采煤工艺对煤矿开采的影响研究

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站在开采角度分析，某些煤炭资源的开采难度较大，只有提高巷道布置的科学合理性，并正确地选择采煤技术，才能够在最大限度满足煤炭资源开采需求的基础上，降低煤炭资源开采过程中各类安全事故的发生概率。另外，在煤矿开采过程中，尤其是在开采固体煤炭时，还需要严格控制煤矿分布研究以及前期处理等环节，做好煤矿区域的实地探测分析工作与巷道布置，并使用与现场实际相匹配的采矿技术。

1巷道布置和采煤工艺对煤矿开采的影响

地下煤炭资源的开采作业具有一定的特殊性。首先，煤矿井下开采环境比较复杂，存在着很多不确定和不稳定因素。只有做好巷道布置，并对采煤工艺的应用予以严格的控制，才能够减少开采事故的发生。其次，我国不同地区有着不同的地理环境和地质条件，不同地区的煤矿有着不同的地下开采环境。只有结合煤矿区域的实际情况，做好巷道布置，并充分有效地应用采煤工艺，才能够提高煤矿开采作业效率与质量，保证煤矿开采安全。最后，在一些老矿区使用的是传统落后的采矿工艺，已经出现了不同程度的地面沉降问题，再加上一些矿区的煤炭资源已经接近枯竭，开采起来需要付出较高的成本。只有做好巷道布置，并使用相对先进、完善的采矿设备与采矿工艺，才能够保证煤炭资源开采的高效性与安全性。需要注意的是，在巷道布置、确定采煤工艺时，必须提前全方位地勘查与记录煤矿采矿区的环境、地质条件等，并制订出科学合理的煤矿开采方案，明确每一个煤矿开采环节的具体流程，提高煤炭资源开采的精准性与高效性。

2煤矿开采中采煤工艺应用中的常见问题

在煤矿开采过程中，不仅要科学合理地管理异常复杂的采矿环境，还要合理地应用采矿工艺技术，保证煤炭资源开采、运输与加工的顺利进行。近几年来，煤矿开采中采煤工艺技术的应用方面，主要存在着以下几方面问题:首先，在煤矿开采过程中，没有持续地改进与优化采煤工艺，采煤工艺技术不够先进，就会对煤矿开采产生影响。很多煤矿因为使用的采煤工艺技术和配套机械设备不够先进，出现了煤炭资源开采效率低等问题［1］。如果煤矿不能保证煤炭资源的开采效率，那么提高企业经济效益的难度就会增大，企业的进一步发展就会受到限制。其次，在实际的煤矿开采过程中，某些开采工艺技术的应用优势并没有得到充分的发挥，不仅存在着严重的资源浪费现象，还无法保证煤炭开采效率与质量。另外，某些煤矿在实际的煤炭资源开采过程中，还没有设置完善的安全管理体系，一些煤炭资源的开采隐患难以彻底排除。再次，某些煤矿开采作业的实施，没有给出科学合理的巷道布置方案设计。因为巷道附近的山体质地硬、山体走形以及断面等，都是巷道布置工作的重点，对于煤矿开采作业能否稳定顺利进行有着直接影响。但是，某些煤矿在设计环节中，并没有做好煤矿区域的地质勘查工作，没有深入了解煤矿区域的地质数据，导致设计巷道布置方案的参考依据不够充分。殊不知，单纯依靠理论知识和以往设计经验而给出的巷道布置方案，并不能保证其安全性与科学性。最后，在煤矿开采过程中，如果地质较硬，其开采质量还容易受到所处台阶高低、钻孔深度以及边坡位置等因素的影响。如果台阶所处位置偏高，那么钻孔深度就会较大。如果边坡位置较窄，钻孔质量就会受到影响。如果在煤矿开采过程中，边坡地质存在缝隙，钻孔挖煤工作也会受到一定影响。

