新疆煤炭设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐市830091
摘要：采煤工艺应用的科学性直接决定了煤矿开采效率与安全，对于采煤方法及采煤工艺改造是当前煤矿行业建设发展的重要方向。
关键词：采煤方法；采煤技术；分析；机械化改造；工艺升级改造
一、采煤技术应用现状和原则
煤炭是我国储备量较大的能源之一，随着科学技术不断发展，大型煤矿企业开始采用新的采煤技术和采煤设备，机械化采煤工艺逐渐代替传统的回采工艺，并且慢慢发展普遍运用的综合机械化井下采煤技术。煤矿开采也由原来的粗放式逐渐转变为集约化、精细化开采，目前煤矿企业已经很少使用传统的普采、炮采技术，大先进采煤设备的使用提高了采煤的安全性和效率，一定程度上实现了煤矿开采自动化和机械化。对于不同的煤层结构，其所处的地质环境不同，需要针对实际情况灵活选择采煤设备和采煤技术，因此研究煤矿采煤技术和采煤工艺具有重要的现实意思。以煤矿采煤技术的选择，应该遵循几个原则。
1.安全绿色化生产，绿色生产指的是在煤矿开采过程中，要保证环境安全和开采人员的人身安全，将对生产环境是地质环境的影响降至最低，根据实际情况合理的选择综机械设备，在开采前要全面勘查煤层的分布结构，选择科学合理的开采方式。开采过程中还要综合考虑地面移动、地表变形、采动影响等因素，如果经过勘查得知煤层分布的位置比较特殊，那么在开采前要模拟开采的地质环境变化，制定更加安全高效的开采策略，实现煤矿开采的规范化和绿色化。
2.高产出率，选择煤矿开采技术，应该考虑到资源回收的问题，尽可能降低回收率来控制采动带来的不利影响，也就是采煤方式应该尽可能提高出采率来减少煤炭资源的损失，提高资源回收率。
3.经济高效，目前，称煤矿企业都使用现代化大型采煤设备进行煤矿开采，相比于人工开采，机械设备能够适应复杂的环境，并且降低了煤矿对开采人员的人身安全威胁，提高了煤矿的生产效率。理论上来说，自动化程度越高的采煤设备，其开采效率也就超高，但是并不是所有采煤作业都需要运用现代化采煤设备，煤矿企业在开采时应该对实际情况有充分的了解，制定合理的开采方案以控制开采成本，权将人工开采与机械开采结合起来，在保证开采人员人身安全的基础上提高开采效率，结合多种采煤技术来实现成本的有效控制。
二、我国煤矿具体开采工艺和方法改造的重要意义
我国煤田的地质勘探技术的精确度在不断的提高，矿井的建设速度和效率都大幅提升，开采技术和方法经过改造实现了高产和集约化开采，提高了开采效率和资源的利用率，在矿井中也相应的完成了安全设备的配套建设，通过多年的发展，安全高效的矿井建设取得了很大的成就。同时对清洁技术的创新和运用也在不断的发展，能力水平都显著得到了提升，逐渐形成了成熟完善先进的洁净煤技术，加强了对煤炭资源的深度利用和多种运用，提高了资源的合理利用程度，煤炭资源的开采技术以及运用技术都在发展变化之中，也促进了煤炭产业信息化的新发展趋势形成，加快我国能源产业升级改造，从中可以看出，对于煤矿开采工艺以及方法的改造能够带动整个煤炭产业向更加高端、先进的信息化方向发展，也带动其他行业的共同进步，这就是技术创新和工艺升级改造带来的巨大好处。
煤矿的勘测、开采和运用都需要工艺的进步和技术的创新来驱动，煤矿开采人员经过艰苦奋斗结合科研工作者的辛勤劳动，创造出多种领先世界的煤矿开采勘探技术，我国应用精细物探技术来对煤田进行精细化高分辨率的勘探，为建设大型的矿井开发设施提供重要的信息支持；我国的深井建设以及在厚冲积层地质条件下煤矿的开采水平不断提高，以及放顶煤开采技术的施工速度和质量都达到了世界领先水平。在对于开采技术进行改造从而进步的同时，关于煤矿安全管理以及相关的技术措施也在不断的改进，使我国的煤矿达到安全生产的目标。比如煤矿经常发生的瓦斯泄露引起的爆炸事故，造成了人员和资源的双重损失，付出了惨痛的代价，近年来我国不断出台煤矿瓦斯治理的相关方针和法规，提高了防治瓦斯事故的安全责任意识，规范了煤矿开采以及瓦斯防治的方法步骤。对于安全技术措施的改造还研发了微震监测系统，用来监测矿井所在位置发生地质灾害以此来进行预警，提高了矿井安全作业技术水平。随着我国煤矿的开采工艺和技术的改造创新，煤矿开采变得更加的安全和高效，发展态势良好。
