煤礦的開采方式簡介
（一） 井 田 開 拓
1. 開拓內容
首先需開挖從地面到地下的通道。一個煤礦至少有兩個通道，一稱主井，用以運出煤炭；一為副井，用以運送人員、設備、器材及運出矸石。此外還需有專門通風的風井。主井和副井一般建在同一工業廣場內，如采用中央通風，風井靠近主、副井；如采用對角式通風，風井建在井田邊界。
井筒挖至預定深度后，在此標高及其上方，要開挖一系列的巷道及峒室，主要包括井底車場、運輸巷道、石門，上山及下山、回風巷道、聯絡巷道、以及井下煤倉、水倉、水泵房、變電站、壓風機房、庫房等。這個標高稱為生產水平。這些巷道和峒室在礦井整個生產期間內一直提供服務。
井下煤層分成若干區域進行開采，此區域即為采區。根據產量要求、煤層厚度、采煤方法等，一個礦井可以用一個采區生產，也可以用多個采區生產。一個新建礦井其開拓工程已形成全礦的運輸和通風網絡，并且準備出與設計產量相適應的采區，即可移交生產，稱為投產。在生產采區內為了采煤的需要，還需要開挖很多巷道，這些巷道隨采煤隨廢棄，稱為生產掘進，不屬于井田開拓內容。
2. 開拓方式
包括立井開拓、斜井開拓、平垌開拓和綜合開拓四種。
立井開拓由地面至井底車場距離最短，大部分煤礦采用之。立井深度1990年平均為595.8 m，東部地區還有不少深度超過千米的立井。井筒直徑根據煤炭產量確定，一般2～8 m。其中副井兼作進風井，斷面最大；主井專司提升煤炭，風井用于出風，斷面可較小。
根據地層特征，尤其是表土層特征，井筒開拓分為普通鑿井法和特殊鑿井法。普通鑿井法即無需對地層預先加固，主要使用鉆眼爆破法。開挖一段高度后即行砌筑鋼筋混凝土永久井壁。當遇到某些含水巖層段時，應對其預先進行注漿處理，可以在地面鉆注漿孔，也可從工作面進行注漿。當井筒穿過流沙層，普通鑿井法無法通過則必須使用特殊鑿井法。在中國東部，特殊鑿井法的使用相當普通。其中包括凍結法、鉆井法、沉井法和帷幕法。
凍結法是將井筒周圍含水層用人工制冷法凍結，成為具一定厚度的封閉的圓筒形凍結壁，然后在壁的保護下開挖井筒。包括打凍結孔、冷凍和開挖三個工序：打凍結孔是在井筒直徑以外的適當距離沿四周施工幾十個等距離的鉆孔，將封底的無縫鋼管送下固定住，然后地層和冷凍站的熱交換就通過無縫鋼管進行。冷凍用氨壓縮機，通過不斷循環的鹽水完成。將幾百米厚的地層冷凍成凍土墻，需要建造大型冷凍站，經數月之久方能完成，開挖后冷凍工作仍應繼續，直至井筒完全建成。井筒開挖和普通施工方法一樣，一般多用風鎬挖土，如需使用鉆眼爆破法，炸藥劑量也應較少，以防震壞凍結管。開挖過程的支護由于凍土墻在解凍過程中會發生應力應變影響支護效果，因此當全井挖完后還需從下而上進行第二次永久性支護。
鉆井法是用大口徑鉆機開挖井筒的方法，包括鉆進和懸浮下沉井壁兩個工序。為了保證井筒的垂直，采用減壓鉆進方式，鉆頭處于半懸吊狀態，由于井筒直徑大需采用多級鉆頭，經過多次鉆進方能達到所要求的直徑。在鉆進的同時，將鋼筋混凝土或鋼板混凝土復合井壁在地面預制，在井口逐節接進，整體懸浮下沉到預定深度，然后再以水泥漿充填空間。
沉井法是把在地面灌注的鋼筋混凝土井筒利用自重或自重加附加力強迫下沉。為了減少下沉阻力，在井筒底部一段作成比外徑稍大的臺階和刃角，臺階以上的環形空間用觸變泥漿支護。此法技術難度大，且要求井筒穿過的土層質地均勻，以免偏斜。
帷幕法是在井筒四周修筑一圈隔水和有足夠強度的混凝土墻，形成帷幕，然后在其保護下用普通施工方法挖掘及支護。墻厚一般0.8～1 m。
另外一種井田開拓方式是斜井，即由地面傾斜開挖的井筒，包括主斜井、副斜井和斜風井。斜井角度一般為15°～25°。主斜井用于提升煤炭，用礦車提升的能力較小，用皮帶運輸機提升能力較大。副斜井用于人員及物料輸送，兼作進風井。和立井比較，從井口到井底車場的長度要多幾倍，但開挖成本低，方法也簡單很多。
平峒是最簡單的開拓方式，但只適用于山區，對開拓水平以下的煤層尚需由暗斜井或暗井開拓至新水平。
（二） 井 下 采 煤
1. 開采順序和方法
對于傾角10°以上的煤層一般分水平開采，每一水平又分為若干采區，先在第一水平依次開采各采區煤層，采完后再轉移至下一水平。開采近水平煤層時，先將煤層劃分為幾個盤區，立井于井田中心到達煤層后，先采靠近井筒的盤區，再采較遠的盤區。如有兩層或兩層以上煤層，先采第一水平最上面煤層，再自上而下采另外煤層，采完后向第二水平轉移。
