芻議現(xiàn)代煤礦企業(yè)提升采煤效率的有效措施

摘要：煤炭資源是我國重要的礦產(chǎn)資源，但隨著煤炭消耗量的逐年增長，我國煤炭資源日益匱乏，如何提升采煤效率成為我國煤礦企業(yè)關(guān)注的問題。傳統(tǒng)采煤技術(shù)制約了采煤效率的提升，為不斷提升現(xiàn)代煤礦企業(yè)采煤效益，促進煤礦資源優(yōu)化利用，要對提升采煤效率對策加大研究力度，全面提升我國煤炭資源利用效率。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代煤礦企業(yè)；采煤效率；傳統(tǒng)采煤技術(shù)；現(xiàn)代采煤技術(shù)；煤炭資源 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD823 文章編號：1009-2374（2015）09-0155-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0835

隨著我國工業(yè)發(fā)展及社會需求量的不斷增加，煤炭消耗量也在不斷攀升。我國是煤炭資源消耗大國，因此對煤炭生產(chǎn)的需求量要求較高。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計顯示，我國煤炭市場僅2014年上半年全國煤炭銷量就達到17.27億噸，且呈不斷上升趨勢。煤炭資源是不可再生資源，因此在開發(fā)利用過程中要結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)以達到科學(xué)、合理使用，實現(xiàn)資源優(yōu)化利用。本文將結(jié)合傳統(tǒng)采煤技術(shù)中存在的影響提升采煤率的相關(guān)問題進行探討，并分析現(xiàn)代煤礦企業(yè)采用的現(xiàn)代采煤技術(shù)。本文將著重研究如何更加有效地提升采煤率，促進采煤自動化，實現(xiàn)我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進煤炭資源長遠可持續(xù)利用。

1 影響傳統(tǒng)采煤率的因素分析

結(jié)合現(xiàn)階段煤炭應(yīng)用的形勢以及煤炭開采需求來看，傳統(tǒng)的煤炭開采技術(shù)已經(jīng)不能滿足市場需求。下面是對傳統(tǒng)技術(shù)下煤炭開采過程中存在問題的總結(jié)：

1.1 缺乏信息化平臺建設(shè)，機械化水平不足

在我國傳統(tǒng)采煤技術(shù)中，主要是依靠人工開采。人工開采過程中沒有依托信息平臺，使開采過程中缺乏準確的數(shù)據(jù)及信息依靠。同時就液壓支架電液控制系統(tǒng)來看，也存在一定的缺失，沒有實現(xiàn)采煤機電一體化，在采煤技術(shù)中整體缺乏對電氣自動化的認識和應(yīng)用。缺乏專業(yè)的綜采工作遠程監(jiān)控，無法實現(xiàn)采煤過程動態(tài)監(jiān)控，不利于控制調(diào)整采煤進度。其機械化水平不足無法實現(xiàn)煤層的自動切割，且無法根據(jù)煤層的軟硬程度進行自動調(diào)整，不利于采煤效率的提升。

1.2 煤礦開采秩序缺乏有序性，小型煤礦發(fā)展困難

目前傳統(tǒng)采煤中以小型煤礦居多，但小型煤礦具備的資金儲備不多，且專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)用不足，對新型采煤設(shè)備的應(yīng)用缺乏專業(yè)指導(dǎo)，造成采煤率較低，且存在安全隱患。由于采煤率不高、采煤成本偏高，在采出煤質(zhì)量區(qū)分時很難實現(xiàn)明確的質(zhì)量劃分，給銷售管理帶來困難，使消耗增高、產(chǎn)能降低。這種無序性對小型煤礦的長遠發(fā)展有著直接的制約影響，因此在進行小型煤礦管理的過程中要加強煤礦合并，改善發(fā)展現(xiàn)狀，以促進煤礦企業(yè)長遠發(fā)展。

