采煤工艺有哪几种

矿井生产主要是煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施等。主要包括地面生产系统与井下生产系统两大部分。

在矿井的地面，以主井、副井和铁路装车站为核心建立起一套为生产、管理等服务的地面生产系统。而矿井地下生产除了掘进和回采两个主要生产环节外，还包括运输、提升、排水、材料和动力供应等生产环节，这些生产环节组成了井下生产系统。

扩展资料

矿井运输的对象包括人员、煤炭和生产所需的设备、材料，其中煤炭运输是矿井运输的主体。

采煤工作面出煤后，通过各种相互连接的运输设备将煤从工作面运至地下车场，然后通过提升设备或其他运输设备提升或运至地面。矿井运输是煤炭生产过程中不可缺少的重要环节。选择合理的运输方式和设备，对提高矿山生产能力和高产高效具有重要意义。

参考资料来源：百度百科-矿井生产系统

选煤厂由以下主要工艺组成

一般来说，选煤厂由以下主要工艺组成：

（1）原煤准备：包括原煤的接受、储存、破碎和筛分。

（2）原煤的分选：目前国内的主要分选工艺包括跳汰-浮选联合流程；重介-浮选联合流程；跳汰-重介-浮选联合流程；块煤重介-末煤重介旋流器分选流程；此外还有单跳汰和单重介流程。

（3）产品脱水：包括块煤和末煤的脱水，浮选精煤脱水，煤泥脱水。

（4）产品干燥：利用热能对煤进行干燥，一般在比较严寒的地区采用。

（5）煤泥水的处理。

选煤原则流程

煤炭洗选的作用：

（1）提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放

煤炭洗选可脱除煤中50%－80％的灰分、30%－40％的全硫（或60%~80%的无机硫），燃用洗选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放，入洗1亿t动力煤一般可减排60～70万tSO2，去除矸石16Mt。

（2）提高煤炭利用效率，节约能源

煤炭质量提高，将显著提高煤炭利用效率。一些研究表明：炼焦煤的灰分降低1%，炼铁的焦炭耗量降低2.66%，炼铁高炉的利用系数可提高3.99%；合成氨生产使用洗选的无烟煤可节煤20%；发电用煤灰分每增加1%，发热量下降200～360J/g,每度电的标准煤耗增加2～5g；工业锅炉和窑炉燃用洗选煤，热效率可提高3%~8%；

（3）优化产品结构，提高产品竞争能力

发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变，实现产品的优质化。我国煤炭消费的用户多，对煤炭质量和品种的要求不断提高。有些城市，要求煤炭硫分小于0.5%，灰分小于10%，若不发展选煤便无法满足市场要求。

（4）减少运力浪费

由于我国的产煤区多远离用煤多的经济发达地区，煤炭的运量大，运距长，平均煤炭运距约为600公里，煤炭经过洗选，可去除大量杂质，每入洗100Mt原煤，可节省运力9600Mt.km。

