采煤方法的選擇及發(fā)展

第二節(jié)采煤方法的選擇及開展方向一、選擇采煤方法的原那么消費(fèi)平安<煤礦平安規(guī)程>——法律經(jīng)濟(jì)合理采煤任務(wù)面單產(chǎn)高、勞動(dòng)效率高、資料耗費(fèi)少、煤炭質(zhì)量好、本錢低煤炭采出率高(一)消費(fèi)平安

平安為了消費(fèi)，消費(fèi)必需平安。該當(dāng)充分利用先進(jìn)技術(shù)和提高科學(xué)管理程度，以保證井下消費(fèi)平安，不斷改善勞動(dòng)條件。對(duì)于所選擇的采煤方法應(yīng)仔細(xì)檢查采煤工藝的各個(gè)工序以及采煤系統(tǒng)的各消費(fèi)環(huán)節(jié)，務(wù)使其符合<煤礦平安規(guī)程>的各項(xiàng)規(guī)定。我國(guó)煤礦企業(yè)平安消費(fèi)情況根本數(shù)據(jù)年份全國(guó)煤礦國(guó)有重點(diǎn)煤礦死亡數(shù)（人）煤炭產(chǎn)量（萬(wàn)噸）百萬(wàn)噸死亡率死亡數(shù)煤炭產(chǎn)量（萬(wàn)噸）百萬(wàn)噸死亡率原煤全員效率（噸/工）百萬(wàn)個(gè)工作日死亡率19805067620138.171559344394.530.914.1319824805666327.211555349904.440.873.8819845698789237.221574394703.990.903.6019866736880567.651236413922.991.002.9919886469954126.781091434452.511.092.74199065151057666.16686480221.431.231.76199249421061094.66488481261.011.331.35199470161255295.59551437991.261.592.00199664041374084.66515468801.172.002.34199861341221675.02479441461.092.182.3720005798999175.8700484981.442.533.65200269951415304.94904714581.273.123.96200460271997353.08854938800.933.763.50200559382151322.819841024210.964.113.94注：百萬(wàn)個(gè)工作日死亡率（死亡人數(shù)/百萬(wàn)個(gè)工作日）=百萬(wàn)噸死亡率（死亡人數(shù)/百萬(wàn)噸產(chǎn)量）×原煤生產(chǎn)全員效率（噸/工）資料來(lái)源：根據(jù)《中國(guó)煤炭志·綜合卷》；《中國(guó)煤炭工業(yè)年鑒》各期；《中國(guó)煤炭工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編（1949~2004）》整理。普通應(yīng)該做到以下幾個(gè)方面：(1)合理布置巷道，保證巷道維護(hù)形狀良好，滿足采掘接替要求，建立妥善的通風(fēng)、運(yùn)輸、行人以及防火、防塵、防瓦斯積聚、防水和處置各種災(zāi)禍?zhǔn)鹿实南到y(tǒng)和措施，并盡量發(fā)明良好的任務(wù)條件。(2)正確確定和安排采煤工藝過(guò)程，真實(shí)防止冒頂、片幫、支架傾倒、機(jī)械事故以及防止其他能夠危及人身平安和正常消費(fèi)的各種事故發(fā)生。(3)仔細(xì)編制采煤任務(wù)面作業(yè)規(guī)程，制定完好、合理的平安技術(shù)措施，并建立制度以保證明施。(二)經(jīng)濟(jì)合理經(jīng)濟(jì)效果是評(píng)價(jià)采煤方法好壞的一個(gè)重要根據(jù)。通常適宜于某一詳細(xì)條件的采煤方法可以列出許多種，而每一種采煤方法的主要經(jīng)濟(jì)目的(如產(chǎn)量、效率、資料和動(dòng)力耗費(fèi)、巷道掘進(jìn)量和維護(hù)量等)是不一樣的，甚至相當(dāng)懸殊。因此，在選擇采煤方法時(shí)不僅要列出幾種方案進(jìn)展技術(shù)分析，而且在經(jīng)濟(jì)效益上要進(jìn)展比較，最后確定技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)上合理的方案。普通該當(dāng)符合以下五個(gè)方面的要求(1)采煤任務(wù)面單產(chǎn)高提高任務(wù)面產(chǎn)量，是實(shí)現(xiàn)礦井穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，提高采區(qū)和整個(gè)礦井各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的的中心環(huán)節(jié)。提高任務(wù)面產(chǎn)量，主要該當(dāng)提高任務(wù)面機(jī)械化程度，盡能夠加大回采進(jìn)度和合理加大任務(wù)面長(zhǎng)度，加強(qiáng)消費(fèi)的組織管理。(2)勞動(dòng)效率高為了提高勞動(dòng)效率，必需不斷提高職工素質(zhì)，改善運(yùn)營(yíng)管理。同時(shí)要選擇合理的采煤工藝和勞動(dòng)組織，采用先進(jìn)的技術(shù)配備，努力實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或綜合機(jī)械化。(3)資料耗費(fèi)少減少采煤任務(wù)面的各種資料耗費(fèi)，特別是要減少坑木、鋼材以及炸藥、雷管等的耗費(fèi)，為此必需加強(qiáng)管理，留意資料回收復(fù)用，正確確定鉆眼爆破方法。(4)煤炭質(zhì)量好要求煤炭的含矸率和灰分低，留意改良采煤工藝和支護(hù)設(shè)計(jì)，盡量防止矸石或巖粉混入煤中。(5)本錢低本錢是經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果的綜合反映。努力提高任務(wù)面單產(chǎn)和勞動(dòng)效率，降低資料耗費(fèi)，保證煤炭質(zhì)量，是降低煤炭消費(fèi)本錢的主要途徑，正確布置巷道，減少巷道掘進(jìn)和維護(hù)任務(wù)量，加強(qiáng)消費(fèi)管理，合理運(yùn)用勞力，仔細(xì)組織任務(wù)面正規(guī)循環(huán)作業(yè)，也是降低本錢的重要手段。(三)煤炭采出率高

