看，其工艺流程和工艺手段均存在直接的差异，可以适用于不同的采煤工况。为了达成高效开采的目标，需要对采煤工艺的科学选择方法进行有效研究。

1常见的采煤工艺及其适用范围

1.1普采工艺

普采工艺需借助采煤机完成破煤作业，同时利用机械装煤，为保障采煤作业的安全，通常采取单体支柱的支付措施。该种采煤工艺较于炮采工艺更为高效和安全，且煤矿资源的采出率也明显偏高。但采用普采工艺时，需要加大采煤设备的成本投入。因此，在一些资金实力较强的煤矿企业中较为常用。

1.2炮采工艺

炮采的工艺流程如图1所示，炮采工艺实际上就是借助炸药爆破威力来破除结构层进行煤矿开采的方式。在整个工艺过程中，布孔作业（钻眼）及装药作业和支护作业是关系煤矿开采安全的关键环节。该种采煤工艺具备适应能力强的特性，且采煤过程中很少借助设备设施。但在布孔作业环节中需要充分考虑地质结构特征，保障布孔科学才能有效保证爆破效果。该种采煤工艺通常被应用于小型的采煤工况中，且部分无法采用综采工艺的煤矿也可使用炮采工艺。此外，一些煤矿资源储量较大且储存条件相对复杂的矿区可以优先选用炮采工艺[1]。

1.3连采工艺

连采工艺通常被应用于大中型煤矿开采作业中，其主要应用优势在于具备较强的适应性和采出效率高的特征。此外，与其他采煤工艺相比，机械化程度明显偏高，安全系数也相对较高，是目前来讲，技术优势较为突出的采煤工艺。但其适用范围具备一定的局限性，仅在硬质煤矿和平层分布的煤矿工况中较为适用。

1.4综采工艺

综采工艺是在采煤工艺技术不断提升的基础上所衍生的新型采煤工艺，其具有上述采煤工艺的所有应用优势，具备安全性高、采出率高和人力消耗较少等技术优势。但同时也存一定的弊端，即在采煤工艺中需要大量的资金支持，需投入大量的资金通过搭建综采工作面来保障采煤效率。因此，只有资金实力雄厚的采煤企业才能利用综采工艺进行煤矿开采。

2采煤工艺选择时需注重的主要因素

采煤工艺的选择关系到采煤效率和煤矿资源的采出率，是影响煤矿企业经济效益的主要因素之一。

2.1安全性因素

煤矿开采的难度逐渐加深，致使煤矿生产过程的危险系数也显著提升。现阶段已经将安全性作为煤矿开采过程中需要关注的重点内容。为了保障煤矿开采作业的安全进行，在进行开采技术选择和工艺选择的阶段，便需要考虑生产安全问题，并且建立起较为完善的安全管理体系，做到对煤矿生产安全的有效控制。从前期的煤矿安全生产事故中来看，瓦斯超标的问题是危害煤矿生产安全的关键性问题，瓦斯超标现象与煤矿开采工艺的选择和开采人员的作业行为直接相关。为此，要想保障煤矿开采安全，则需合理选择采煤工艺，并充分考虑安全性因素，将煤矿开采安全问题放置首位，优先选择安全系数较高的采煤工艺[2]。

2.2经济性因素

煤矿企业通常是将经济效益作为主要的生产和经营目标。为此，选择采煤工艺时也会综合考虑经济性因素，即煤矿开采过程中的成本投入与煤矿开采效益的比率，并对煤矿开采成本进行合理规划与控制，将采煤作业中的相关因素考虑其中，通过合理选择采煤工艺来控制煤矿开采的成本。

2.3采出率因素

在选择采煤工艺时，除了要考虑安全性因素和经济性因素以外，还应考虑到煤矿资源的采出率，争取提高煤矿资源的利用率，减少资源浪费问题。

3采煤工艺的科学选择

3.1中小型煤矿的采煤工艺选择

中小型煤矿的煤层赋存条件的复杂程度明显偏低，对于采煤工艺要求也不是很高。但由于中小型煤矿的煤矿资源储量偏低，在进行采煤工艺选择时应优先选择一些利用设备设施较少且操作简便，成本投入偏低的采煤工艺，以此来保障煤矿开采的经济效益。其中的普采工艺以及炮采工艺均符合成本投入低和开采作业难度低的特性。因此，在中小型煤矿的开采作业中，可以根据煤矿储层特点选择普采工艺或者炮采工艺。

3.2大型煤矿的采煤工艺选择

大型煤矿的煤层赋存条件较差，且地质条件和地质构造较为复杂，为煤矿开采作业带来了较大的难度，尤其是在开采深层的煤矿资源时，井下作业条件较差，如不能采取合理的采煤工艺不仅影响煤矿开采效率，还可能降低煤矿资源的采出率，致使造成大量资源浪费。目前来看，综采工艺的工艺特点和适用范围与大型煤矿的煤层分布特点相符，其机械化程度较高，需要大量的资金支持，且对各类设备性能及参数提出了较高的要求。但实际上，一些复杂的煤层结构中，如果采取综采工艺手段很可能加大煤矿开采难度，相对应的作业效率也会降低，严重影响综采工艺的发挥。为此，通常会结合具体的开采工况综合应用多种采煤工艺，充分发挥各类采煤工艺的工艺优势。对于煤层倾角在15度以下的煤层赋存条件中可以优先选用连采工艺，但考虑到连采工艺中会产生部分不可回收的煤渣，致使造成煤矿资源浪费问题。因此，通常将连采工艺作为辅助工艺手段与其他采煤工艺联合应用来保障最终的采煤效率。

3.3复杂煤层开采作业的采煤工艺选择

复杂煤层指的是煤层储量深，倾斜角度大，且稳定性不强的一些煤矿，因其煤矿开采难度较大，作业环境复杂，连采工艺、综采工艺以及普才工艺均不适用。而炮采工艺具备较强的适用性，且对煤矿条件要求较低。在一些复杂煤层的开采作业也可适用，但其自身的开采效率偏低，要想提高煤矿开采的效率则需借助一些机械化手段和自动化控制技术来提高采煤效率。

4结语

在新时期的社会生产作业中，对煤矿资源的需求量显著提升，为了保障社会生产效率，促进社会经济的可持续发展，需要积极加大对采煤工艺的研究力度。前期所使用的各类采煤工艺优势和弊端并存，为能提高采煤工艺效果，需要结合煤矿开采的实际工况对采煤工艺进行综合利用，全面考虑经济性因素、安全性因素对采煤工艺进行科学选择，从根本上提升煤矿资源的采出率。

参考文献：

[1]柴俊清.井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].石化技术，2020,27(12):195-196.

[2]刘强，袁飞.不同采煤方法对煤层稳定性的影响分析[J].能源与节能，2020(11):23-24+26.

作者:冯涛 单位:晋能控股煤业集团永定庄煤业公司生产技术部