按落煤技術方法，地下采煤有機械落煤、爆破落煤和水力落煤三種，前二者稱為旱采，后者稱為水采，我國水采礦井僅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者為主。壁式采煤法工作面長，一般100～200 m，可以容納功率大，生產能力高的采煤機械，因而產量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30 m，由于工作面短，頂板易維護，從而減少了支護費用，主要缺點是回采率低。
2. 生產系統
包括采煤系統、掘進系統、通風系統、排水系統、供電系統、輔助運輸系統和安全系統等。
采煤系統包括工作面的落煤、裝煤，將煤由工作面運往井底車場，直到提升至地面。主要井巷包括采煤工作面，采區順槽、采區上山、水平運輸大巷、石門等。主要設備有采煤機、運輸機械，支護設備及提升機等。
掘進系統是為了保證生產的持續進行，即在當前生產同時，要開掘出新的工作面、采區及生產水平以備接替。其包括掘進工作面、矸石運至井底車場由副井提升后送至堆放地。主要設備包括掘進、支護、運輸、提升等所用的設備以及風動鑿巖機、空氣壓縮機及其管路等。
通風系統由進風井巷、回風井巷、通風機和井下通風設施如風橋、風門等構成。
排水系統由巷道中的水溝、水倉、水泵峒室、水泵及排水管路組成。
供電系統要求不得中斷、以保安全，因此供電電流為雙回路，同時進入采區和回風道的電器設備都必須采用礦用防爆型，防止瓦斯爆炸。
輔助運輸系統包括人員上下和材料，設備的運輸。
安全系統包括預防瓦斯爆炸、瓦斯突出，以及井下火災和水災所需要的救治設備、設施、器材、儀表和監測系統。
3. 采掘工作面
采煤工作面是地下采煤的工作場所，隨著采煤的進行，工作面不斷向前推進，原來的采場即成為采空區。長壁工作面采煤的工序為破煤、裝煤、運煤、支護及控頂等五項；短壁工作面只有前四個工序。以滾筒式采煤機為主，組成長壁工作面綜合機械化設備，可以完成五個主要工序，稱為綜合機械化采煤，簡稱綜采，此工作面稱綜采工作面。
掘進工作面是井巷掘進的工作場所，分為巖巷、煤巷和半煤巖巷三種。掘進工序分破巖、裝運和支護三項。掘進方法分兩種，一為鉆爆法，二為使用掘進機。前者應用范圍廣但機械化程度低，后者包括全斷面巖巷掘進機及懸臂式掘進機兩種。煤礦一般廣泛使用懸臂式掘進機，包括掘進機、轉載機、運輸機和支護設備共同組成掘進綜合機械化，完成三道主要工序，稱為綜掘。
4. 采煤機械化分級
按中國煤礦的地質情況及實際生產狀況，將機械化分為三級：
普通機械化采煤，簡稱普采，采煤工作面裝有采煤機、可彎曲鏈板輸送機和摩擦式金屬支柱、金屬頂梁設備，可完成前三工序機械化，但功率較小，一般工作面年產量15～20萬t。
高檔普通機械化采煤，簡稱高檔普采。采煤工作面裝有采煤機，可彎曲鏈板輸送機，液壓支柱和金屬頂梁，可使前三工序機械化。由于有液壓支柱，因此頂板維護狀況良好，支護和控頂雖為手工操作，但勞動強度大為減輕，功率亦較大，年產量為20～30萬t。
綜合機械化采煤，簡稱綜采。可完成五個工序的機械化。當前性能不斷改進，能力不斷增大，操作日益簡化，應用范圍也進一步擴大。最高記錄為山西潞安礦務局王莊礦綜采一隊工作面，年產量達253萬t。
（三） 露 天 采 煤
移走煤層上覆的巖石及覆蓋物，使煤敞露地表而進行開采稱為露天開采，其中移去土巖的過程稱為剝離，采出煤炭的過程稱為采煤。露天采煤通常將井田劃分為若干水平分層，自上而下逐層開采，在空間上形成階梯狀。
1. 主要生產環節
首先用穿孔爆破并用機械將巖煤預先松動破碎，然后用采掘設備將巖煤由整體中采出，并裝入運輸設備，運往指定地點，將運輸設備中的剝離物按程序排放于堆放場；將煤炭卸在洗煤廠或其他卸礦點。
2. 主要優缺點
優點為生產空間不受限制，可采用大型機械設備，礦山規模大，勞動效率高，生產成本低，建設速度快。另外，資源回采率可達90%以上，資源利用合理，而且勞動條件好，安全有保證，死亡率僅為地下采煤的1/30左右。
主要缺點是占用土地多，會造成一定的環境污染，而且生產過程需受地形及氣候條件的制約。在資源方面，對煤賦存條件要求較嚴，只宜在埋藏淺，煤層厚度大的礦區采用。
3. 中國露天開采煤概況
中國最早的露天礦為撫順西露天，建于1914年。新中國成立后至今已建成露天礦共78處，總設計規模5 085萬t/a，其中最大的為安太堡露天礦，規模1 533萬t/a，其次為霍林河礦，規模1 000萬t/a。正在建設的大型露天礦還有準噶爾黑岱溝，規模1 200萬t/a，元寶山規模500萬t/a，伊敏規模500萬t/a等。露天礦產量約占煤炭年產量的5%左右，比例偏低，隨著大型露天采掘設備的研制，預計2000年露天礦年產量可望達到1億t。
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