【導讀】reserves.yearsago.severe.

　　

【正文】 要資源，采煤方法更向著富有掠奪性的方向發(fā)展，濫采亂挖，開采的煤炭資源損失率高達 70～ 80％以上；礦工的勞動條件極端惡劣，煤礦的安全狀況極差，傷亡事故嚴重。 曹野： 8 1945 年抗日戰(zhàn)爭勝利后，大部分煤礦為國民黨政權接管，采煤方法基本沒有改變。 1．對舊中國采煤方法的改造 (1949— 1957 年 ) 新中國成立后，即對舊中國的采煤方法進行改革。 1950 年 5 月，燃料工業(yè)部在全國煤礦會議上作出了國營煤礦 推行生產(chǎn)方法改革和安全生產(chǎn)的決議，提出要有計劃、有步驟地進行生產(chǎn)改革。首先從改革采煤方法開始，把落后的穿峒式、高落式、殘柱式等舊采煤方法，改為新的長壁式采煤方法，以提高煤炭資源回收率，保護國家資源。強調(diào)在安全的原則下進行生產(chǎn)，改善礦井通風，改善工人的勞動環(huán)境和安全生產(chǎn)條件，通過了《關于全國煤礦全面推行新的采煤方法的決定》，強調(diào)指出“采煤方法的改革是煤炭工業(yè)的一次革命”。 在緩傾斜薄及中厚煤層中，將殘柱式和穿峒式改為單一長壁工作面采煤方法；在緩傾斜、傾斜厚煤層中，將高落式等采煤方法改為傾斜分層下行垮落 采煤法，少數(shù)特厚煤層改用走向長壁上行水砂充填采煤方法，對急傾斜厚煤層則改用了水平分層下行垮落采煤法。到 1957 年，國營煤礦以長壁式為主的新采煤方法的產(chǎn)量比重達到了 92． 6％，采區(qū)回采率提高到 70％左右，工人的勞動環(huán)境和安全生產(chǎn)條件得到了明顯改善。 2．長壁式采煤方法的鞏固與發(fā)展 (1957～ 1974 年 ) 我國長壁式采煤方法的鞏固與發(fā)展，是在不斷改善頂板管理和提高采煤機械化程度的過程中實現(xiàn)的。在頂板管理方面，改變了舊采煤方法無支護的狀況，采煤工作面從采用各種形式的木支架到推廣應用金屬摩擦支柱和鉸接頂梁。 在緩傾斜、傾斜厚及特厚煤層，主要是推行和完善傾斜分層下行垮落采煤法，改進人工假頂?shù)匿佋O，采用竹笆假頂、荊條假頂、金屬網(wǎng)假頂?shù)纫源婺景寮夙?，發(fā)展了以金屬網(wǎng)為主要假頂材料的鋪網(wǎng)工藝；并推行黃泥灌漿等措施以形成穩(wěn)定的頂板；同時，在緩傾斜特厚煤層中，推行了傾斜分層上行水砂充填采喋方法。 為在厚和特厚煤層中安全可靠地應用傾斜分層走向長壁下行垮落采煤方法，采用了黃泥灌漿，不僅起到了預防煤層自然發(fā)火的作用，而且有利于形成再生頂板，使頂板狀況得到改善，擴大了下行垮落采煤方法的使用范圍。 對急 傾斜薄及中厚煤層開采，先后推廣應用了風鎬落煤的倒臺階采煤法及爆破落煤的單一長壁采煤法。對急傾斜厚煤層，主要推行水平分層和斜切分層采煤法，并在試用掩護支架采煤方法的基礎上，創(chuàng)新了偽斜柔性掩護支架采煤法，大大豐富了急傾斜采煤方法的內(nèi)容。與此同時，對工作面無支護的急傾斜煤層采煤方法，如仰斜條帶式倉儲采煤方法、偽斜走向長壁倉儲式采煤方法、小階段爆破采煤方法、巷道長壁采煤法及鋼繩鋸采煤法等，遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 9 都進行了試驗和應用，取得了一定效果。 在推行長壁式采煤方法的過程中，我國十分重視發(fā)展機械化采煤，以進一步減輕工人的繁重體 力勞動。從 50 年代開始，在雙鴨山，雞西、淄博、大同、淮南等礦區(qū)使用過深截深框式采煤機。 1964 年研制成功 MLQ64 型淺截深單滾筒采煤機，與 SGW44 型可彎曲刮板輸送機配套，采用金屬摩擦支柱和金屬鉸接頂梁，形成了當時的普通機械化采煤工作面。