洗选方式一般有跳汰工艺、重介工艺、风力选煤等。

当然，随着科技的进步及时代的发展，处于攻关或业已投入生产的某些特殊洗选工艺也将得到进一步的发展并替代传统工艺。

选煤厂工艺流程如下：

1、煤炭加工、矸石处理、材料和设备输送等构成了矿井地面系统。其中地面煤炭加工系统由受煤、筛分、破碎、选煤、储存、装车等主要环节构成。是矿井地面生产的主体。

2、受煤是在井口附近设有一定容量的煤仓，接受井下提升到地面的煤炭，保证井口上下均衡连续生产。

露天煤矿开采工艺主要有：间断工艺、连续工艺和半连续工艺。

开采流程主要为：穿爆—采装—运输—排土。

间断工艺是指挖掘机—汽车—推土机组成的采、运、排系统，矿物的流动是间断的；

连续工艺是指轮斗—带式输送机—排土机采、运、排系统，矿物的流动是连续的；

而半连续工艺则具以上二者兼有的特点。

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。[1]工艺类型爆破采煤工艺爆破采煤工艺，简称“炮采”，用爆破方法破煤的采煤工艺。[4]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。普通机械化采煤工艺普通机械化采煤工艺，简称“普采”，用机械方法破煤和装煤，输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。[4]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。综合机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺，简称“综采”，用机械方法破煤和装煤，输送机运煤和液压支架支护的采煤工艺。[4]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。螺旋钻采煤工艺螺旋钻采煤工艺，用螺旋钻机破煤、装煤和运煤的采煤工艺。[4]水力采煤工艺水力采煤，简称“水采”，利用水力或水力-机械开采和水力或机械运输提升的水力机械化采煤技术。水力采煤工艺，水力采煤各生产环节有机组合的总称。[4]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。[2]水利采煤工艺流程图使用现状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。[3]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。[3]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。[3]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。[2]

一、洗煤厂洗煤基本工艺流程1.分类前的准备(1)筛选①含义:用多孔筛面将不同粒径的混合物料分成各种颗粒极的工作称为筛分，用于筛分的机器称为筛选机或筛子。方法:用干法或湿法筛分煤。(2)粉碎①含义:粉碎是将大块物料粉碎成小颗粒的过程。破碎机是一种用于破碎的机器。②要求:为了满足客户的颗粒要求，所选的煤要粉碎到一定的粒度；一部分煤是混有煤矸石的煤矸石。为了选择干净的煤，应将其破碎成更小的颗粒，以将煤与煤矸石分开。一般机器只能处理规定范围内的煤块，所以超出这个范围的煤块需要破碎后再洗。方法:粉碎，切碎，破碎，粉碎和研磨。2.分类操作的过程(1)选煤①选煤是利用煤与其他物质的不同物理和理化性质，在选煤厂对混入原煤中的杂质进行机械处理，将处理后的精煤分为不同质量和规格的产品，以满足不同客户的需求。②通常，根据选煤厂和与煤矿有关的选煤厂的位置，选煤厂可分为矿井选煤厂、集团选煤厂、中央选煤厂和用户选煤厂。中国大部分选煤厂都是矿井选煤厂。(2)跳汰选煤①在垂直脉动介质中，根据颗粒密度的不同进行选煤，称为跳汰选煤。②水或空气是跳汰选煤的介质，也可用悬浮液。水力跳汰通常是选煤的主要方法。③跳汰选煤的机器称为跳汰机，它利用跳汰原理将精选的原料按密度分选成精煤、中煤、矸石煤等产品。(3)重介质选煤①在密度大于1g/cm的介质中，根据颗粒密度的不同进行选煤的过程称为重介质选煤或重介质选煤。②通常选煤中使用的重介质有两种:重液和重力浮选。③重介质选煤一般分类。在重力作用下，分离出的煤块由重介质分离器操作，而分离出的泡沫煤由离心力作用下的重介质旋流器操作。④重介质选煤的优点是分选效率高于其他选煤方法，分选强度范围宽。重介质分离器的给料粒度为1000-6mm，旋流器为80-0.15mm，易于控制，生产过程中可实现自动化。⑤重介质选煤的缺点是生产工艺复杂，生产成本高，设备磨损快，维护量大。3.分拣后的处理(1)存储通常加工后的精煤会被放入储煤仓，储煤仓是为调节产、运、销不平衡，保证矿、运部门正常均衡生产煤矿而建造的具有一定容量的煤仓。仓库接受成品煤，可以保证煤炭顺利出厂，进入装车环节。(2)装载或装载、起重和计量。

1.2.2.1 井工开采主要特点分析

我国近90%的煤炭是通过井工开采生产的。井工煤矿开采必须从地面向地下开掘一系列井巷(图1-2)，其生产过程是地下作业，自然条件复杂。开采的主要特点是需要进行矿井通风，存在瓦斯、煤尘、顶板、火、水五大灾害。[1，2]

图1-2 煤炭井工开采

(1)矿井通风。因为井工煤矿生产是地下作业，地面空气在进入井下并流经各作业场所的过程中，将掺入有害气体和矿尘，成分逐渐发生变化。同时，由于地热作用，人体和机械散热，水分的蒸发等，井下空气的温度和湿度都会显著增高，造成不良的气候条件，因此，要对矿井进行通风。

