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龙煤双鸭山矿业公司东保卫煤矿 黑龙江省 155100
【摘 要】伴随着社会经济的不断进步，煤炭的市场需求量与日俱增，采矿新技术成为当前煤矿工程发展的迫切需要。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，它不仅可以满足人们日常生活和社会生产的需求，还有利于我国国民经济的稳定发展。本文对煤矿采掘过程中采矿工艺与技术进行介绍。
【关键词】采矿工程；采矿工艺；采矿技术
现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟，放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高，急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间，主要方向是改善作业条件，提高单产和机械化水平。
一、煤矿开采的主要形式
主要形式是：露天采煤和井下采煤
（一）露天采煤
露天采煤是指移走煤层上覆盖的岩石及其他覆盖物，使煤敞露地面而进行开采，其中移去土岩的过程称为剥离，采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层，自上而下逐层开采，在空间上形成阶梯状。
其主要生产环节：
（1）用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎；
（2）用采掘设备将岩煤由整体中采出，并装入运输设备，运往指定地点；
（3）将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场；
（4）将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。
（二）井下采煤
井下采煤的顺序。一般对于倾角10°以上的煤层分水平开采，每一水平又分为若干采区，从第一水平依次开采各采区煤层，采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，立井于井田中心到达煤层后，先采靠近井筒的盘区，再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层，先采第一水平最上面煤层，再自上而下采另外煤层，采完后向第二水平转移。
按落煤技术方法，地下采煤有爆破落煤、机械落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采，我国水采矿井仅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者为主。壁式采煤法工作面长，一般100～200m，可以容纳功率大，生产能力高的采煤机械，因而产量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30m，由于工作面短，顶板易维护，从而减少了支护费用，其主要缺点是回采率低。
1.深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术是：
①煤层开采的矿压控制、
②冲击地压防治、
③瓦斯和热害治理、
④深井通风、
⑤井巷布置；
需要攻关研究的是：
（1）深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；
（2）深井作业场所工作环境的变化；
（3）深井巷道（特别是软岩巷道）快速掘进与支护技术与装备；
（4）深井冲击地压防治技术与监测监控技术；
（5）深矿井高产高效开采有关配套技术；
（6）深矿井开采热害治理技术与装备。
回采工艺过程：采煤机由机尾向机头割煤→移架→移刮板输送机→机头进刀向机尾割煤→移架。
为提高煤炭回收率，应注意：
（1）加强科研工作，减少初采、末采和端头损失。
（2）优化采煤工艺过程，强化组织管理。
（3）搞好煤厚探测，加强计量管理，为提高回采率提供可靠的计算依据。
（4）综采工作面采用双滚筒采煤机割煤，刮板输送机运煤，经转载机转载，破碎机破碎后由可伸缩胶带输送机运至胶带输送机大巷。
2.“三下”采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术，包括：
（1）用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；
（2）研究与应用各种充填技术和组合充填技术，
（3）村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；
（3）研究近水体开采的开采设计，工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。
3.采场围岩控制技术
1）进一步完善采场围岩控制理论
2）放顶煤开采岩层和支架--围岩相互作用机理
3）支护质量与顶板动态监测技术
4）各种综采高产高效综采设备保障体系
4.绿色开采技术