使采煤工作面的落煤、裝煤、運煤和移置輸送機等工序?qū)崿F(xiàn)了機械化。這種普通機械化采煤較快地得到了推廣，采煤機械化程度，由“一五” (1953— 1957 年 )期末的 ％提高到“三五” (1966— 1970 年 )期末的 15． 3％，使長壁式采煤方法得到了鞏固和發(fā)展。 3．長壁式采煤 方法多種采煤工藝的發(fā)展及采煤方法的現(xiàn)狀 (1974— 1990年 ) 為了進一步發(fā)展長壁式采煤方法，我國參照國外發(fā)展采煤機械化的經(jīng)驗，進行了綜合機械化采煤設備的研制與試驗， 1974 年第一批自行設計、制造的綜采設備，在井下進行試驗。與此同時；成套引進了國外的綜采設備，消化、吸收國外的經(jīng)驗，以便更快、更好地發(fā)展我國的綜合機械化采煤。 1978 年，中國共產(chǎn)黨十一屆三中全會以后，我國國民經(jīng)濟進入了一個新的發(fā)展時期。1979 年年初，原煤炭工業(yè)部召集了有關專家，系統(tǒng)研究和制訂了我國第一個較全面的《煤炭工業(yè)技術 政策》，并于同年 9 月頒發(fā)執(zhí)行，明確了綜合機械化采煤的方向。 隨著改革、開放，先后從國外引進了 100 多套綜采設備，并和國外進行了廣泛的技術交流，加速了我國綜采設備的攻關和研制工作，現(xiàn)在我國已經(jīng)能夠自行設計、制造緩傾斜薄及中厚煤層和厚煤層傾斜分層工作面的綜采設備以及緩傾斜厚煤層的綜采設備，在主要技術性能方面，接近國外 80 年代先進水平。從而使我國的綜合機械化采煤有了較大的發(fā)展，并推動了采煤方法的進一步完善。 為了適應煤炭工業(yè)發(fā)展的需要， 1987 年又修訂和頒布了新的《煤炭工業(yè)技術政策》，進一步指出 要加快發(fā)展綜合機械化采煤。歷年來綜合機械化采煤發(fā)展情況如表 1— 1 所示。 在發(fā)展綜采的同時， 注意提高普通機械化采煤設備的能力和可靠性， 1978 年后先后研制了 DY100、 DY150 型單滾筒采煤機、 MLS3p170 雙滾筒采煤機以替代 MLQ6 MLQ280型單滾筒采煤機；以 SGW150、 SGB150C 型刮板輸送機替代 SGW SGW4 SGW80 型刮板輸送機。特別是研制成功了單體液壓支柱代替金屬摩擦支柱。用這三者配套形成新的第二代普通機械化采煤設備；在肥城礦務局進行了試驗，取 得了良好的技術經(jīng)濟效果，把曹野： 10 普通機械化采煤向前推進了一大步。 1988 年后又用 MG150W，型無鏈牽引雙滾筒采煤機代替單滾筒采煤機，以 SGZCF630／ 220 型雙速側(cè)卸封底式刮板輸送機代替 SGB150C 型刮板輸送機，單體液壓支柱配合η型長鋼梁及切項墩柱支護，完成了第三代普通機械化采煤的設備配套，應用中取得了更加良好的技術經(jīng)濟效果。 在此期間，長壁式采煤工作面的炮采工藝也得到了較大的發(fā)展，在徐州礦務局義安礦、峰峰礦務局通二礦、平頂山礦務局五礦和大莊礦，采用了毫秒雷管爆破、配套的防炮崩單體液壓支柱和雙速 大功率刮板輸送機，進行爆破裝煤的采煤工藝試驗取得了成功，并獲得良好的技術經(jīng)濟效果，現(xiàn)在已在適合的條件逐 步推廣。 在不斷完善長壁采煤工藝的過程中，對綜采放頂煤采煤方法進行了探索。 1982 年開始研制了綜采放頂煤支架，首先在沈陽礦務局蒲河礦緩傾斜特厚煤層中試驗。其后在窯街礦務局二礦急傾斜特厚煤層中，進行了水平分段綜采放頂煤試驗，取得了較好的效果。隨后又在通化礦務局道清礦和灣溝礦，遼源礦務局的梅河三井和四井，烏魯木齊礦務局的六道灣礦等急傾斜特厚煤層相繼進行了這種方法的試驗，獲得較好效果，其單產(chǎn)、工效、安全和其它技術經(jīng)濟指標，均較傳統(tǒng)的水平分層、斜切分層、掩護支架、斜坡陷落等采煤方法好。 