(2)瓦斯、矿尘灾害。在开采煤炭的过程中，要产生瓦斯和矿尘。瓦斯和矿尘在一定条件下会发生爆炸，造成人员伤亡和财产损失矿尘还能使矿工患煤、矽肺病，给矿工带来痛苦。

(3)顶板灾害。在地下采掘过程中，由于矿山压力的作用，顶板会垮落。如果顶板管理工作出现漏洞，则会发生顶板事故。

(4)矿井火灾。矿井火灾也是煤矿生产中的主要灾害之一，一旦发生矿井火灾，不但会造成煤炭资源的损失，打乱各项工作的布置，还往往会造成瓦斯、煤尘爆炸，使灾害程度和范围扩大。

(5)矿井水灾。矿井在建设和生产过程中，地面水和地下水会通过各种通道涌入矿井。为保证矿井正常建设与生产，必须采取各种措施防止水进入矿井，或者将进入矿井的水排至地面，但当矿井涌水超过正常排水能力，或在采掘工作时挖透老塘积水或岩溶水等地下水体时，就会造成水害。

1.2.2.2 井工开采主要作业内容

(1)井工开采方法与工艺

采煤方法与工艺的不断完善是采矿发展的主题，采煤工艺的发展带动了煤炭开采各环节的变革。由于长壁开采是一种最经济的井工采煤方法，目前壁式采煤法在全球井工开采中普遍应用，占据着核心地位。

长壁采煤工艺中，针对缓倾斜、倾斜煤层，目前采用的采煤方法与工艺有缓倾斜薄、中厚煤层单一长壁综采，缓倾斜厚煤层倾斜分层长壁综采，缓倾斜厚煤层一次采全高长壁综采，缓倾斜厚煤层放顶煤长壁综采等。

目前长壁工作面向集中、高效方向发展，工作面长度不断增大。世界上第二条采高达7m的综采工作面已经于2010年12月在上湾煤矿建成。7m大采高重型综采工作面长319m，比神华神东煤炭集团公司补连塔煤矿第一个7m大采高工作面长18m，走向长度4231m，是目前世界上最长的大采高工作面。正常情况上每刀可割煤2700t，较6.3m采高综采工作面单刀多产300t，资源回收率提高14%，较6.3m采高工作面多采出煤炭100万t，资源回收率提高8%以上2011年创造了126.5万t世界综采月单产纪录，综采年单产达到1400万t水平。

神华集团神东公司大柳塔矿，工作面走向长度2000～6200m，平均4100m，工作面长度240m，2002年综采工作面年产量达到874万t，超过了美国20英里矿保持的综采工作面年产649.43万t的世界先进水平兖矿集团兴隆庄矿，综放一队产量达639.92万t，刷新综放工作面年产新纪录，薄煤层刨煤工作面单产已突破百万t大关。

针对厚及中厚急倾斜煤层，目前普遍采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法针对急倾斜特厚煤层，采用水平分段放顶煤采煤法。倒台阶采煤法、巷道短壁小阶段采煤法在急倾斜煤层开采中也较多采用。新疆乌鲁木齐矿业集团碱沟矿开采84°急倾斜煤层，使用水平分层放顶煤工艺，工作面年产达45.9万t，刷新我国急倾斜工作面生产纪录。

我国是世界上应用水力采煤最早的国家之一，产量据世界前列，在倾角10°以上、煤层中厚以上、顶底板稳定的低瓦斯矿井有较好的应用前景，特别是在煤层厚度、倾角变化较大的不规则煤层中应用更能发挥其能力。

(2)技术装备

井工开采技术装备总体趋势是根据煤炭开采条件，以高产高效、减人增效、安全可靠为目的，向大型化、集约化、自动控制、无人工作面发展。

综采工作面:主要设备均实现机电一体化，具有自诊断功能和通讯功能，为工作面生产自动化，提高系统的开机率，保障系统的安全可靠运行及全矿井的自动控制及信息化管理奠定了基础。应用辅巷多通道快速搬家技术，从旧工作面采通，挂网，重型综采设备的回撤、搬迁，到新工作面的设备安装调试并达到试生产条件最快仅需7d时间，真正实现了快速、安全、优质、高效。许多工作面使用高电压(3300V或4160V)。

