煤炭开采技术

浅谈煤炭开采技术

[摘要]目前，煤炭开采技术越来越被煤炭企业高度重视。由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，因此，合理的采煤形式，因地制宜的采煤方法特别重要。采煤方法不合理会相应带来一些负面影响。本文主要谈谈煤炭开采技术的有关问题。

[关键词]煤炭开采 开采技术 形式 方法 影响

采煤是一门博大精深的技术，越来越被煤炭企业高度重视。由于煤层的自然条件不同。因此，合理的采煤形式，因地制宜的采煤方法就显的尤为重要。采煤方法不合理会相应带来一些负面影响。本文结合理论知识和实际工作，浅论一下对煤炭开采技术的认识。

一、煤炭开采的主要形式

（1）井下采煤。井下开采的顺序：对倾角 10°以上的煤层来说，一般是采用分水平开采，每一水平又分为若干采区，先在第一水平依次开采各采区煤层，采完后再转移至下一水平；在开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，先采靠近井筒的盘区，最后再采较远的盘区。地下采煤方式按照落煤技术方法来划分，可以分成机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采。

（2）露天采煤。移走煤层上覆的岩石及覆盖物，使煤敞露地表而进行开采称为露天开采，采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤的主

要生产环节是：先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎，再用采掘设备将岩煤由整体中采出，将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场；将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。这种煤炭开采方式的生产空间不受限制，可采用大型机械设备，劳动效率高，生产成本低，建设速度快，资源利用比较合理，且安全也有保证。但是这种方式占用土地多，给环境造成了一定程度的污染。

二、煤矿开采方法的发展

我国煤炭资源分布地域辽阔，地质条件从简单到复杂多种多样，煤矿井型大小不同，技术经济条件不一，所以，我国采煤工艺和装备必定呈多层次发展，多种工艺并存。正因为采煤方法有多种多样的选择，所以选用合适的采煤方法，并使之不断完善和发展，对提高矿井生产水平和经济效益，改变矿井技术面貌有决定性的意义，继续做好这方面的工作，是今后煤矿开采技术发展的重要方面。

1．综合机械化采煤工艺

这种工艺是我国赶超世界先进水平的主要方面。今后要巩固现有综采的成果，努力提高操作技术和管理水平，提高设备可靠性、设备利用率及工时利用率，提高工作面单产水平和经济效益，同时，要有步骤、有重点地研制困难条件下（三硬、三软、大倾角、大采高）的综采技术和装备，逐步扩大综采的应用范围。尤其是对缓斜、倾斜煤层长壁式开采，关键是不断改进采煤工艺，根本的出路在于推行机械化要多层次地、因地制宜地应用，同时发展先进的、适用的综合机械化采煤技术。

2．走向长壁采煤技术

这是是我国目前使用最多的一种采煤方法，它的主要特点是技术简单，并且它具有广泛的适应性，因此，它在我国缓斜、倾斜煤层的开采中占据着举足轻重的地位。为了适应不同的开采条件，对于走向长壁式开采，我们只要结合矿井煤层开采条件和采煤工艺的发展，改进巷道布置就能够很好的适应。此种采煤方法，它的主要特点是系统简单、工程量少，有条件的地区，还可试用到倾角较大的煤层。作为倾斜长壁的一种变形，伪斜长壁用于斜交断层切割的块段也是适宜的。

3．倾斜分层下行垮落采煤法

倾斜分层下行垮落采煤法是比较成熟的采煤方法，已在不同矿井的各分层成功地实现了机械化、综合机械化采煤，今后仍将较广泛采用，并应进一步推广和改进机械化采煤工艺，研究分层采高的控制，假顶材料选择，减少岩石巷道的掘进，改进巷道布置。

缓斜厚煤层放顶煤采煤法。这种方法近几年发展较快，在工作面采高不加大的情况下，可大大增加一次开采的厚度。用于开采特厚煤层，可以简化巷道布置，降低巷道掘进率，提高采煤工效，降低吨煤生产费用。要进一步研究提高煤炭采出率，防止自燃和瓦斯积聚等措施，保证工作面的正常、安全生产。