平頂山礦務局、陽泉礦務局、潞安礦務局等在緩傾斜厚及特厚煤層中，也進行了綜采放頂煤的試驗，有的礦在某些技術經(jīng)濟指標上取得了良好的效果。但是，煤的自燃、煤塵大和沼氣積聚等問題，尚未得到很好解決。另外，煤炭資源回采率也尚不穩(wěn)定。 一些煤礦在資金不足及適合的煤層條件下，試驗了滑移頂梁放頂煤采煤方法，取得了良好的效果。如甘肅省華亭煤礦，在急傾斜特厚煤層中，試驗了水平分段滑移頂梁放頂煤采煤方法，取得了良好的技術經(jīng) 濟指標。陜西省彬縣百子溝煤礦和甘肅省崇信縣新窯煤礦，在緩傾斜特厚煤層中，也進行了滑移頂梁放頂煤采煤方法的試驗。與這些礦過去采用的舊采煤方法相比，技術經(jīng)濟指標有了明顯的改善。但是，也暴露出一些問題，主要是煤層傾角增大后，滑移頂梁支架的不穩(wěn)定性顯得特別突出。為簡化采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，從 70 年代起，在傾角較小的煤層，推廣采用了傾斜長壁采煤法。這種采煤方法減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)及巷道工程量，經(jīng)濟效益顯著。目前采用這種采煤方法的產(chǎn)量約占統(tǒng)配煤礦產(chǎn)量的 12％左右，并有進一步發(fā)展的趨勢。 70 年代末期開始，我國試驗和推廣了無煤柱護巷 ，沿空掘巷和沿空留巷技術都有較大進展，特別是沿空留巷巷旁充填技術試驗獲得成功，為無煤柱護巷的發(fā)展開辟了更加廣闊的前景，也為采用前進式開采 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 11 創(chuàng)造了條件。此外，成功地應用了跨上山、跨石門回采，改善了巷道維護條件，增加了工作面推進方向長度，減少了煤炭損失，也進一步完善了長壁式采煤方法。 近年來，我國從美國引進了一批連續(xù)采煤機，在雞西，大同、西山等礦務局和部分地方煤礦進行連續(xù)采煤機房柱式采煤方法的試驗，在煤層賦存條們：適合的礦取得了一定的效果。 我國水力采煤開始于 50 年代， 60 年代實現(xiàn)了落煤水壓由初 期的 5～ 6MPa 提高到 12—14MPa，進入 70 年代我國試驗成功了 20MPa 高壓大射流水力落煤技術?，F(xiàn)在落煤的水射流壓力已普遍過渡到 10MPa 以上，采用漏斗式和小階段式水力采煤方法開采過傾角 8～ 15 度以上、厚度 0． 7～ 14m 的各類煤層，以及不穩(wěn)定煤層、巖漿巖侵入、煤塵大等一些特殊條件的煤層。在水力復采殘煤技術方面，也積累了一定的經(jīng)驗。而且對金屬掩護網(wǎng)下水采、特厚煤層傾斜分層綜采配以水射流放頂煤，以及高壓細射流機水結(jié)合落煤工藝等都進行了探索和試驗。 ’ 我國的水體下采煤，在 50 年代成功開采含水 沖積層下厚煤層和煤層群的基礎上， 70年代又開采了淮河、資江等大河流漫灘、近河床以及大型水庫下的壓煤，同時在基巖含水層，包括石灰?guī)r巖溶水體下和無隔水層條件的河下壓煤試采獲得成功。 80 年代，對承壓含水層上煤層的試采也獲得成功，建筑物下采煤的研究始于 60 年代，先后進行了工業(yè)廠房、村莊和城鎮(zhèn)保安煤柱的開采， 70 年代以來對建筑物的井上、下保護措施進行了較全面的試驗研究，取得了較系統(tǒng)的經(jīng)驗， 70 年代后期以來還成功地開采了井筒和工業(yè)場地煤柱。