采矿新技术及未来采矿发展的展望AAA（山东科技大学资源与环境工程学院采矿工程AAA 山东青岛 266590 ）摘要：随着我国社会经济的快速发展，对于煤炭能源的需求量不断增多，而采矿技术的应用则是决定生产效率与安全性的主要因素。

近年来，国内各主要煤炭产区的能源储量明显减少，而新型清洁能源的开发与利用尚处于初级阶段，所以，加强采矿技术现状及发展趋势的研究是极为重要的，必须引起相关部门和技术人员的高度重视。

毕竟，技术才是第一生产力。

关键字：采矿技术现状采矿发展趋势Abstract: With the rapid development of economy of our country. Owing to the increasing demand of coal energy, and the mining technology is the main channel of the production efficiency and safety factors. In recent years, domestic major coal producing area of energy reserves is obviously reduced, and the new clean energy development and utilization is still in primary stage .so, strengthen mining technology and the trend of development of the research is very important, causing the relevant departments and technical personnels’attention. After all, technology is the first productivity.Key words: mining technology ；Present situation ； the trend of development前言在我国的社会经济建设与工业发展中，煤炭是重要的主导能源之一，其开采效率与质量客观影响到我国济的发展速度。

因此，在国内的煤矿开采中，必须，选取相应的采矿技术，有效促进开采效率的提高，实现了煤炭能源的合理开采与利用，对于促进煤炭行业的可持续发展也具有重要的意义。

第一章、国内采矿技术的现状在我国煤炭行业的长期发展中，已经积累了较为丰富的采矿技术，而且形成了具有中国特色的采矿技术体系。

特别是国内的矿山企业、高等院校及相关科研机构在采矿技术的研究中投入了更大的精力，国内现阶段应用的很多采矿技术已经处于国际领先地位，有效促进煤矿开采效率、质量与安全性的提高。

综合分析国内现阶段应用的采矿技术，主要为以下几类成套技术为代表：1.以充填采矿技术为主线的成套技术。

填充采矿技术在国内的矿山企业中得到了广泛的应用，其具有效率高、安全性强、经济性理想、技术成熟等优点。

在国内现阶段的采矿技术研究工作中，以充填采矿技术为主线，对于相关的采矿技术也展开了深入的研究与实践，并已取得了较多的科研成果，对于提高我国的采矿技术水平具有积极的作用。

2.矿山废弃空间、废弃物处理与处置相结合的采矿成套技术。

在我国早期的煤矿开采中，多数地区采取粗放式的开采方式，导致矿山中留下了大面积的采空区，而且在地表堆积了大量的废弃物，如果不能对现象问题进行有效的处理，将留下较大的安全隐患。

因此，在国内现阶段的采矿技术应用中，借鉴各国的成功经验和先进技术，已经构建了矿山废弃空间、废弃物处理与处置相结合的采矿成套技术，在山西、河北、内蒙古、黑龙江等主要煤炭产区已经得到广泛的应用。

3.矿山地压监测、控制技术为主线的采矿成套技术。

近年来，国内各地区频繁出现重大采矿安全事故，其根本因素是采矿技术不合理及安全管理措施不到位等，所以，国内在采矿技术的研究中更加注重地压监测与控制等先进技术的应用，并且取得了较多的科研成果，对于促进煤矿开采作业的安全性是十分重要的。

我国采煤方法的分类主要采煤开采方法及其优缺点与适合条件采煤方法种类很多，目前世界主要产煤国家使用的采煤方法，总的划分为壁式和柱式两大类。

这两种不同类型的采煤方法，无论从采煤系统，还是回采工艺都有很大的区别。

柱式采煤法的特点是煤壁短呈方柱形，同时开采的工作面的两端巷道分别做为入风和回风、运煤和运料用，采出的煤炭平行于煤壁方向运出工作面，我国多采用壁式采煤法开采煤层。

第二章当前采煤方法的介绍我国当前常用的采煤方法主要有：一、壁式体系采煤法。

一般长工作面采煤为其主要特征，产量约占我国国有重点煤矿的95%以上。

随着煤层厚度及倾角的不同，开采技术和采煤方法会有区别。

对于薄及中厚煤层，一般都是按煤层全厚一次采出，即正层开采。

对于厚煤层，可把它分为若干中等厚度（2—3m）进行开采，即分层开采，也可采用放顶煤整层开采。

无论整层开采或分层开采，依据不同倾角、按采煤工作面推进方向，又可分为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。