缓斜、倾斜厚煤层开采，在我国煤矿生产中占有相当大的比重，合理地开采这类煤层可以采用不同的技术途径。

4．无煤柱护巷采煤技术

此技术在我国得到日益广泛的应用。在缓斜薄及中厚煤层的开采中可以推广沿空留巷或沿空掘巷，配合受采动影响巷道的支护改革和巷旁技术的发展，可以扩大沿空留巷的应用范围。实践表明，取消上山（石门）煤柱、增加工作面推进长度可取得良好的技术经济效果，有条件的矿区可以推广。

5．深矿井开采技术

该技术的关键就是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、井巷布置、瓦斯和热害治理及深井通风等。此项技术的运用，需要对深井作业场所工作环境的变化、深井围岩状态和应力场及分布状态的特征、深矿井高产高效开采有关配套技术、深井冲击地压防治技术与监测监控技术等进行研究。

6．减少矸石排放、并优化巷道布置的煤炭开采技术

此采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采，矸石基本不运出地面。同时，生产系统要简化，实现中采与中掘同走发展，重点研究高产高效矿井，简化巷道布置。此外，还要多开煤巷，减少出矸率。矸石作为充填材料的技术，简化了生产系统，也有利于高产高效集中化开采。

三、煤炭开采的负面影响

（1）煤矿开采对土地资源的破坏煤矿开采包括露天和地下开采两种，露天开采以剥离挖损土地为主，明显地影响土地耕作和植被生长，也引发了地貌和生态景观的变化；地下开采的过程中，会引起

顶板和围岩的垮落和下沉，引起地表塌陷，村庄被毁坏。此外，采煤塌陷还会引起丘陵、山地等发生山体滑落或泥石流。

（2）煤炭开采对水资源的破坏和污染我国是世界上人均占有水资源量较低的国家，水资源分布极不平衡。在煤矿开采过程中严重的破坏了地下含水层的原始径流，大量地下水排出，造成了区域含水层水位下降，同时影响到了区域水文地质条件。此外，开采也造成了地表及地下水污染。开采煤炭过程中，由于排水处理费用高，大部分污染水未经处理就排掉，对地面水、地下水以及周边的水系造成了污染。

（3）煤炭开采污染大气环境煤炭开采时会对大气造成污染，污染源主要来自矿井排出的煤层瓦斯和煤矿矸石山的自燃。煤矸石升井以后，煤矸石发热自燃产生大量 so2、co2、co 等有毒气体，不仅污染空气，也对人们的身体健康造成了损害。

（4）煤炭开采导致了森林植被破坏、生物多样性减少等一系列生态退化问题。一般煤田开采历史比较长的区域几乎没有或很少有森林分布。很多煤矿地面植被的破坏和退化就是由于长期采煤所造成的。全国因采煤造成森林损失很大，受影响森林面积也很多森林植

被的减少，对全国生物多样性造成了很大威胁。

（5）采煤造成的生态环境破坏严重影响了社会经济的可持续发展。由于煤炭开采恶化了生存空间，降低了生活质量，加重了社会负担。采煤造成的生态环境的恶化制约了经济发展。巨大的生态与环境负担，给区域经济的发展背上了沉重的包袱。使全国经济、社会、环

境协调发展的矛盾更为突出。

水枯竭、地表沉陷后房屋倒塌等问题，不能及时解决，造成人民群众上访，形成不安定隐患。而人才流失和科技创新能力低下又使得其不可能弥补因自然资本减少而带来的可持续发展能力净减少的损失。

随着科学技术的不断发展和应用，采煤方法也在不断的发展，我们必须根据现有的技术和现场的实际情况，因地制宜，合理选择，不断创新，使现代采煤工艺朝着高产、高效、高安全性和高可靠性发展。

参考文献:

1、 张百胜, 近距离煤层开采围岩控制理论及技术研究

2、 孙海涛，采动影响下地面钻井的变形破坏机理论研究

3、 郭东才，关于建设绿色矿山的思考

4、 郝建成，我国资源开采行业可持续发展浅析

5、 李宝堂，煤矿的高效开采技术探讨