鐵路下采煤始于 50 年代，先從鐵路支線壓煤開采的試驗開始，繼而開采了不同條件的鐵路煤柱，如山區(qū)鐵路煤柱、鐵路車站和鐵路橋梁及干線鐵路下煤柱開采，均取得成功，通過不同條件的建筑物下、水體下和鐵路下采煤的試驗和研究，不僅取得了明顯的技術經(jīng)濟效果，還總結(jié)了一些礦區(qū)上覆巖層及地表移動的規(guī)律。 總結(jié)這一階段，隨著綜合機械化、普通機械化采煤和炮采的發(fā)展，長壁式采煤方法逐步完善，急傾斜煤層的各種采煤方法以及水力采煤方法也都有不同程度的提高，形成了以長壁式采煤方法為主的多種采煤方法并存的現(xiàn)狀。我國 1990 年統(tǒng)配煤礦井工開采采煤方法構(gòu)成情況如表 12 所示。其生產(chǎn)指標如圖 11 所示。 目前， 我國露天采煤的產(chǎn)量比重較小，約占全國產(chǎn)量的 3～ 5％，其發(fā)展可分為三個時期?！耙晃濉逼陂g為第一個時期，新建和改建了海州、撫順、新邱等露天礦，采用 3～ 4m333333單斗鏟， 80t、 150t 準軌電力機車或蒸汽機車運輸，從國外引進了部分設備； 60 年代為發(fā)展露天煤礦的第二個時期，建設了一批主要裝備立足于國內(nèi)的露天礦，如義馬、哈密三道曹野： 12 嶺、平莊、鶴崗嶺北、寧夏大峰、扎賚諾爾靈泉及海渤灣公烏素等露天礦。這些露天礦多數(shù)采用單斗鏟一鐵道運輸開采工藝，少數(shù)采用卡車運輸。與此同時，還建設了一些小型露天煤礦，如依蘭、可保、焦坪等 露天煤礦，這些露天煤礦多數(shù)采用窄軌鐵路或窄軌一斜坡絞車：提升。 80 年代為第三個時期，建設了平朔、霍林河、準格爾、伊敏、元寶山和東勝等大型和中型露天礦，分別采用了輪斗挖掘機一膠帶輸送機連續(xù)開采工藝、單斗鏟 — 卡車開采工藝及半連續(xù)開采工藝，使露天開采工藝和技術裝備均有較大發(fā)展。二、采煤方法發(fā)展的途徑及主要經(jīng)驗 采煤方法發(fā)展涉及到多種因素，這些因素有互相制約的方面，又有相互促進的方面。若能處理好這些因素的關系，就能促進采煤方法的發(fā)展，總結(jié)四十年來這方面工作的經(jīng)驗，對今后采煤方法的發(fā)展有重要的指導意義。 建國初期，國營煤礦淘汰了手鎬落煤的穿峒式采煤方法和高落式采煤方法，采用電鉆打眼、爆破落煤、人工裝煤、小型 V 形輸送機運煤，采煤工作面采用木支架支護及密集支柱放頂。 為了提高炮采工作面的爆破效果，在雞西礦務局麻山礦試驗和使用截煤機和刮板輸送機，用截煤機掏槽增加爆破自由面，提高爆破落煤的效果。同時截煤機在一些礦井兼用作截裝機還起到裝煤的作用，使采 煤工藝水平得到 — 定的提高。 炮采工藝在使用過程中，通過不斷改進，逐步推廣，到 1952 年爆 破落煤的比重約達48％，到 1957 年達到了 92． 2％，手鎬落煤降到了 3． 7％，人工裝煤由 1952 年 92． 1％降到 87． 4％，采煤工作面各類輸送機和自溜運煤的比重，由 1952 年的 69． 62％提高到1957 年的 92． 62％。 與此同時進行了長壁工作面各工序機械化的探索， 1953 年在雙鴨山礦務局嶺西礦首先試驗和使用了深截深框式聯(lián)合采煤機，采煤工作面的落煤和裝煤實現(xiàn)了機械化，以后在緩傾斜厚煤層傾斜分層走向長壁下行垮落采煤工作面和傾斜分層走向長壁上行水砂充填采煤工作面進行了試驗，到“一五”期末，國營煤礦的采煤 機械化程度達到了 4． 11％。 在推廣深截深框式聯(lián)合采煤機的過程中，首先發(fā)現(xiàn)由于截深大，工作面控頂距離大，截后及時支護困難，對頂板有著較嚴格的要求；二是截框固定不能適應煤層厚度的變化，遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 13