減少煤炭損失，提高煤炭采出率，充分利用煤炭資源，是國(guó)家對(duì)煤礦企業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)政策。同時(shí)減少煤炭損失，也是防止煤的自燃、減少井下火災(zāi)、堅(jiān)持和延伸采煤任務(wù)面和采區(qū)的開采期限、降低掘進(jìn)率、保證正常消費(fèi)的重要措施。上述三方面的要求是親密聯(lián)絡(luò)、相互制約的，該當(dāng)綜合思索，力求得到充分滿足。二、選擇采煤方法的影響要素地質(zhì)要素煤層傾角、煤層厚度、煤層及圍巖的特征、地質(zhì)構(gòu)造、含水性技術(shù)開展程度管理程度要素(一)地質(zhì)要素(1)煤層傾角煤層傾角是影響采煤方法選擇的重要要素。傾角的變化不僅直接影響采煤任務(wù)面的落煤方法、運(yùn)煤方式、采場(chǎng)支護(hù)和采空區(qū)處置等的選擇，而且也直接影響巷道布置、運(yùn)輸、通風(fēng)及采煤方法各種參數(shù)確實(shí)定。(一)地質(zhì)要素(2)煤層厚度煤層厚度的變化也是影響采煤方法選擇的重要要素，應(yīng)根據(jù)煤層厚度選擇不同的采煤方法。薄及中厚煤層通常為一次采全厚，厚及特厚煤層可以采用分層開采的方法，也可用大采高或放頂煤采煤法。此外，煤層厚度也影響到采空區(qū)處置方法的選擇，如煤層厚度特別大，易自燃，可思索采用充填采空區(qū)的處置方法。(一)地質(zhì)要素(3)煤層及圍巖的特征煤層的軟硬及其構(gòu)造特征(含夾矸的情況等)、圍巖的穩(wěn)定性等等，都直接影響到采煤機(jī)械、采煤工藝以及采空區(qū)處置方法的選擇。煤層及圍巖性質(zhì)還直接影響到巷道布置及其維護(hù)方法，也影響到采區(qū)中各種參數(shù)確實(shí)定。(一)地質(zhì)要素(4)煤層的地質(zhì)構(gòu)造情況埋藏條件穩(wěn)定的煤層有利于選用綜采；埋藏條件不穩(wěn)定，煤層構(gòu)造較復(fù)雜宜用普采；多走向斷層時(shí)，宜采用走向長(zhǎng)壁；多傾斜斷層時(shí)，宜采用傾斜長(zhǎng)壁。因此，在選擇采煤方法之前，該當(dāng)充分掌握開采范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況，以便正確地選擇相應(yīng)的采煤方法。(一)地質(zhì)要素(5)煤層的含水性、瓦斯涌出量及煤的自燃情況煤層及圍巖含水量大時(shí)，需求在采煤之前預(yù)先疏干，或在采煤過(guò)程中布置排水及疏水系統(tǒng)。煤層含瓦斯量大時(shí)，要布置預(yù)抽瓦斯的巷道，同時(shí)，采煤任務(wù)面通風(fēng)應(yīng)采取一定的措施。煤層的自燃性及發(fā)火期直接影響巷道布置、巷道維護(hù)方法和采煤任務(wù)面推進(jìn)方向，決議著能否需求采取防火灌漿措施或選用充填采煤法。一切這些在選擇采煤方法時(shí)，均該當(dāng)充分加以思索。(二)技術(shù)開展程度要素

