採煤工藝

採煤工藝是由於煤層的自然條件和採用的機械不同，完成回採工作各工序的方法也就不同，並且在進行的順序、時間和空間上必須有規律地加以安排和配合的一種工藝。我國最常用的典型採煤工藝系統包括：機械化採煤工藝、炮采採煤工藝和水力採煤工藝系統。

基本介紹

• 中文名：採煤工藝
• 外文名：Coal mining process
• 工藝種類：機械化、炮采和水力採煤工藝
• 限制：經濟發展的不平衡
• 特點：實現機械化
• 目的：採煤
• 性質：一種工藝

採煤工藝過程

由於煤層的自然條件和採用的機械不同，完成回採工作各工序的方法也就不同，並且在進行的順序、時間和空間上必須有規律地加以安排和配合。這種在採煤工作面內按照一定順序完成各項工序的方法及其配合，稱為採煤工藝。在一定時間內，按照一定的順序完成回採工作各項工序的過程，稱為採煤工藝過程。

工藝類型

機械化採煤工藝

（1）普通機械化採煤工藝：簡稱“普采”，其特點是用採煤機械同時完成落煤和裝煤工序，而運煤、頂板支護和採空區處理與炮采工藝基本相同。普通機械化採煤工藝系統是指在回採工作面中，利用滾筒式採煤機或刨煤機與單體支柱配套進行採煤的工藝系統。它與綜采工藝的差別是支護、放頂工序需人工進行。因此，這種工藝系統的體力勞動量較大，在技術經濟效果上，以及安全程度上都遠不及綜采工藝系統好。

在一般機械化工作面中，單體支柱可使用金屬摩擦支柱或單體液壓支柱。使用金屬摩擦支柱時，通常稱為普通機械化採煤工藝，簡稱為普采工藝。使用液壓支柱時，與摩擦支柱相比，其力學性能，支護與控制頂板的效果都較好，而且往往配用大功率的採煤機和輸送機，是一種高檔次的普通機械化。所以亦俗稱為高檔普采採煤工藝。無論是在哪種普采工作面中，單體支柱的布置形式很多，可以因頂板條件不同而異。

（2）綜合機械化採煤工藝：簡稱“綜采”，它是指回採工作面中採煤的全部生產工序如破煤、裝煤、運煤、支護和管理頂板等過程都實現了機械化。此外，順槽中的運輸也實現了相應地機械化，以便充分發揮綜采設備的生產效能。綜合機械化採煤工作面是指用採煤機、可彎曲刮板輸送機和自移液壓支架等主要設備組合配套，進行生產的回採工作面。

炮采工藝

爆破採煤工藝：簡稱“炮采”，炮采工藝系統的特點是採用打眼放炮方法進行破煤（爆破破煤）。此時，裝煤變成了一項單獨的工藝，可用機械裝置或人工方法完成。在這種工藝系統中體力勞動工作量和強度都大大地增加了，產量和效率也相應地降低了，一般平均月產在9000t左右。但是，它所採用的設備簡單，對複雜地質條件適應性強。因此，在我國仍大量採用，其產量占總產量的45%左右。

炮采工作面支架布置形式與普采工作面支架布置形式基本相同，爆破破煤的生產過程包括；打眼、裝藥、填炮泥、聯炮線和起爆等工序。通常，在爆破中要求：保證進度，煤塊破碎均勻，保持工作面煤壁平直，不留頂底煤，不破壞頂板，不崩倒棚子和崩翻輸送機等。

水力採煤工藝

水力採煤是利用水槍射流破煤，藉助於一定的坡度使碎煤隨水從采垛（采面）中流出，沿巷道以“無壓水力運輸”方法運到煤水倉中，再由井底煤水倉用煤漿泵把煤與水混合而成的煤漿提升到地面。圖示為水採礦井的生產工藝流程圖。顯然，水力採煤使一般機械化採煤的多工序、多環節的生產過程得到了簡化。水力採煤工藝系統是指由采垛（回採工作面）破煤，將煤漿運到採區煤水倉的生產工藝系統，簡稱為水采工藝系統。

水利採煤工藝流程圖

由於開採條件和煤礦所有制的多樣性以及地區資源賦存條件和經濟發展的不平衡 ，我國長壁工作面的採煤工藝主要有爆破採煤工藝、普通機械化採煤工藝和綜合機械化採煤工藝三種 ，其中綜合機械化採煤工藝是目前採煤技術發展的方向。在我國煤礦中，國有重點煤礦以綜採為主 ，地方國營煤礦以普采和炮採為主 ，而鄉鎮煤礦則以炮採為主。

工藝特點

普采工藝特點：普采將採煤和裝煤這兩道工序改為由淺截式滾筒採煤機或刨煤機來完成，使工作面採煤工作實現了機械化，產量有了較大的提高，而且與綜采相比，設備投資減少了2/3；但支架的架設和回撤工作仍為繁重的人工勞動，在頂板管理方面還顯得比較薄弱。

綜采工藝特點：綜采是採煤技術發展史上的一次重大變革，它使採煤工作面的採煤與頂板管理等各工序都實現了機械化。尤其是近年來研製出了大功率、大滾筒採煤機和大采高液壓支架，使綜采可在厚度5.0 m左右的煤層中一次采全高以及在特厚煤層中進行放頂煤開採，其適用範圍越來越廣，簡化了礦井的生產系統，便於集中管理。其主要特點是：高產、高效、安全、低耗。

炮采工藝特點：由於炮采工作面採煤和支護這兩項主要工序基本上依靠的是繁重的人工勞動，所以工人勞動強度大、支護工作不安全、日產量及勞動生產率低、材料消耗量大。但在地質構造複雜區域仍需使用，因此，其使用範圍較為廣泛。

水力採煤工藝特點：水力採煤使一般機械化採煤的多工序、多環節的生產過程得到了簡化。它具有流程單一，設備簡單，勞動強度低，效率高，安全性好等顯著優點，還有煤損大，電耗高等缺點。

工序安排

合理的工序安排對循環時間、晝夜循環次數、循環產量、勞動組織、各項技術指標及安全都有很大影響。工序的安排形式一般有流水作業、平行作業以及流水作業和平行作業相結合等幾種。採煤工作面的工藝流程中，究竟哪些工序必須流水作業，哪些工序可以平行作業，各工序在時間和空間上如何配合才能充分利用時間和空間，這些都是在工序形式中應當正確解決的問題。工序安排的具體方法是：

（1）找出主要矛盾線：根據工序之間的關係和各自需要的時間，找出起主導作用並且占用工時最多的矛盾線以及主要矛盾線上的主要工序。一般以採煤工作為主要工序。

（2）找出次要矛盾線：如支護線、回柱放頂線、作缺口線等。各次要矛盾線內部各工序之間，一般也是順序關係。而各矛盾線之間，則是平行關係。

（3）根據工序之間的制約關係和各自需要的工作時間，確定各矛盾線之間、各工序之間在時間和空間上的配合關係。

最後，用簡單明了的符號繪成工藝流程圖，把一個循環的整個採煤工藝過程明確地表示出來。