采煤工艺
| 采煤工艺 |
 |
采煤工艺是由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合的一种工艺。我国最常用的典型采煤工艺系统包括：机械化采煤工艺、炮采采煤工艺和水力采煤工艺系统。
目录
基本内容
中文名：采煤工艺
工艺种类：机械化、炮采和水力采煤工艺
特点：实现机械化
性质：一种工艺
外文名：Coal mining process
限制：经济发展的不平衡
目的：采煤
采煤工艺过程
由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。
工艺类型
机械化采煤工艺
（1）普通机械化采煤工艺：简称“普采”，其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。普通机械化采煤工艺系统是指在回采工作面中，利用滚筒式采煤机或刨煤机与单体支柱配套进行采煤的工艺系统。它与综采工艺的差别是支护、放顶工序需人工进行。因此，这种工艺系统的体力劳动量较大，在技术经济效果上，以及安全程度上都远不及综采工艺系统好。
在一般机械化工作面中，单体支柱可使用金属摩擦支柱或单体液压支柱。使用金属摩擦支柱时，通常称为普通机械化采煤工艺，简称为普采工艺。使用液压支柱时，与摩擦支柱相比，其力学性能，支护与控制顶板的效果都较好，而且往往配用大功率的采煤机和输送机，是一种高档次的普通机械化。所以亦俗称为高档普采采煤工艺。无论是在哪种普采工作面中，单体支柱的布置形式很多，可以因顶板条件不同而异。
（2）综合机械化采煤工艺：简称“综采”，它是指回采工作面中采煤的全部生产工序如破煤、装煤、运煤、支护和管理顶板等过程都实现了机械化。此外，顺槽中的运输也实现了相应地机械化，以便充分发挥综采设备的生产效能。综合机械化采煤工作面是指用采煤机、可弯曲刮板输送机和自移液压支架等主要设备组合配套，进行生产的回采工作面。
炮采工艺
爆破采煤工艺：简称“炮采”，炮采工艺系统的特点是采用打眼放炮方法进行破煤（爆破破煤）。此时，装煤变成了一项单独的工艺，可用机械装置或人工方法完成。在这种工艺系统中体力劳动工作量和强度都大大地增加了，产量和效率也相应地降低了，一般平均月产在9000t左右。但是，它所采用的设备简单，对复杂地质条件适应性强。因此，在我国仍大量采用，其产量占总产量的45%左右。
炮采工作面支架布置形式与普采工作面支架布置形式基本相同，爆破破煤的生产过程包括；打眼、装药、填炮泥、联炮线和起爆等工序。通常，在爆破中要求：保证进度，煤块破碎均匀，保持工作面煤壁平直，不留顶底煤，不破坏顶板，不崩倒棚子和崩翻输送机等。
水力采煤工艺
水力采煤是利用水枪射流破煤，借助于一定的坡度使碎煤随水从采垛（采面）中流出，沿巷道以“无压水力运输”方法运到煤水仓中，再由井底煤水仓用煤浆泵把煤与水混合而成的煤浆提升到地面。图示为水采矿井的生产工艺流程图。显然，水力采煤使一般机械化采煤的多工序、多环节的生产过程得到了简化。水力采煤工艺系统是指由采垛（回采工作面）破煤，将煤浆运到采区煤水仓的生产工艺系统，简称为水采工艺系统。
由于开采条件和煤矿所有制的多样性以及地区资源赋存条件和经济发展的不平衡 ，我国长壁工作面的采煤工艺主要有爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺和综合机械化采煤工艺三种 ，其中综合机械化采煤工艺是采煤技术发展的方向。在我国煤矿中，国有重点煤矿以综采为主 ，地方国营煤矿以普采和炮采为主 ，而乡镇煤矿则以炮采为主。
工艺特点
普采工艺特点：普采将采煤和装煤这两道工序改为由浅截式滚筒采煤机或刨煤机来完成，使工作面采煤工作实现了机械化，产量有了较大的提高，而且与综采相比，设备投资减少了2/3；但支架的架设和回撤工作仍为繁重的人工劳动，在顶板管理方面还显得比较薄弱。
综采工艺特点：综采是采煤技术发展史上的一次重大变革，它使采煤工作面的采煤与顶板管理等各工序都实现了机械化。尤其是近年来研制出了大功率、大滚筒采煤机和大采高液压支架，使综采可在厚度5.0 m左右的煤层中一次采全高以及在特厚煤层中进行放顶煤开采，其适用范围越来越广，简化了矿井的生产系统，便于集中管理。其主要特点是：高产、高效、安全、低耗。
炮采工艺特点：由于炮采工作面采煤和支护这两项主要工序基本上依靠的是繁重的人工劳动，所以工人劳动强度大、支护工作不安全、日产量及劳动生产率低、材料消耗量大。但在地质构造复杂区域仍需使用，因此，其使用范围较为广泛。
水力采煤工艺特点：水力采煤使一般机械化采煤的多工序、多环节的生产过程得到了简化。它具有流程单一，设备简单，劳动强度低，效率高，安全性好等显著优点，还有煤损大，电耗高等缺点。
工序安排
合理的工序安排对循环时间、昼夜循环次数、循环产量、劳动组织、各项技术指标及安全都有很大影响。工序的安排形式一般有流水作业、平行作业以及流水作业和平行作业相结合等几种。采煤工作面的工艺流程中，究竟哪些工序必须流水作业，哪些工序可以平行作业，各工序在时间和空间上如何配合才能充分利用时间和空间，这些都是在工序形式中应当正确解决的问题。工序安排的具体方法是：
（1）找出主要矛盾线：根据工序之间的关系和各自需要的时间，找出起主导作用并且占用工时最多的矛盾线以及主要矛盾线上的主要工序。一般以采煤工作为主要工序。
（2）找出次要矛盾线：如支护线、回柱放顶线、作缺口线等。各次要矛盾线内部各工序之间，一般也是顺序关系。而各矛盾线之间，则是平行关系。
（3）根据工序之间的制约关系和各自需要的工作时间，确定各矛盾线之间、各工序之间在时间和空间上的配合关系。
最后，用简单明了的符号绘成工艺流程图，把一个循环的整个采煤工艺过程明确地表示出来。[1]