技術(shù)開展及配備程度也會(huì)影響到采煤方法的選擇，其中主要是機(jī)械配備程度以及消費(fèi)中的設(shè)備供應(yīng)條件。例如，采用綜采設(shè)備使采煤工藝帶來(lái)很大變化，它影響巷道布置及其消費(fèi)系統(tǒng)。但是，綜采的運(yùn)用有時(shí)受設(shè)備供應(yīng)條件的限制。又如鋼材供應(yīng)缺乏，那么影響支護(hù)手段的改革，影響沿空留巷及往復(fù)式開采的進(jìn)一步推行。再有，在急斜煤層采煤法及特厚煤層水砂充填采煤法中，目前采煤機(jī)械化程度比較低，所以暫時(shí)仍只能運(yùn)用一些老的采煤方法，待未來(lái)采煤機(jī)械化開展后，必然導(dǎo)致新采煤方法的運(yùn)用和開展。(三)管理程度要素

管理程度及職工素質(zhì)有時(shí)對(duì)選擇采煤方法產(chǎn)生一定影響。在管理程度較差的條件下，一些難度較大的開采技術(shù)和工藝，如大采高一次采全厚綜采及大傾角綜采等，應(yīng)有方案地逐漸推行，先易后難，掌握其規(guī)律及閱歷，并對(duì)職工進(jìn)展技術(shù)培訓(xùn)，條件成熟后再推行運(yùn)用。三、采煤方法的開展方向選用合理的采煤方法，并使之不斷完善和開展，對(duì)提高礦井消費(fèi)程度和經(jīng)濟(jì)效益，改動(dòng)礦井技術(shù)容顏有決議性的意義，繼續(xù)做好這方面的任務(wù)，是今后煤礦開采技術(shù)開展的重要方面。1、大力開展機(jī)械化采煤2、開展長(zhǎng)壁采煤工藝，改良巷道布置3、開展并完善厚煤層采煤方法，特別是放頂煤開采方法4、大力推行無(wú)煤柱護(hù)巷方法5、在急傾斜煤層中推行偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法、程度分段放頂煤采煤法、偽傾斜走向長(zhǎng)壁采煤法6、研討并推行“三下〞采煤技術(shù)7、在條件適宜的礦井，推行水力采煤8、在條件適宜的礦井，運(yùn)用延續(xù)采煤機(jī)為特征的柱式體系采煤法9、進(jìn)一步提高任務(wù)人員的素質(zhì)10、開展采煤方法選擇及設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法知識(shí)拓展(1)對(duì)緩斜、傾斜煤層長(zhǎng)壁式開采關(guān)鍵是不斷改良采煤工藝，根本的出路在于推行機(jī)械化。開展綜合機(jī)械化采煤工藝是我國(guó)趕超世界先進(jìn)程度的主要方面。以運(yùn)用單體液壓支柱支護(hù)為主要特征的機(jī)械化采煤工藝在當(dāng)前仍不失為一種較先進(jìn)的技術(shù)。許多煤礦運(yùn)用的閱歷闡明，它具有投資較少、單產(chǎn)和效率較高、消費(fèi)較平安等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)我國(guó)煤礦有廣泛的順應(yīng)性，仍應(yīng)繼續(xù)推行運(yùn)用。(2)走向長(zhǎng)壁開采技術(shù)簡(jiǎn)單，運(yùn)用成熟，具有廣泛的順應(yīng)性結(jié)合礦井煤層開采條件和采煤工藝的開展，改良巷道布置，優(yōu)化采區(qū)系統(tǒng)和參數(shù)，為集中、穩(wěn)產(chǎn)、高效、平安消費(fèi)發(fā)明良好條件?！?〕傾斜長(zhǎng)壁開采系統(tǒng)簡(jiǎn)單、工程量少，在傾角12O以下的煤層中運(yùn)用，能獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，應(yīng)該大力推行，有條件的地域，還可試用到傾角較大的煤層?！?〕傾斜分層下行垮落采煤法是比較成熟的采煤方法，已在不同礦井的各分層勝利地實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、綜合機(jī)械化采煤，今后仍將較廣泛采用，并應(yīng)進(jìn)一步推行和改良機(jī)械化采煤工藝。〔5〕緩斜厚煤層放頂煤采煤法在任務(wù)面采高不加大的情況下，可大大添加一次開采的厚度。用于開采特厚煤層，可以簡(jiǎn)化巷道布置，降低巷道掘進(jìn)率，提高采煤工效，降低噸煤消費(fèi)費(fèi)用。要進(jìn)一步研討提高煤炭采出率，防止自燃和瓦斯積聚等措施保證任務(wù)面的正常、平安消費(fèi)。(6)無(wú)煤柱護(hù)巷技術(shù)在我國(guó)得到日益廣泛的運(yùn)用。在緩斜薄及中厚煤層的開采中可以推行沿空留巷或沿空掘巷，配合受采動(dòng)影響巷道的支護(hù)改革和巷旁充填技術(shù)的開展，可以擴(kuò)展沿空留巷的運(yùn)用范圍，進(jìn)而為采用往復(fù)式回采、Z形回采提供有效的技術(shù)手段。實(shí)際闡明，取消上山(石門)煤柱、添加任務(wù)面推進(jìn)長(zhǎng)度可獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，有條件的礦區(qū)可以推行。(7)急斜煤層產(chǎn)量所占比重不大，但分布很廣，急斜采煤方法類型很多，在運(yùn)用條件和效果方面都有比較大的局限性。偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法是我國(guó)特有的一種方法，在層厚變化不大的厚及中厚煤層中運(yùn)用，可獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，今后要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)回采的機(jī)械化，改良支架構(gòu)造，向液壓化開展，并改良巷道布置和參數(shù)，減少巷道掘進(jìn)率。程度分段放頂煤采煤法，為開采急斜特厚煤層提供了高效平安的機(jī)械化采煤方法，這種采煤方法單產(chǎn)和工效高、工藝簡(jiǎn)單、掘進(jìn)巷道少、噸煤費(fèi)用低，有條件的礦井應(yīng)積極推行。