无人工作面:我国引进德国采矿技术公司(DBT)全自动化刨煤机综采系统(刨煤机、输送机及计算机远程控制技术)，其余配套设备均由国内各生产厂家协助制造。可适应35°以下薄及中厚煤层，工作面经济长度210m以上，生产能力900t/h，电机功率630kW，目前正在国内铁法煤业(集团)公司等矿山应用。

采煤机械:我国大柳塔矿引进的6LS 5型采煤机，装机总功率为1500kW，生产能力达2800t/h，电牵引调速微机控制，采用先进的信息处理和传感技术，对采煤机的运行工况及各种技术参数进行采集、处理、显示、存储和传输，并通过编程对采煤机进行全面控制、监控和保护，以及实现采煤机电气系统的自动调节，截割电机功率自动平衡和机械故障自动查寻诊断等功能。螺旋钻机无人采煤技术在我国也较为成熟，在薄煤层开采中的发展前景十分广阔。日前，一种新型三钻螺旋钻式采煤机已在我国研制成功。该采煤机应用于薄煤层中，对提高煤层资源回收率效果明显。该机的一次采宽为1.9m，采深可达85m，适用于煤层厚度为0.5～0.9m，煤层倾角-15°～+15°，煤层走向倾角小于8°的各种硬度的薄煤层，其日产量可达250～350t。

液压支架:多采用大采高强力两柱掩护式支架，工作阻力达6000kN以上，最高达9800kN。

刮板输送机:要求大运量、长运距、大功率、长寿命、高可靠性，几乎所有的刮板机都使用双中链，刮板机功率达1790kW，小时输送能力可达2500t以上。

胶带输送机:要求长距离、大运量、大功率，以保证大煤流的运输畅通，有的工作面可以伸缩带式输送机的铺设长度已达5000m，运输能力为2000～3000t/h，带速达5m/s，装机总功率1125kW。桥式转载机输送能力达2500t/h，长度27m，电机功率315kW。

(3)采场围岩控制技术

国内大型煤矿采场多采用重型液压支架支护，巷道支护则以锚杆支护为主。中、小型煤矿回采面多采用单体液压支柱、金属支柱支护，巷道支护多以锚杆为主，砌碹、金属支架为辅。

针对坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、大采高、大采深采场等不同条件的支护技术和材料不断推出。耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索、可伸缩锚杆陆续生产。

监测仪表趋于直观、轻便、小型化。

1.2.2.3 井工开采存在问题剖析

(1)采煤技术水平较低，技术装备较差，煤机制造技术落后[3]

与国外同行业相比，在机电一体化、智能化、自动化的控制技术，产品可靠性技术，数字集成技术与计算机辅助设计技术方面，仍然存在较大差距。

中、小型矿井落煤方式还以炮采为主，工作面走向长度偏短采煤方法多为长壁工作面开采，全部陷落法管理顶板，因而对上覆岩层和地表的破坏较为严重。

在采煤机械化系统中，运输系统、采场围岩控制系统、巷道准备系统和辅助运输系统技术装备较差，功率及生产能力较小，机械化程度和工效普遍不高。

引进消化国外先进设备方面不够。在井下自救系统中，避灾系统、个人防护装备水平仍然很低，对瓦斯等重大灾害预测预报的仪器、仪表还不能完全达到要求，对安全事故的防治技术及装备不能充分有效防治灾害或最大限度减轻灾害。

(2)重大科技攻关课题难以实现，重大安全技术问题难以解决

目前，我国煤矿在“一通三防”(矿井通风，防治瓦斯、防治煤尘、防灭火)及防治水、矿井深部地压、冲击地压、高温害和支护等方面存在许多技术难题，严重威胁着煤矿安全生产，这些涉及行业技术发展共性的基础性和前瞻性重大科技工作课题，国家支持范围和力度与过去相比大大减少。重点煤炭企业下放后，受单个企业和科研院所经济实力限制，难以开展技术攻关。

