井下开采

煤炭开采中与露天开采相对应的开采方式

井下开采指的是煤炭开采中与露天开采相对应的一种开采方式。与露天开采相比，井下开采技术的难度要高得多，但由于大多数煤矿都埋藏在地下，因此必须采用井下开采方式。

介绍

在煤矿生产中，井下开采方式是最为重要的方式，因此研究井下开采技术具有很重要的现实意义。井下开采技术的应用必须适应于煤矿地质和煤层分布的情况。并提前制定好开采方案，确定设备的应用和支护方式。在露天开采中，一般采用直接开采方式，但在井下开采中由于受环境、设备等条件制约，通常采用从上到下的开采方式。随着开采技术不断发展，定向开采方式也逐渐得到了广泛应用。

定向开采不再单局限于某一个环节的开采，而是从整体出发，采用定向钻进手段对于事先校对好的方位进行煤矿开采。在钻具进入矿层后，再使用测量仪器对开采方位进行检测和调整，从而确保开采角度精确性。在钻具行进的过程中，还需不断对钻具角度进行调整，防止钻具偏离预定轨道，造成不必要的故障和事故。

开采技术

柱式采煤技术

柱式采煤技术是煤矿开采中最常使用也是最为传统的采煤工艺。柱式采煤方式可分为巷柱式采煤方式和房柱式采煤方式。该采煤方式的特点是在采矿区内形成煤柱作为支撑，在回采过程中采用爆破方式。柱采煤技术所形成工作面较小，一般会采用多个工作面同时施工的作业方式，从而提高了开采效率。更为突出的优点是，这种采煤方式的操作性强，较易掌握，成本较低，同时还能保证开采质量。这种采煤方式的缺点在于其对于环境要求较高，在开采前必须对矿井地质进行全面勘探，基于煤层性质结构来确定矿井挖掘深度。在巷柱式采煤方式中，需每隔10 m～20 m的间隔设置1个煤柱进行支撑。

当对矿井开采到一定深度时还需通过爆破方式进行回采。巷柱式开采方式在工艺上也较为简单，但缺点是通风效果较差，采煤作业人员的工作环境差，安全性低，且回采效率上也较低，见图1。此外，在爆破过程中容易产生灰尘，会对作业环境造成进一步污染，还会影响采煤质量的纯净度。房柱式开采方式在流程和工艺上与巷柱式开采方式大致相同，只是在工作面上比巷柱式开采方式略大。由于矿井尺寸较大，因此不适宜采用大型机械操作，需使用大量人力，开采成本较高。在房柱式开采方式中，开采环境同样较为恶劣，安全性低。

长臂开采技术与放顶煤开采技术

煤矿在地下的分布状况十分复杂多变，很多时候都找不到分布规律，这就要求开采人员对地形、地质进行深入勘探，充分掌握煤矿分布情况。对于一些地形较为复杂的矿层，传统开采方式无法满足实际开采要求，因此必须采用新型技术和设备来保障煤矿开采质量和安全性。长臂开采法就是一种应用于复杂地形煤矿开采的技术手段。长臂开采方式是当前应用十分广泛的采煤方式，无论是在中国国内还是国际上都将长臂开采方式作为主流采煤手段进行推广和应用。长臂开采技术具有安全性高、机械化程度高等特点，能有效改善采煤作业环境，确保采煤工作效率和质量。

与传统采煤方式相比，长臂开采方式在许多环节都进行了创新和完善。首先在矿井运输方式上，长臂开采方式改变了传统采煤方式中使用轨道运输的方式，采用了效率和稳定性都较高的胶带运输方式。这种运输方式能实现从矿井到选煤厂再到铁路的一体化运输过程，且具有相配套的运输系统，极大提高了运输效率。其次，长臂开采盘区的几何尺寸也有了显著增加。盘区几何尺寸的增加可有效提高开采效率，节省开采时间。在采用了该开采方式后，煤矿开采效率提高了近10%。从本质上来说，顶煤开采技术也是长臂开采技术中的一种方式。顶煤开采技术能提高放顶煤利用率。开采过程包括顶煤开采方案的设计、顶煤支架的设置、相关参数的计算等；顶煤初采与收尾方法是区段平巷布置及煤柱尺寸确定、沿空掘巷和沿空留巷技术等。

优化巷道布置减少矸石排放的开采技术

巷道施工质量对于采煤技术的应用具有重要影响，要充分发挥采煤技术的作用，就必须改进和完善现有巷道布置工艺。为此，专家和学者应在建立完善的评价体系和布置工艺的前提下，对原有开采方式和巷道设置方式进行优化，结合实际煤矿地质，制定科学合理的采煤技术方案，实现煤矿的综合开采和管理。生产流程要尽量简化，删减或合并一些不必要的生产工艺。对于生产设备要做好管理和维护，减少设备破坏和损伤。在确保了生产效益的基础上，努力实现绿色化和节能化的生产流程，并提高煤矿企业经济效益。

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