3煤矿开采中的巷道布置

3．1近距离煤层巷道布置在近距离煤层开采作业中，在巷道布置方面，需要关注邻近煤层的间距大小。如果间距较小，那么就要优化巷道布置。首先，需要综合考量下层顶板的承受力，然后以此为基础布置巷道，否则在后期煤矿开采过程中，会出现煤层顶板冒落等问题。其次，在近距离煤层的巷道布置工作中，重叠式方法的应用频率较高，即直接在上下煤层间回采巷道布设中，选择使用长度一致的顶板。最后，开展巷道布置工作具有一定的复杂性和多变性，相关技术人员需要具有较高的责任意识，应严格按照相关标准、要求与规范开展相关工作，加强对巷道布置工作质量的控制。

3．2多煤层巷道布置受到多种因素的影响，针对多煤层巷道的布置，需要从整体上考量和分析。首先，与其他煤层相比，多煤层的开采情况具有一定的复杂性，开采作业容易受到结构受力等因素的影响。下煤层的开采情况，对上煤层的结构稳定性有着决定性影响。如果技术人员没有设置科学合理的煤层支护结构，那么会因为受力失衡而无法保证后续煤层开采活动的正常进行［2］。所以，针对多煤层巷道布置，必须提前做好地质勘查工作，然后根据勘查所获数据进行巷道设计，并使用与实际情况相符的煤柱方式，加固煤层结构。其次，针对中间煤层的巷道布置，不仅要综合考量上下煤层压力，还要为后期开采机械设备的进出预留充足的空间，以免不能正常进行机械化开采。

3．3高瓦斯煤层巷道布置在高瓦斯煤层的开采过程中，如果出现瓦斯泄露，或者开采环境中出现了火星，那么就可能因为瓦斯爆炸而引起安全事故。所以，高瓦斯煤层的开采工作具有极高的危险性，针对高瓦斯煤层的巷道布置，也需要注意以下几方面:首先，分析开采现场的实际情况，以此为基础设置瓦斯排放通道，然后选择使用合适的解放层形式，强化巷道通风能力;其次，利用巷道布置和现代化技术，将瓦斯排出来，引入自然风，提高井下通风环境质量，降低人员中毒或者瓦斯爆炸等安全事故的发生概率。目前，一进二回方式是最常用的井下通风方式，可以通过进风巷、轨道运料巷以及回风巷边挖边抽，既可以保证煤矿开采作业的正常进行，又可以降低煤矿开采环境的瓦斯含量。

3．4残煤开采巷道布置针对残煤的开采，煤矿需要重点考虑开采成本，尽量借助巷道降低煤炭资源开采成本，提高煤炭资源开采速度。因为残煤的煤量较小，所以为控制开采成本，可以不需要布置专门巷道，而是可以与其他煤层使用同一巷道。这样既可以降低煤炭资源的开采成本，又可以提高煤炭资源的利用效率，为煤矿的经济效益提供保证［3］。另外，在巷道布置过程中，必须分析成本与效率之间的关系，全面勘查巷道环境，从而在正式开始开采作业前有效消除各种安全隐患，确保煤矿开采活动的正常开展。

4煤矿开采中的采煤工艺

4．1割煤、装煤工艺在实际的煤矿开采作业中，如果不能正确选择采煤工艺，那么最终的采煤效率会受到较大的影响，企业的生产效益也会随之降低。为避免产生此类情况，煤矿需要合理选择采煤机，确定进刀方式。针对一些相对平缓的煤层，可以选择双向割煤作业方式，即在采煤机的基础上沿着顶板升起，然后使用前滚筒开采，对后滚筒进行降落处理，确保割煤操作与装煤操作可以同时开展。在使用双向割煤方式时，在进刀方式的选择上，可以使用工作面往返一次两刀的方式。如果在割煤过程中出现了残煤，可以利用刮板输送机运输转移，或者安排工作人员清理。

4．2炮采工艺在煤矿开采作业中，炮采是一种技术相对成熟、应用范围相对广泛的采煤工艺。在应用炮采工艺时，需要借助爆破的方式开采煤炭资源，然后再利用皮带运输机将煤炭资源运输出去，并采用人工方式装煤。在整个煤矿开采过程中，炮采工艺的应用，需要借助单体支柱支撑巷道顶板，所以经常应用于已经处理好的待开采区域。