煤炭地下气化技术和煤炭地下浆化(液化)技术，受经济成本等因素影响未能有效推广应用。

(3)专业技术人才面临青黄不接的状况

国有煤矿中，大专以上程度的技术人员仅占职工总数的3%，而个体煤矿相应技术人员的比例更低，该比例在发达国家则占60%以上。在近40个年产500万t以上的大中型煤炭企业中，工程技术人员不足2000人。由于煤炭行业安全的特殊性，地矿类专业学生比例逐年减少，据9所原煤炭高校的不完全统计，毕业生到煤炭行业就业的不到10%。某矿业集团近10年流失人才900多人，其中技术人才270人，10年内未进1名大学生。技术人员匮乏和层次低，使技术措施不到位，制约煤矿生产安全技术和管理水平的提高。

煤过程 无论露天开采还是地下开采，都须首先进行地质勘探，查明含煤地层的分布范围、可采层数、层厚、倾角、储量，以及地质构造、自燃倾向、水、瓦斯等赋存状况和开采条件，然后合理规划矿区的建设规模、矿井数目、产量和建设顺序。根据矿区总体设计和矿井设计，逐一建设后移交生产。露天开采包括剥离和采煤作业。首先剥去上覆岩层，使煤层敞露，然后开采(见露天采矿方法)。地下开采则需开凿一系列井巷（包括岩巷和煤巷），进入地下煤层，然后进行采煤（见地下采煤方法）。

采区是井下生产的基本单元，矿山开拓和采区巷道布置是井下开采的重要组成部分。采区内布置一系列巷道和若干回采工作面，建成从工作面到井下大巷的运输、通风、供电、压气、煤仓等生产系统。视煤层赋存条件，可在单一煤层中布置采区，或在几个相邻煤层中联合布置采区。为维持矿井持续生产，在回采的同时，需及时进行开拓工作和准备新采区，形成新工作面。此外，还要布置联通井下各采区的开拓井巷，形成全矿性的井下生产系统（见采区巷道布置）。

通过井下运输系统,将采出的煤和矸石运到地面,把人员、材料、装备从地面运到井下工作地点。矿井通风系统不断供给井下新鲜空气,利用各种通风结构设施,迫使风流到达井下每个作业点，供井下人员呼吸、降温及稀释瓦斯等有害气体；乏风通过回风井巷排出地面（见矿井通风、矿内空气、矿井热害）。井下各工作地点所需的电力、压气动力、防尘等安全措施及用水，分别以专用管线，从地面变电站、压风机房以及贮水池输送到井下去（见矿山动力供应、矿山供电系统）；井下涌水则需在井底设集中水仓、水泵房，通过排水管排到地面(见矿山排水)；充填、井下防火等特需的充填材料、泥浆须另设专用的设备和输送系统。露天开采须增设剥离、排土、堆土装备，以及相应容量的排土场；采深不大时，无需通风措施。基础理论 岩石力学 和地压控制理论一起，是指导采煤生产的重要理论基础。随着开采引起的围岩岩体中应力重新分布，使围岩、煤体和各种人工支撑物产生变形、塌落、破坏、地表发生沉降等力学现象，直接影响井下巷道和地表建筑物的稳定与作业安全。19世纪后期，已有人试图运用简单的力学定理,建立各种假说,来解释一些地压现象。20世纪30年代开始了以连续介质力学为理论基础的研究。随后，又开展了视岩体为连续介质各向异性体的研究，50年代后，开展了视岩体为非连续介质的弱面体研究、有限元法研究和极限平衡条件研究等。与此同时，相似材料模拟、光弹性模拟、数学模拟等各种研究方法和声、光、电学仪器设备等实验手段也获得了显著进展（见地压观测）。这些研究工作为更好地解决工作面支架设计、巷道维护、三下采煤以及具有冲击地压、煤、岩与瓦斯突出危险煤层的开采等各种实际问题，提供了理论基础。

