煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择
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摘 要：本文主要叙述了我国煤炭行业在煤矿开采中所采取的各种开采技术，并且对不同开采技术的优势和劣势以及适用条件进行了分析，对我国井下采煤技术与采煤工艺的发展现状进行了概括性阐述，进而对如何选择合适的井下采煤技术与采煤工艺进行了分析，希望通过本文的论述，可以为煤矿企业选取合适的井下采煤技术提供一定的参考性意见。
关键词：煤矿开采;井下采煤技术;采煤工艺
随着我国经济的發展，工农业以及第三产业的发展对于能源的需求越来越大，作为煤炭赋存储量与生产大国，煤炭资源在我国的能源组成中长期占据了主体地位。煤炭作为我国主要的能源来源，煤炭行业的发展关系到我国经济的发展。因此，在经济发展的需求刺激和社会高速进步下，我国煤炭行业获得了迅速的发展，煤炭行业内的煤炭企业也随着需求的刺激获得了较快发展与壮大，对于煤炭企业来说，在开采煤矿的过程中选择合适的井下采煤技术可以有效提高煤炭开采的效率和企业效益，提高煤炭回采率，同时，采取合适的采煤技术并加强采煤工艺的研发也是提高企业核心竞争力的重要方式。
1我国井下采煤技术及采煤工艺发展现状
随着我国煤炭企业的发展，我国的井下采煤技术也有了较大进步，从当前的井下采煤作业现状来看，采煤技术主要有综采、普采、连采以及炮采，由于受地质构造和经济效益条件的限制，煤炭企业需要在不同的煤矿开采过程中选取不同的开采工艺，以此提高效益和自身竞争力。
随着我国煤炭企业的发展，我国井下采煤技术逐渐趋向机械化、智能化，已经由传统的人工采煤转为现代化的机械采煤，并且部分煤炭企业引入了先进的智能化开采方式，有效提高了开采效率和开采质量，同时更提高了井下开采作业的安全性。然而，由于部分小型煤炭企业缺乏足够的资金与人才去研究井下采煤技术，加之受到不同地质构造的影响限制，无法将先进的采煤工艺有效应用到采煤作业的过程中。此外，从我国煤炭行业的井下开采技术应用整体情况来看，受我国煤炭行业发展起步较晚，因此并不如国外先进企业的技术成熟，并且井下采煤技术的环保性也低于国际先进水平。
2井下采煤技术与采煤工艺概述
2.1综合机械化采煤技术
综合机械化采煤技术又称综采，指的是在井下采煤作业的过程中全部使用机械设备进行开采作业，包括煤层切割、顶板支护、煤炭运输以及对采空区的应力处理等等，从我国煤炭企业发展的整体状况来看，综采技术是今后井下采煤技术的主要应用趋势。
综采技术可以有效提高井下采煤工作的机械化水平和自动化水平，井下采煤作业中的煤层切割主要是破煤和后续的装煤工作，破煤工作常用的设备是刨煤机和采煤机，运煤工作主要是在完成破煤工作之后将煤炭以胶带式运输机传送到外面。此外，采空区的应力处理方式较多，但是坚硬顶板煤层开采作业中和上覆有采空区区域，煤炭企业需要特别重视采空区的应力处理。综上所述，煤炭企业在采取综采技术进行煤炭开采作业的过程中可以有效降低企业的开采成本，同时由于综采技术采用全机械化作业，因此作业效率高、作业安全性高，同时可以有效降低作业人员的井下劳动强度。
2.2普通机械化采煤技术
同综采技术一样，普通机械化采煤技术又称为普采，在井下采煤作业的过程中将人工作业与机械化作业有效结合，煤炭企业采取普采技术的原因主要是煤层稳定且顶板良好，考虑矿井的储量及服务年限，同时为了降低井下采煤作业的固定投资成本，以此节省企业前期资金投入。因此，企业应该根据自身的发展状况来决定是否采用普采技术。此外，由于普采技术需要较为复杂的井下作业，因此会在一定程度上浪费煤炭企业的人力资源。普采技术主要是在装煤、落煤等环节采取机械化作业。
2.3连续采煤技术
连续采煤技术简称为连采，国际先进的煤矿企业通常采取连采的方式来进行煤炭生产，连采技术主要通过成套的煤炭开采设备来完成井下采煤作业，由于机械设备的构造较为复杂，并且对井下煤层的构造要求及工作环境的要求较高，因此中国的煤炭企业并未大规模采取连采技术，仅仅在部分大型煤炭企业进行了连采技术的应用试点。