4．3长壁综合机械化开采工艺长壁综合机械化开采工艺常用于倾斜煤层的开采作业中。应用长壁综合机械化开采工艺时，需要注意以下几方面:首先，在实际煤炭资源开采过程中，工作面的长度会发生变化，采煤机的切割长度也需要相应调整。在逐渐减少工作面移动次数的过程中，需要确保采煤过程的连续进行［4］。工作面的长度需要结合日均采煤量、煤层地质条件、回采巷支护情况等因素确定，确保不会对工作面长度产生较大的影响。其次，在采煤过程中，为了实现预设目标，需要提前预测和分析采煤过程中存在的影响因素，并制订针对性的应对措施，加强对生产量与采煤机截深的控制，保障采煤作业的有序进行。

4．4综合机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺又叫做综采工艺，是指利用机械化设备开采煤炭资源的工艺技术。表1为优先装备综采的条件，表2为可以装备综采的特殊条件。在煤层开采作业中，应用先进的机械化装备与工具，同时保证技术人员开采行为的规范性与标准性，不仅可以提高采煤规模与采煤效率，而且可以降低技术人员的劳动强度，保证采煤安全。这种采煤工艺的应用，可以明显提高资源回收率，保障煤炭资源开采过程的安全性与稳定性，进而为煤矿带来更大的经济效益。与传统的采煤工艺相比，综合机械化采煤具有产量好、损耗低、安全系数高等优势。但是，由于综合机械化采煤需要使用的机械设备与工艺造价成本非常高，所以并不适用于中小型煤矿。因此，这就会对长壁综合机械化开采工艺的发展进程产生不利影响。

4．5常规机械化采煤工艺常规机械化采煤工艺是绝大多数煤矿会使用的一种普采工艺，以一体流程式破煤、输送与装载等为基础。虽然常规机械化采煤工艺的煤炭资源开采效率较低，但是其开采成本也非常低，所以在中小型煤矿中有着广泛的应用［5］。为保证煤矿开采目标的实现，在应用常规机械化采煤工艺时，可以选择单滚筒采煤设备或者双滚筒采煤设备，从而在控制采煤成本与采煤时间的同时，为技术人员的开采作业提供相对安全的环境。

5煤矿开采中的其他采煤工艺

在煤矿开采中，与采煤相关的工艺还包括装煤工艺和移架操作工艺。首先，针对开采出的煤炭资源，需要运输装填。在这一环节中，为提高装填速度，需要将铲煤刀口倾斜进入，直接将煤炭资源投入采煤机器中，然后运出来。提升采煤机器内筒的通畅性，并在切割分类过程中加强对煤炭资源运输效率与运输方向的控制，将煤炭资源运输到指定的地点，可以最大限度地提高装煤效率。其次，在采煤过程中，针对开采出的煤炭资源，如果要将其移动到合适的区域，还需要借助一定的支架设备。例如，针对割煤后的煤块，需要使用专业的设备将其移入指定区域。而移动这些设备就必须采取相应的支架支护措施。

6结语

综上所述，科学技术的发展提高了我国煤矿开采中的采煤工艺技术水平。但是，在实际的煤矿开采过程中，还需要对煤矿巷道布置予以高度重视，提高煤矿巷道布置的科学合理性，加强对煤矿开采的安全管理。与此同时，还要结合采煤工作经验，深入研究采煤工艺，持续推动采煤工艺的创新与发展。只有这样，才能够帮助煤矿获得更大的经济效益，并保证我国在社会经济发展中对煤炭资源的使用需求得到满足。

参考文献:

［1］常青．对煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺研究［J］．中国战略新兴产业，2019(32):91．

［2］王瑞军．煤矿开采中的巷道布置标准和采煤工艺研究［J］．中国石油和化工标准与质量，2021，41(15):175－176．

［3］梁星．煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺研究［J］．当代化工研究，2021(03):123－124．

［4］武福明．巷道布置和采煤工艺在煤矿开采中的研究［J］．石化技术，2020，27(04):282+298．

［5］武哲曦．煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺研究［J］．当代化工研究，2020(21):139－140.

作者:蔡瑞强 单位:冀中能源峰峰集团