浅析井下煤炭的开采方法

关键词：采煤工艺，普采， 炮采 
采煤简史
中国是世界上煤炭资最丰富的国家之一，公元前500年,中国就开始利用煤炭作燃料。《天工开物》中就记载了古代煤矿开采技术。通常情况下是采用手工采煤，开采范围狭小，靠掘进巷道出煤，方法十分落后。采用钻眼爆破技术和动力机械采煤出现以后，促进了采煤技术的迅速发展。20世纪50年代前中国煤矿主要采用残柱式和高落式采煤方法，巷道掘进量大，产煤量少，通风条件恶劣，生产不安全，资源损失多。从50年代起，中国煤矿大部分改用壁式采煤法，获得了较好的技术经济效果。60年代，长壁回采工作面推广使用浅截式滚筒采煤机，可弯曲刮板输送机，配合使用金属支柱和铰接顶梁，简化了采煤工序，提高了工作面产量和效率。70年代，采用自移式液压支架、大功率采煤机，强力可弯曲刮板输送机和可伸缩带式输送机实现了综合机械化采煤。80年代，我国采煤机械化进入全新的发展阶段，应用推广了连采技术及装备。
二、采煤工艺方式
目前，我国采煤工作面有综采、普采、炮采及连采四种采煤工艺方式。
1、综采工艺。综合机械化采煤工艺（简称综采工艺），是指采煤工作面中全部生产工序，如割煤、运煤、工作支护和采空区处理等过程。割煤工序包括破煤与装煤，完成割煤工序的采煤机有滚筒式采煤机和刨煤机两种类型。滚筒式采煤机又分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机，为了适应采高的变化及煤层顶底板的起伏，通常采用可调高双滚筒采煤机。双滚筒采煤机无论上行或下行，一般均采用前滚筒在上割顶煤，后滚筒在下割底煤。采煤机滚筒式在割煤的同时利用滚筒的螺旋叶片和滚筒旋转的抛掷作用，把煤直接装入刮板输送机，采煤机割煤方式有单向割煤和双向割煤两种。运煤，采煤机割下的煤炭并装入刮板输送机，从工作面运出后，经工作面运输巷中的桥式转载机，可伸缩带式输送机运出综采工作面，刮板输送机的运输能力必须与采煤机的生产能力相匹配，一般情况下，输送机的 输送能力略大于采煤机的生产能力。工作面的支护和采空区的处理。工作面使用的液压支架是以高压液体为动力，自行完成对工作面顶板的支撑、切顶、挡矸、护帮、前移、推移。刮板输送机和采空区处理工序。采空区有多种处理方法，但大多采用简单可靠、费用低的全部跨落法处理采空区。
2、普采工艺。普通机械化采煤工艺（简称普采工艺）是指用采煤机同时完成破煤和装煤工序，机械化运煤，单体支柱支护工作空间顶板。它与综采工艺的差别是支护工序需要人工进行。此外，普采工作面机械的功率及能力小于综采工作面采煤机。因此，这种工艺系统的体力劳动量较大，在枝术经济效果及安全程度远不及综采工艺系统好，但适应性要比综采工艺强。普通采面支架布置方式主要有齐梁直线柱和错梁赴线柱两种。现场多采用错梁直线柱布置形式。除少数顶板完整的普采面可使用带帽点外，一般均采用单体液压支柱或靡擦式金属支柱与金属顶梁进行支护，也可以采用悬（滑）移动支护。
3、炮采工艺。爆破采煤工艺(简称炮采工艺)是指工作面用爆破法落煤、爆破、机械崩及人工装煤，机械化运煤、单体支柱支护工作空间顶板的工艺系统。包括破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工序。此时，装煤变成一项单独的工艺，而运煤、支护和采空区处与普采工艺基本相同。由于炮采工艺采用的设备简单，因而对复杂的地质条件适用性较强。爆破落煤要求爆破进度准确，煤块破碎均匀，不破坏顶板，不残留顶底煤，工作面煤壁平直，不崩倒支柱和崩翻输送机，并尽可能减少炸药及雷管的消耗量。因此，根据煤层顶底板稳定程度、煤层厚度、硬度裂隙等情况，选择合理的钻眼爆破参数，使用煤电钻进行打眼放炮。近年来，为提高爆破效果，提高出块率，缩短爆破时间，在炮采工作面采用毫秒爆破技术，大大提高了炮采工作面的单产和效率。
4、连采工艺。使用连续采煤机完成破煤和装煤，用梭车或可伸缩输送机运煤，采用锚杆支护顶板。使用铲车搬运物料和清理工作面，破、装、运、支等工艺过程全部实现机械化，这种采煤称为连续采煤工艺，简称连采工艺。
三、采煤工艺选择
综采高效、安全劳动条件好，劳动强度低，设备昂贵。普采价格低、工作面搬迁容易，是我国采煤发展的重点。炮采容易，成本低，易操作。但效率低，劳动条件差。连采机械化程度高，安全，但不适宜近距离开幕采，可作为辅助工艺。采煤工艺的选择，宜基于技术先进、经济合理和生产安全三个基本原则。必须坚持安全、经济，煤炭采出率高的原则，并结合煤层赋存情况，开采技术条件，设备供应状况，管理体制等因素进行综合技术比较后确定。但建立高效、高产、安全的矿井是建设的核心。由于我国国情和煤田地质的复杂性决定我国必将是几种采煤工艺方式并存。