上述每一类型的采煤方法在用于不同的矿山地质条件及技术条件时，又有很多变化。

开采厚煤层及特厚煤层时，煤层厚度超过5m，采场空间支护技术和装备目前尚无法合理解决。

因此，为了克服整层开采的困难，可把厚煤层分为若干中等厚度的分层来开采。

根据煤层赋存条件及开采技术不同一般分为如下几种采煤法，分层采煤法又可分为倾斜分层、水平分层、斜切分层三种。

壁式体系采煤法优点：1、巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低、投产快。

2、运输系统简单，占用设备少，运输费用低。

3、减少了工作面长度的变化给生产带来的不利影响，对综合机械化采煤非常有利。

4、通风线路短，风流方向转折变化少，同时使巷道交岔点和枫桥等通风构筑物也相应减少。

缺点：长距离的倾斜巷道，使掘进及辅助运输、行人比较困难，有时存在污风下行问题。

二、倾斜分层采煤法。

厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤法。

三、长壁放顶煤采煤法。

开采6m以上缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤法。

优点：1、单产高工作面内具有多个出煤点，而且在工作面内可实现分段平行作业，即在不同地段采煤和放煤同时进行，因而易于实现高产。

2、效率高由于放顶煤工作面的一次采出厚度大，生产集中，放煤工艺劳动量小以及出煤点增多等原因，其生产效益和经济效益大幅度提高。

3、成本低放顶煤开采比分层开采减少了分层数目和铺网工序，由此节省了铺网费用，此外其他材料、电力消耗，工资费用等也都相应减少。

4、巷道掘进量小掘进量和巷道维护费用减少，便于采掘接替。

缺点：1、煤损失多在目前的技术水平条件下，放顶煤开采的工作面煤炭采出率一般比分层开采低10%左右。

2、易发火由于煤损较多，在回采期间采空区就有可能发生自燃。

3、煤尘大在放顶煤工作面，采煤机割煤、支架操作时的架间漏煤及放煤均为煤粉的来源。

4、瓦斯易积聚与分层开采相比，放顶煤开采的产量集中，瓦斯散发面大，采空区高度大，易于积聚。

四、掩护支架采煤法。

在急斜煤层，沿走向布置采煤工作面，用掩护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤法。

五、伪倾斜柔性掩护支架采煤法。

在急倾斜煤层中，伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的采煤法。

六、倒台阶采煤法。

在急倾斜煤层的阶段或区段内，布置下部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。

七、正台阶采煤法。

在急倾斜煤层的阶段或区段内，沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。

八、水平分层采煤法。

急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。

九、斜切分层采煤法。

急斜厚煤层中沿与水平面成25度至30度的斜面划分分层的采煤方法。

十、房柱式采煤法沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界，再后退采出煤房之间煤柱的采煤法。

优点：设备投资少，一套柱式机械化采煤设备的价格为长壁综采的四分之一。

采掘可实现合一，建设期短，出煤快，设备运转灵活，搬迁快。

巷道压力小，便于维护，支护简单，可用锚杆支护顶板。

缺点：采区采出率低，一般为50%—60%；通风条件差、漏风大。

第三章采煤工艺分析3．1 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都实现了机械化连续作业的采煤工艺系统。

综采工艺大幅降低了劳动强度, 提高了单产及安全性; 因此, 是目前最先进的采煤工艺, 是采煤工艺的重要发展方向。

( 1) 割煤。

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,通常采用可调高双筒采煤机割煤。

双滚筒采煤机无论上行还是下行, 一般均采用前滚筒在上割顶煤,后滚筒在割底煤。

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, 单向割煤适用于顶板稳定性差、倾角较大的综采面, 双向割煤多用于煤层赋存稳定、倾角较缓的综采面。

刨煤机与滚筒式采煤机相比, 具有结构简单、设备造价低、检修和管理比较容易、易于实现自我控制和工作面无人操作等优点; 特别是在薄煤层机械化开采方面, 刨煤机占有重要地位, 但刨煤机生产效率较低, 地质条件适应范围较窄, 采高较大时设备稳定性差; 因此, 限制在煤层赋存稳定、构造简单、不含坚硬的夹矸, 顶板比较稳定, 煤厚2m以下的较软煤层中使用。

( 2) 运煤。

采煤机割下的煤炭被装入刮板输送机, 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。

刮板输送机的运送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。

( 3) 工作面支护和采空区处理。

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等工序。

工作面支护方式分及时支护和滞后支护两种方式, 滞后支护比较能适应周期压力大及直接顶稳定性好的顶板, 对直接顶稳定性差的顶板适应性差。

采空区有多种处理方法,但大多采用简单可靠、费用低的全部垮落法处3．2 炮采炮采即爆破采煤工艺, 其特点是爆破落煤, 爆破后人工装煤, 机械化运煤, 用单体支柱支护工作空间顶板。

进入20 世纪80 年代, 我国炮采工作面装备的技术手段更新速度加快, 用防炮崩单体液压支柱代替了摩擦式金属支柱, 工作空间得到有效控制, 而且工作面输送机装上铲煤板和挡煤板, 减轻工人的体力劳动。

( 1) 打眼和放炮。

落煤要求保证规定的循环进度, 工作面平直, 不留底煤和顶煤, 以减轻对顶板的破坏, 降低炸药和雷管消耗。