在井下采煤作业中应用连采技术可以同时进行掘进工作和开采工作，由于使用全套的机械设备进行开采作业，因此连采技术的人力成本较低，但是技术要求和资金要求较高。此外，相较于综采和普采，连采可以对采空区的遗留煤柱进行回收，因此避免了资源浪费。
2.4爆破采煤技术
炮采的全称是爆破采煤技术，主要进行落煤装煤、工作面支护、采空区处理等工作，炮采首先需要使用爆破装置完成对煤层的爆破操作，爆破人员应该对爆破所需的爆破设备进行精确计算，在保障煤层周围的岩层安全的基础上达到预期的爆破效果。除此之外，在进行爆破工作之后还需要保障装煤工作可以有效进行，并且可以将煤炭运出矿井外。在炮采技术的应用中，主要是由人工进行装煤工作，而在采空区的处理方面依旧采取爆破处理，最后完成工作面的支护工作。炮采技术的应用环境要求较高，因此在井下采煤作业中应用较少。
3井下采煤技术的选择与应用
煤炭企业在井下开采作业中是否选择合适的开采技术直接关系到资源的回收率和企业的生产效益，因此为了实现自身的良好发展，煤炭企业需要在井下采煤作业的过程中选择适合自身回采工艺的开采技术，并科学运用开采技术来提高开采效率和开采质量，以此提高自身的经济效益。
3.1综采技术的应用
综采技术实现了全机械化的井下采煤作业，因此综采技术的开采效率高，并且开采成本低、产量高，此外，综采技术不需要大量的开采人员进行井下作业，机械化操作程度和安全系数高，因此有效避免了人员伤亡的发生，同时减少了开采人员的井下作业强度。然而，由于综采开采技术的应用需要大量的机械化设备，并且煤炭企业的机械化设备造价较高，因此就当前煤炭企业的采煤技术应用现状来看，一些企业考虑到前期设备固定成本、折旧成本较高，因此在综采技术应用初期，煤炭企业处于亏损状态，但是会逐渐扭亏为盈。一般情况下，综采技术也可以应用于煤层倾斜角度较大的煤矿地质条件中，煤层倾角小于55°的情况下，可以采取综采技术进行煤炭生产。
3.2普采技术的应用
相较于综采技术来说，普采技术采取人工作业与机械化作业结合的方式，虽然开采效率低于综采技术，但是由于应用成本较低，并且对于井下开采环境的要求较低，因此在我国煤炭企业的井下采煤作业中获得了广泛应用。此外，普采设备对于采煤作业面的适应能力较强，并且普采设备操作简单，即使中小型煤炭企业也能充分利用普采技术进行煤炭开采。
3.3连采技术的应用
虽然由于技术限制，连采技术并未在我国煤炭企业的井下采煤作业中获得广泛应用，但是已经展开了试点工作，从试点获得的数据来看，连采技术在应用过程中面临的最大问题是矿井的通风问题，但是连采技术的出煤效率高、煤炭质量好，因此煤炭企业需要加强对连采技术应用的研究。一般情况下，连采技术适用于地质构造简单的煤矿，同时煤层倾角应该小于15°，具有较为良好的井下作业环境。
3.4炮采技术应用
炮采属于传统化的井下作业，基本不需要固定成本，因此在小型煤矿的井下开采作业中获得了广泛应用，但是炮采技术的不可控因素较多，并且炮采技术的安全程度较低，还会造成煤炭资源浪费。
4小结
随着国民经济的不断发展，煤炭行业及行业内企业在进行井下采煤作业的过程中一定要选取符合自身发展实际的采煤技术，同时应该提高开采作业的机械化水平和智能化水平，努力降低煤炭开采的成本，提高煤炭开采效率，从而有效提高自身的经济效益和市场竞争力。
参考文献：
[1]赵富贵.浅议煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择[J].中小企业管理与科技，2016（35）：191-192.
[2]卢政昌.探究井下采煤技术和工艺的选择及应用[J].企业技术开发（下半月），2015（10）：170-171.
[3]靳博.井下采煤技术及采煤工艺选择分析[J].中国高新技术企业，2015（1）：151-152.
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