1.3 煤炭開采人員素質(zhì)有待提升，專業(yè)技術(shù)水平不夠

傳統(tǒng)采煤技術(shù)應(yīng)用過程中，開采人員的綜合素質(zhì)不高，無法適應(yīng)新型采煤機械運用。由于采礦人員自身能力不足，專業(yè)技術(shù)水平不夠，且煤礦企業(yè)缺乏相關(guān)培訓(xùn)和指導(dǎo)，造成煤炭開采人員技能水平無法得到有效提升，缺乏一定安全意識，且對職業(yè)道德規(guī)范和行業(yè)相關(guān)制度的認識不足，對自身作業(yè)要求較低，自我學(xué)習(xí)能力和約束

能力差，對提升煤礦開采率都造成了一定程度的影響。

2 現(xiàn)代煤礦企業(yè)采煤技術(shù)分析

現(xiàn)代煤礦企業(yè)不斷發(fā)展和創(chuàng)新研究中，認識到傳統(tǒng)采煤技術(shù)的不足和限制性影響，因此充分利用現(xiàn)代化采煤技術(shù)進行煤炭開采至關(guān)重要。目前煤礦企業(yè)主要應(yīng)用的采煤技術(shù)包括以下三種：

2.1 氣化開采技術(shù)

氣化開采技術(shù)是目前煤炭開采技術(shù)中的創(chuàng)新技術(shù)，為第二代采煤技術(shù)，兼具采煤、氣化、建井三種功能，且為綠色潔凈能源。該技術(shù)主要是對地下煤進行操作，通過對煤化學(xué)作用的利用產(chǎn)生可燃氣體，然后將煤里的能量有效獲取，這個過程是物理轉(zhuǎn)為化學(xué)的采煤技術(shù)。氣化開采技術(shù)的另一優(yōu)勢在于能夠?qū)ΦV井進行繼續(xù)開采，使煤炭資源得到充分利用。該技術(shù)能夠應(yīng)用于開采過程復(fù)雜的煤礦，以保證煤炭開采的安全。氣化開采清潔功能在于能夠利用其產(chǎn)生的甲醇或甲烷原料氣對礦井中殘渣進行有效清理，這個過程既具有清潔性，也減小出現(xiàn)坍塌的危險系數(shù)。這種技術(shù)的應(yīng)用有利于煤炭開采技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 深礦井開采技術(shù)

深礦井開采技術(shù)是一種要求較多、開采效率較高的采煤技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用過程中要布置井巷，嚴防瓦斯泄漏和瓦斯爆炸，使井下保持通風。如圖1所示：

圖1 Y型通風示意圖

同時要對低壓沖擊進行防治，使礦壓控制在一定標準內(nèi)。該技術(shù)的應(yīng)用過程要對深礦井應(yīng)力場分布進行調(diào)查和確定，并進行采煤裝置的設(shè)置。只有全面掌握深礦井的周邊環(huán)境以及變化情況才能更好應(yīng)用掘井技術(shù)和支護技術(shù)，達到高效檢測深井及采煤目的。

2.3 水利開采技術(shù)

水利開采技術(shù)是利用水射流方式達到煤層切割目的的采煤技術(shù)。該技術(shù)是通過射流泵作用，使水射流對煤層切割，將煤炭變成煤水混合物。為達到煤水混合物的有效分離，要通過水力（氣產(chǎn)生的力）使其到達地表，然后進行分離技術(shù)應(yīng)用。在利用水力的過程中要注意鉆孔技術(shù)的應(yīng)用，同時與采煤和水力有機結(jié)合，提高單井采煤效率的同時減少能源的消耗。另外，應(yīng)用該技術(shù)還要注意氣蝕問題，因此要對射流泵進行最佳參數(shù)設(shè)置，控制煤顆粒的最低懸浮速度。

3 提升采煤率的有效對策

3.1 信息化平臺建立

為有效促進現(xiàn)代煤礦企業(yè)采煤率的提升，首先要實現(xiàn)信息化平臺的建立，以實現(xiàn)準確把握煤層厚度以及實現(xiàn)自動切割。信息化指導(dǎo)下能夠?qū)Σ擅哼^程應(yīng)用的設(shè)備進行遠程動態(tài)監(jiān)控，便于專業(yè)技術(shù)人員及時進行技術(shù)調(diào)整和準確控制，促進煤炭資源開發(fā)更加科學(xué)。信息化平臺下可以對采煤機械以及礦井內(nèi)的安全情況實時監(jiān)控，避免發(fā)生煤炭開采安全事故。同時，該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Φ貕簺_擊進行控制。結(jié)合信息化手段，利用現(xiàn)代技術(shù)促進煤炭資源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，促進煤礦企業(yè)的采煤效益的進一步提升。endprint