近年来，各地先后开展了绿色开采技术的探索，初步总结出了煤与瓦斯共采技术、保水开采技术、煤矸石回填技术等绿色开采模式，为煤炭绿色开采做出了较大贡献。
4.1煤与瓦斯共采技术。通过合理规划和布置，可以有效进行煤和瓦斯共采，采取的有效措施如下。
（1）建立有效地质保障系统。
采用高分辨率及三维三分量地震勘探技术，对地质构造进行精细解释，对煤层分布及厚度进行精准预测，对中小断层及裂缝进行有效辩识，对瓦斯及其分布进行准确预测，从而为煤与瓦斯共采提供可靠依据。
（2）优化矿井开拓布局。
采用“分区开拓、分区建设、分区通风”的矿井安全生产系统，减少开采工程量，降低投资，缩短工期。
（3）创新开采方法。
在采区划分和采区布置上尽可能加大采区范围，加大工作面长度及工作面推进长度，以有效减少采区井巷工程量，减少工作面搬家次数，在煤层顶底板岩石中集中布置巷道，推行有利于瓦斯抽采的新技术。在煤层倾角小于10°的矿井及块段中采用倾斜条带布置，在生产系统具备条件时尽量选择综采，不具备时则选择高档普采。
依据流场模拟软件数值模拟结果，在已发生卸压（提高透气性）且瓦斯丰富的区域布置钻孔，通过地面钻孔抽采采动区和采空区卸压的方式抽放瓦斯，从而从卸压覆岩中俘获更多的释放瓦斯，使抽采率达到70%以上。
4.2煤矸石回填技术采用巷道回填和工作面回填，根据回填量和回填范围又分成全部回填和局部回填。柴里煤矿利用煤矸石回填造地，修筑济-微公路的柴里路段，同时在矸石回填地上建造职工住宅和学校。煤矸石回填不仅可以解决矸石的处理处置问题，还可以解决矿区开采沉陷等问题。
4.3保水开采技术在开采厚煤层时，通过井下疏放水，降低了第四系下组水水头，完全解放了防水煤岩柱内的煤炭，提高了開采上限。同时采用封堵技术封堵深水井，减少水资源流失及矿井涌水量，使静水位明显上升，水井服务寿命延长，同时降低了开采成本。
结语
煤炭是我国重要的基础能源和重要原料，煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展，在我国社会经济发展的过程中，矿产行业的发展在其中有着十分重要的意义，在新时期背景下，煤矿企业的采矿工艺与技术在应用的过程中，应始终坚持绿色开采的理念，不断地采用全新的采矿工艺与技术，并且在开采的过程中重视环境保护，这样能够提高企业经济效益，取得良好的环境效益。
参考文献：
[1]《综采工艺》煤炭专业委员会编，煤炭工业出版社2004.
[2]高尔欣，杨仁树.爆破工程[M].{H}徐州：中国矿业大学出版社，2009.
[3]王运敏.现代采矿手册[M].{H}北京：冶金工业出版社，2012.
[4]《煤炭安全规程》中华人民共和国能源部制定，煤炭工业出版社2002.
【摘 要】伴随着社会经济的不断进步，煤炭的市场需求量与日俱增，采矿新技术成为当前煤矿工程发展的迫切需要。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，它不仅可以满足人们日常生活和社会生产的需求，还有利于我国国民经济的稳定发展。本文对煤矿采掘过程中采矿工艺与技术进行介绍。
【关键词】采矿工程；采矿工艺；采矿技术
现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟，放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高，急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间，主要方向是改善作业条件，提高单产和机械化水平。
一、煤矿开采的主要形式
主要形式是：露天采煤和井下采煤
（一）露天采煤
露天采煤是指移走煤层上覆盖的岩石及其他覆盖物，使煤敞露地面而进行开采，其中移去土岩的过程称为剥离，采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层，自上而下逐层开采，在空间上形成阶梯状。
其主要生产环节：
（1）用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎；
（2）用采掘设备将岩煤由整体中采出，并装入运输设备，运往指定地点；
（3）将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场；
（4）将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。
（二）井下采煤
井下采煤的顺序。一般对于倾角10°以上的煤层分水平开采，每一水平又分为若干采区，从第一水平依次开采各采区煤层，采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，立井于井田中心到达煤层后，先采靠近井筒的盘区，再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层，先采第一水平最上面煤层，再自上而下采另外煤层，采完后向第二水平转移。