系统工程学 在煤矿开采应用方面的研究也取得显著进展。首先在露天开采中应用，目前已扩展到地下开采，但都还处于初期阶段。煤炭生产是个复杂的大系统，它是由采煤、掘进、运输、提升、通风、排水、动力供应、地面生产系统等许多生产环节组成的，各环节间具有独立性，在工艺技术上、材料上、动力上、信息上又具有相关性，在整体上互相依存又互相制约。运用运筹学、电子计算机等工具,对大系统的要素、组织结构、信息交换和反馈控制等进行分析研究，达到最优设计、最优控制和最优管理的目标,保证产量或成本费用最低,技术经济指标最好（见计算机在采矿工业中的应用）。

矿山地压及其控制,系统工程在采煤中的应用,以及其他有关学科理论研究上的进展，已促使煤矿设计、生产管理更好地和现代科学技术相结合，采煤学科的内容和体系进入了大幅度更新期。术发展地下采煤 生产的发展，推动了采煤技术的进步，18世纪以来，地下采煤技术经历过两个发展阶段：

①第一个发展阶段 18世纪肇始于英国，使采煤从手工生产过渡到单一生产工序的机械化生产。首先以蒸汽为动力的提升绞车、水泵、扇风机，取代了辘轳提升、水斗戽水和自然通风。20世纪初到40年代后期，陆续出现了风镐、电钻、 凿岩机、 链板输送机、气动装岩机、电动装载机、带式输送机、自动卸载矿车等采掘设备和大功率的电动绞车、水泵、扇风机等技术装备，但采掘工作面仍以使用电钻的爆破落煤技术和凿岩机为主。中国自1875年起，相继建立了基隆、开平两个煤矿，实现了矿井提升、矿井通风、排水等几个主要辅助生产工序的机械化作业，这是中国近代采煤工业的开始。

②第二个发展阶段 采掘工作面从单一生产工序的机械化，发展为全部工序的综合机械化。20世纪40年代后期至50年代，英国、苏联分别研制出用于地下长壁工作面的联合采煤机，可同时完成落煤、装煤两道繁重工序的作业。与摩擦式或液压式单体支柱，以及稍后研制出的可弯曲输送机一起，构成了配套的普通机械化采煤设备（即普通采煤机组）。至60年代初，液压自移支架取代了单体支柱，构成了综合采煤机组，从而使工作面生产的采煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等所有工序,实现了连续、协调一致的综合机械化。到1982年,采煤综合机械化程度：联邦德国为98％，英国为92％，苏联为67％，波兰为77.8％。

矿井生产的日趋集中,生产规模的日益扩大,推动了矿井运输、矿井提升等环节的进一步技术改造。一些装备正朝着大型、强力、高速的方向发展。已出现了2000吨／时的钢芯强力带式输送机，35吨的提升罐笼，有效载重达50吨的箕斗，以及每秒供风量为300米3的扇风机等。 在地下采煤方法方面，世界上大多数产煤国家采用长壁工作面采煤法（见壁式采煤法）。美国由于煤层平缓，顶板坚硬，适宜用连续采煤机开采，主要用工作面短的房柱法采煤（见柱式采煤法），效率高，但煤炭损失多。

露天采煤 19世纪70年代，出现了勺斗容积为3～4米3的动力铲和以铁道或汽车配合使用的采、装、运设备，20世纪30年代，在软岩露天矿发展了能力大、效率高的连续开采新工艺，50年代得到推广。60年代以来，露天采煤规模、技术装备发展迅速，各种工艺方式都已形成配套的设备组合和系列，单机设备能力不断提高，并陆续出现了容量更大、生产能力更高的超重型装备：斗容137米3、卸载半径近100米的机械铲斗容168米3、卸载半径为180米，并已用电子计算机监控的吊斗铲日产20余万米3的轮斗铲载重达200～350吨系列的自翻车和自卸汽车；以及带宽3.6米，最长作业线98.65公里，最大生产能力每小时达48000米3的带式输送机等。系统工程和电子计算技术开始用于露天矿的单机控制、系统监控、全矿以至全公司的组织管理，使全世界露天采煤占全部煤产量的百分比，由60年代的30％提高到1980年的40％，苏联为32.6％，美国达55.3％，中国也正在大力发展露天采煤。