(8)建筑物下、鐵路下、水體下凝滯煤量的開采成為我國(guó)煤礦開采的緊迫問(wèn)題，我國(guó)有長(zhǎng)期運(yùn)用水砂充填的閱歷和成熟的技術(shù)，雖然近年來(lái)充填采煤法的運(yùn)用范圍和產(chǎn)量均在減少，但在處理“三下〞采煤?jiǎn)栴}中會(huì)有更廣泛的運(yùn)用，充填方法(如風(fēng)力充填等)也會(huì)有所開展。針對(duì)“三下〞采煤的條件和要求，采用煤柱支撐法開采也是可行的，應(yīng)該總結(jié)和推行這方面的閱歷，開展這方面的技術(shù)。(9)水力采煤技術(shù)日臻成熟，單純從采煤方法角度看，在傾角10O以上、煤層中等厚度以上、頂?shù)装逯械确€(wěn)定或穩(wěn)定且瓦斯含量低的煤層，運(yùn)用水力采煤能獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，條件適宜的礦井，經(jīng)論證可以選用。(10)運(yùn)用延續(xù)采煤機(jī)的柱式體系采煤法可用在煤層賦存不深、圍巖較穩(wěn)定、傾角平緩、不易自燃的低瓦斯礦井，但需提高操作技術(shù)和管理程度，加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)，充分發(fā)揚(yáng)設(shè)備效能，改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。(11)采煤工藝是采煤方法的中心改善采煤工藝既依賴于回采設(shè)備(尤其是支護(hù)、采煤設(shè)備)的改良，又有賴于任務(wù)人員素質(zhì)的提高。要改良現(xiàn)有的綜采設(shè)備，研制高產(chǎn)高效及在困難條件下運(yùn)用的綜采設(shè)備，加強(qiáng)職工的培訓(xùn)，提高操作技術(shù)和管理程度。(12)采煤方法是一個(gè)開展著的系統(tǒng)采煤工藝的改良必將促進(jìn)回采巷道布置的改革，而巷道布置的改良又能為充分發(fā)揚(yáng)回采效能提供良好的條件。要用系統(tǒng)開展的觀念分析采煤方法的參數(shù)及其組合，開展采煤方法選擇及設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法，把采煤方法的研討和完善提高到一個(gè)新程度。(13)無(wú)人任務(wù)面采煤方法

無(wú)人任務(wù)面采煤的含義是，工人不在采煤任務(wù)面內(nèi)采煤，而是在回采巷道或其他平安地點(diǎn)支配和控制任務(wù)面的機(jī)械設(shè)備，完成采煤、裝運(yùn)煤、頂板管理等工序。無(wú)人任務(wù)面采煤是世界煤炭科學(xué)技術(shù)開發(fā)研討的主要方向之一，具有平安好、效率高等顯著效果。因此，世界上各主要產(chǎn)煤國(guó)都非常注重開展這種技術(shù)。目前在國(guó)內(nèi)外，雖然在某些方面已獲得了一定進(jìn)展，但由于礦井地質(zhì)、開采技術(shù)條件的復(fù)雜性，這一技術(shù)根本上仍處于實(shí)驗(yàn)階段，還需求進(jìn)展大量的科學(xué)研討任務(wù)。(13)無(wú)人任務(wù)面采煤方法1、螺旋鉆機(jī)無(wú)人采煤孔深35~60m，鉆頭直徑小于煤厚50~100mm，孔間0.2~0.5m煤柱適用：穩(wěn)定的薄或極薄煤層2