按落煤技术方法，地下采煤有爆破落煤、机械落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采，我国水采矿井仅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者为主。壁式采煤法工作面长，一般100～200m，可以容纳功率大，生产能力高的采煤机械，因而产量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30m，由于工作面短，顶板易维护，从而减少了支护费用，其主要缺点是回采率低。
1.深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术是：
①煤层开采的矿压控制、
②冲击地压防治、
③瓦斯和热害治理、
④深井通风、
⑤井巷布置；
需要攻关研究的是：
（1）深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；
（2）深井作业场所工作环境的变化；
（3）深井巷道（特别是软岩巷道）快速掘进与支护技术与装备；
（4）深井冲击地压防治技术与监测监控技术；
（5）深矿井高产高效开采有关配套技术；
（6）深矿井开采热害治理技术与装备。
回采工艺过程：采煤机由机尾向机头割煤→移架→移刮板输送机→机头进刀向机尾割煤→移架。
为提高煤炭回收率，应注意：
（1）加强科研工作，减少初采、末采和端头损失。
（2）优化采煤工艺过程，强化组织管理。
（3）搞好煤厚探测，加强计量管理，为提高回采率提供可靠的计算依据。
（4）综采工作面采用双滚筒采煤机割煤，刮板输送机运煤，经转载机转载，破碎机破碎后由可伸缩胶带输送机运至胶带输送机大巷。
2.“三下”采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术，包括：
（1）用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；
（2）研究与应用各种充填技术和组合充填技术，
（3）村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；
（3）研究近水体开采的开采设计，工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。
3.采场围岩控制技术
1）进一步完善采场围岩控制理论
2）放顶煤开采岩层和支架--围岩相互作用机理
3）支护质量与顶板动态监测技术
4）各种综采高产高效综采设备保障体系
4.绿色开采技术
近年来，各地先后开展了绿色开采技术的探索，初步总结出了煤与瓦斯共采技术、保水开采技术、煤矸石回填技术等绿色开采模式，为煤炭绿色开采做出了较大贡献。
4.1煤与瓦斯共采技术。通过合理规划和布置，可以有效进行煤和瓦斯共采，采取的有效措施如下。
（1）建立有效地质保障系统。
采用高分辨率及三维三分量地震勘探技术，对地质构造进行精细解释，对煤层分布及厚度进行精准预测，对中小断层及裂缝进行有效辩识，对瓦斯及其分布进行准确预测，从而为煤与瓦斯共采提供可靠依据。
（2）优化矿井开拓布局。
采用“分区开拓、分区建设、分区通风”的矿井安全生产系统，减少开采工程量，降低投资，缩短工期。
（3）创新开采方法。
在采区划分和采区布置上尽可能加大采区范围，加大工作面长度及工作面推进长度，以有效减少采区井巷工程量，减少工作面搬家次数，在煤层顶底板岩石中集中布置巷道，推行有利于瓦斯抽采的新技术。在煤层倾角小于10°的矿井及块段中采用倾斜条带布置，在生产系统具备条件时尽量选择综采，不具备时则选择高档普采。
依据流场模拟软件数值模拟结果，在已发生卸压（提高透气性）且瓦斯丰富的区域布置钻孔，通过地面钻孔抽采采动区和采空区卸压的方式抽放瓦斯，从而从卸压覆岩中俘获更多的释放瓦斯，使抽采率达到70%以上。
4.2煤矸石回填技术采用巷道回填和工作面回填，根据回填量和回填范围又分成全部回填和局部回填。柴里煤矿利用煤矸石回填造地，修筑济-微公路的柴里路段，同时在矸石回填地上建造职工住宅和学校。煤矸石回填不仅可以解决矸石的处理处置问题，还可以解决矿区开采沉陷等问题。
4.3保水开采技术在开采厚煤层时，通过井下疏放水，降低了第四系下组水水头，完全解放了防水煤岩柱内的煤炭，提高了開采上限。同时采用封堵技术封堵深水井，减少水资源流失及矿井涌水量，使静水位明显上升，水井服务寿命延长，同时降低了开采成本。
结语
煤炭是我国重要的基础能源和重要原料，煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展，在我国社会经济发展的过程中，矿产行业的发展在其中有着十分重要的意义，在新时期背景下，煤矿企业的采矿工艺与技术在应用的过程中，应始终坚持绿色开采的理念，不断地采用全新的采矿工艺与技术，并且在开采的过程中重视环境保护，这样能够提高企业经济效益，取得良好的环境效益。
参考文献：
[1]《综采工艺》煤炭专业委员会编，煤炭工业出版社2004.
[2]高尔欣，杨仁树.爆破工程[M].{H}徐州：中国矿业大学出版社，2009.
[3]王运敏.现代采矿手册[M].{H}北京：冶金工业出版社，2012.
[4]《煤炭安全规程》中华人民共和国能源部制定，煤炭工业出版社2002.