3.2 現(xiàn)代機械化的應(yīng)用和提升

現(xiàn)代機械化設(shè)備的應(yīng)用和創(chuàng)新是提升采煤效率的直接對策，在煤礦產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的背景下，提高機械化化水平至關(guān)重要。例如，在煤炭開采過程中進行井巷檢測，進一步檢測深礦井的采煤情況，在促進機械化水平提高的同時促進采煤技術(shù)實現(xiàn)自動化?，F(xiàn)代采煤技術(shù)還包括巖層定向水力壓裂技術(shù)，對煤層軟硬程度及巖層定向水力情況進行準確處理；傾斜深孔爆破技術(shù)是采煤過程中一種頂板快速處理技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)斆翰墒章蔬_到有效增加的目的，并能夠?qū)崿F(xiàn)不影響施工進程而進行頂煤破碎，促進煤炭開采工序更加合理，在縮短采煤時間的同時提升采煤率。再如，寬煤巷錨桿支護技術(shù)，對綜采配套設(shè)備實行重型化處理，促進連續(xù)采煤機作業(yè)，在提高生產(chǎn)的同時促進采煤率的提升。

3.3 綜采工藝技術(shù)的應(yīng)用

短壁綜合機械化開采工藝。短壁綜合機械化開采工藝是常見的一種煤礦綜采工藝，其主要針對一些復(fù)雜的煤層工作面或環(huán)境條件惡劣的煤礦開采面制定的煤礦綜采工藝技術(shù)，主要適用于投注和形狀不規(guī)則的煤層機械化開采，采用短壁綜合機械化開采工藝技術(shù)進行煤礦開采的煤層工作面主要有以下三個特點：第一，采用雙滾筒采煤機，根據(jù)滾筒螺旋的旋轉(zhuǎn)次序和方式確定采煤機的工作模式，其主要運行模式是從中部斜切進刀且單向割煤方式；第二，要根據(jù)采煤層的實際情況，加大采煤機的開采深度，以便適應(yīng)開采，保證開采作業(yè)正常進行；第三，煤礦開采設(shè)備便于整理和運輸，隨著我國煤礦綜采技術(shù)與綜采設(shè)備的發(fā)展，設(shè)備的輕便在一定程度上會影響到煤礦開采的工作效率，因此，輕型化的開采機械設(shè)備，不僅便于運輸整理，還可提高煤炭的采集工作效率。長壁綜合機械化開采工藝。長壁綜合機械化開采工藝主要適用于一些相對穩(wěn)定、頂板狀態(tài)良好、少斷層、煤層坡度較緩的煤層，一般在設(shè)計開采工藝時都是采用超長的采煤工作面，同時配備2臺采煤機。此外，對于刮板輸送機的設(shè)計工藝，一種是把刮板輸送機設(shè)置在同一個采煤面上，分別用來切割采煤面的上半部分煤層和下半部分的煤層；另一種則是把中間巷道作為運輸巷道，然后在上半部分和下半部分煤面上各配備1臺刮板輸送機，形成相向運輸。對于長壁綜合機械化開采工藝的煤層工作面的確定，不僅與煤層工作面的地質(zhì)環(huán)境因素、輸送機長度有關(guān)，還與煤炭的日生產(chǎn)能力相關(guān)，因此，煤層工作面長度的合理控制尤為重要，直接關(guān)系到煤炭的產(chǎn)量以及生產(chǎn)效率，根據(jù)實地考察以及對煤炭生產(chǎn)能力的評估設(shè)計合理的生產(chǎn)工作面長度，有利于減少工作面的轉(zhuǎn)移次數(shù)，從而達到高效率生產(chǎn)。