三、煤矿采煤方法及采煤工艺改造中的关键环节
3.1采煤方法及采煤工艺机械化改造需求
某矿井采煤方法设计范围为二采区，根据地质资料，二采区投产的A3煤层平均厚度为8.49m，A9煤层平均厚度为2.19m。适用于该条件煤层的采煤工艺有：悬移顶梁液压支架高档普通机械化采煤工艺、单体液压支柱配金属铰接顶梁机械化采煤工艺、综合机械化放顶煤一次采全高采煤工艺和倾斜分层（金属网假顶）综合机械化采煤工艺。
悬移顶梁液压支架高档普通机械化采煤工艺、单体液压支柱配金属铰接顶梁机械化采煤工艺较落后，生产能力低，工人劳动强度大、安全条件差。矿井开采的A3煤层由于单体支柱或悬移顶梁液压支架的支护强度、控顶和护帮条件较差，煤矿过去的几年中使用悬移顶梁液压支架放顶煤采煤工艺过程中已发生了多起安全事故，给企业生产及经济效益带来很大影响。因此，本矿井应采取更先进、更安全的采煤工艺，设计不考虑上述两种采煤工艺，以综合机械化采煤工艺为选择方向。
3.2采煤方法及采煤工艺升级改造的可行性分析
煤层赋厚条件：井田在构造上总体表现为向南倾斜的单斜构造，区内地层走向40°～50°左右，倾向130°～140°左右，倾角30～42°。地层厚度变化不大，产状较稳定，无岩浆侵入。矿井主采煤层为A3、A9煤层。
根据地质报告提供资料，矿井属低瓦斯矿井，开采的A3和A9煤层属不易自燃煤层，煤尘具有爆炸性。煤层顶底板均有含水层存在，在地下水作用下，使得煤层顶底板岩石强度降低，从测试结果石即使是同一岩层，其抗压强度异不相同，其强度相差达79.9%以上，特别是受构造和地下水影响岩石强度大大降低，因此未来矿井在开拓过程中局部地段产生冒顶的可能性是存在的，为采煤工作面工艺改造创造有利条件。
3.3采煤方法和采煤工艺的改造
A3煤层倾角32°～47°，煤层结构简单，含夹矸一层，夹矸厚度0m～6.28m，厚度由西向东沿走向和倾向逐渐变薄，该煤层分为上、下两个分层，上分层编号A32，厚度2.74m～6.70m，平均厚度4.22m，由东向西沿走向逐渐增厚。下分层编号A31，煤层厚度0.70～7.04m，平均厚度4.27m，根据现场了解，二采区夹矸较薄，平均为0.3m左右。根据煤层的赋存情况，该煤层开采提出2个开采方案，即：采用走向长壁综合机械化放顶煤采煤法和采用倾斜分层综合机械化一次采全高采煤工艺。由于煤层倾角较大，采用分层开采后，下部煤层的再生顶板不易管理，发生顶板危害的可能性较大。设计推荐采用综合机械化放顶煤采煤工艺。在生产过程中依据煤层的夹矸厚度的变化，适时调整开采方案。
A9煤层采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤法。A9煤层赋存条件与A3煤层基本相同，煤层厚度1.50m～3.90m，平均厚度2.19m，厚度变化小，全矿井可采。伪顶为薄层粉砂岩，老顶为厚层状砂砾岩，底板为粉砂岩。设计推荐采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤法。
结语
综上，本文分析了煤矿煤炭开采的现状原则及重要意义，介绍了若干种目前应用较为普遍的煤炭开采技术，并根据实际情况分析了煤炭开采工艺的改进方法。
参考文献：
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