3.4 規(guī)范采煤產(chǎn)業(yè)秩序

針對現(xiàn)階段我國采煤產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況來看，規(guī)范采煤產(chǎn)業(yè)秩序十分必要，以促進采煤企業(yè)長遠發(fā)展。在采煤環(huán)節(jié)中，加大對煤炭的集約化開采，促進煤炭綜合開采效率的提升。達到降低成本的同時增加單井采煤率，并保證安全系數(shù)達標。在信息自動化控制下達到高效管理，促進煤礦企業(yè)整體效益的提升。產(chǎn)業(yè)秩序的規(guī)范包括對采煤——運輸——銷售三個環(huán)節(jié)的綜合管理，因此對此工作流程控制來看，要加強控制力度，避免出現(xiàn)重復(fù)作業(yè)，降低工作效率。規(guī)范產(chǎn)業(yè)秩序要對每個細節(jié)都進行科學(xué)管理，包括煤炭運輸管理以及人員管理等。例如，在對專業(yè)的機械進行維修時，要通過專業(yè)的機械維修員進行處理，杜絕操作人員行技術(shù)管理，避免出現(xiàn)作業(yè)工序紊亂，影響采煤工序的正常進行。

3.5 注重人才的培訓(xùn)和引進

現(xiàn)代煤礦企業(yè)的競爭實力與人才競爭實力有著直接影響，因此為提升采煤率要注重人才的培訓(xùn)和引進。目前我國采礦人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)水平不足，因而要對人員進行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，包括上崗培訓(xùn)和專業(yè)技能培訓(xùn)，以促進整體煤礦企業(yè)中采礦人員技能水平的提高。同時，培養(yǎng)采煤人員的職業(yè)素養(yǎng)的職業(yè)道德也十分必要，結(jié)合相關(guān)績效考核方式，促進自身積極性的發(fā)揮，從而提升工作效率。現(xiàn)代煤礦企業(yè)要利用現(xiàn)代技術(shù)手段進行信息交流平臺的建立，幫助采煤人員進行技術(shù)交流和采煤相關(guān)制度知識學(xué)習(xí)，提高其安全意識，以更好服務(wù)于采煤作業(yè)工作。

4 結(jié)語

綜上所述，為提升現(xiàn)代煤礦企業(yè)的采煤效率，結(jié)合現(xiàn)代已經(jīng)掌握的采煤技術(shù)并不斷改進和創(chuàng)新采煤技術(shù)，達到有效提升采煤效率的目的，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多利益。在提升采煤效率的對策應(yīng)用中，要從多方面進行創(chuàng)新和改進。信息化平臺的建立是提升煤炭資源開采效率的重要方法，能夠?qū)γ禾块_采過程實施動態(tài)遠程監(jiān)控，為合理的開發(fā)利用提供可靠依據(jù)。機械化水平的提高也有利于煤炭開采效率的提升。提高機械化自動化水平能夠?qū)乱约懊簬r進行高速技術(shù)處理，縮短煤炭開采時間的同時，實現(xiàn)煤炭開采優(yōu)化，進而提升采煤效率。在煤炭開采過程中可以通過綜采工藝技術(shù)的應(yīng)用以達到提高采煤率的目的。綜采工藝技術(shù)能夠充分利用自身優(yōu)勢，提高煤炭運輸整理效果，合理評估煤炭生產(chǎn)能力，并合理進行煤炭開采和后續(xù)應(yīng)用，達到高效生產(chǎn)目的。規(guī)范有序的產(chǎn)業(yè)秩序?qū)μ岣卟擅郝室灿兄e極影響，保證采煤——運輸——銷售全過程有序規(guī)范高效，促進采煤工作開展的更加順利。最后是對采礦人員素質(zhì)的培養(yǎng)和提升。保證人才質(zhì)量的不斷提升是保證采礦效率提升的重要前提，以促進先進技術(shù)的引進和應(yīng)用。在今后的煤礦資源開采中，煤礦企業(yè)要不斷引進先進技術(shù)，吸收先進理念，提高機械自動化水平。在信息技術(shù)以及手段的應(yīng)用下，實現(xiàn)科學(xué)、有序、有效采煤，促進我國能源優(yōu)化，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，同時促進我國煤礦企業(yè)長遠健康發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：孔令軍，山東青島人，供職于榆林神華能源有限責任公司郭家灣煤礦，研究方向：煤礦開采。

（責任編輯：蔣建華）endprint