煤礦采掘中的采礦工藝方法

張鋼舉

(山西煤炭運銷集團(tuán)泰山隆安煤業(yè)有限公司，山西忻州036600)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對礦產(chǎn)資源的需求量逐日遞增。而礦產(chǎn)又是一種不可再生的資源，因此為了提高煤礦采集質(zhì)量和效率，有必要對煤礦采掘過程中的采礦工藝和方法進(jìn)行探索研究。通過對采掘過程中存在的問題進(jìn)行研究和改進(jìn)，使煤礦采掘技術(shù)應(yīng)用到更多不同的煤礦采集地區(qū)中去，進(jìn)一步促使煤礦采掘事業(yè)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1 煤礦的采掘方法

煤礦的采掘方法有很多種，但卻各有利弊。一般根據(jù)不同的開采條件來選定開采方式。在實際煤礦采掘的過程中應(yīng)用最多的主要有三種:露天開采、井下開采、極傾斜煤層開采。

1.1 露天開采

露天開采是煤礦采掘過程中一種比較簡單的方法。它是一種由上向下的，并根據(jù)井田來劃分水平分層的逐層開采煤礦的粗放式的開采方式。露天開采煤礦的過程大致可以分成三個步驟:①利用特定的設(shè)備使巖層松動破碎。②運用煤礦采掘設(shè)備將巖煤整體開采出來。③通過運輸設(shè)備將開采出來的巖煤運送到指定地點。一般來說，露天開采方式受到環(huán)境方面的限制比較少，技術(shù)方面的要求也比較低。因此，通過增加采掘設(shè)備的數(shù)量或采用大型的設(shè)備來進(jìn)行采掘不僅能夠提高生產(chǎn)效率和對資源的有效利用，還可以減少開采成本。露天開采方式安全隱患的概率比較低，工人的人生安全比較有保證。然而，露天開采方式卻需要占用大量的土地，并且還會對周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，具有比較大的破壞性。

1.2 井下開采

井下開采是指一種采用比較廣泛的煤礦采掘工藝。這種開采方式需要提前開展對礦井的建設(shè)工作，從而滿足井下采掘煤礦的各種需求。隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，井下煤礦的采掘過程也逐漸向機(jī)械化的方向前進(jìn)。目前，井下煤礦采掘設(shè)備大多都是依靠電力帶動，進(jìn)行機(jī)械化的生產(chǎn)活動。然而相較于露天開采，井下開采不僅更加的復(fù)雜，而且需要更多的資金的支持，由此大大地增加了開采成本。除此之外，在煤礦的采集過程中，井下開采方式具有更大的風(fēng)險性，也就是說的工人的人身安全存在著巨大的威脅。另一方面，因井下開采是在地下進(jìn)行，所以在煤礦采集的過程中對環(huán)境的影響較小，不會破壞原有的植被，具有良好的環(huán)護(hù)作用。

1.3 極傾斜煤層開采

相對于露天開采和井下開采方法，極傾斜煤層開采是一種比較特殊的開采方式。并且這種開采方式實施的條件十分嚴(yán)格，具體表現(xiàn)如下:①在開展煤礦建設(shè)工作之前相關(guān)工作人員要對實際現(xiàn)場進(jìn)行考察，然后根據(jù)考察結(jié)果對煤礦進(jìn)行工藝設(shè)計和管理。②煤礦工作人員需要充分了解開采過程中所需要的設(shè)備，以此保障煤礦開采過程中的設(shè)備正常運轉(zhuǎn)以及滿足工藝需求。③工作人員還需要對開采過程中的安全問題予以重視，如加強對通風(fēng)質(zhì)量以及開采過程中各項系統(tǒng)和開采設(shè)備的監(jiān)控和完善工作。

2 適宜我國的煤礦開采技術(shù)

2.1 小階段爆破落煤采煤法

小階段爆破落煤采煤法是指將某一區(qū)段內(nèi)的煤礦在無支護(hù)、無設(shè)備以及無人員的條件下分成若干個小區(qū)段的煤礦采掘方法。這種采煤法是在開采傾角大于40°，并且煤層厚度大約在3.5 ～7.5 m 之間，煤層頂?shù)装暹€必須在不易滑落的條件下才能應(yīng)用。通常此類方法有較高的安全性以及回采工藝簡便，生產(chǎn)效率較高。但是，由于爆破造成的煤礦散落地點具有不確定性，這就導(dǎo)致煤礦的回采率比較低。此外，這種開采方法的通風(fēng)系統(tǒng)十分復(fù)雜，不利于風(fēng)流的分配。

2.2 偽傾斜的柔性掩護(hù)支架采煤法

煤層傾角的大小決定了采煤時工作面區(qū)段的高度，而通過采用偽傾斜的柔性掩護(hù)支架采煤法進(jìn)行采煤工作則可以緩解采煤工作面的傾角。同時，由于它的工作面比較長，導(dǎo)致在進(jìn)行長壁采煤的巷道部署和生產(chǎn)系統(tǒng)受到限制，最終導(dǎo)致煤礦掘進(jìn)的效率降低。這都是由于煤層的傾斜或緩斜造成的。而將這種方法運用于掩護(hù)支架上，將工作空間和開采區(qū)隔開是非常適合的。這樣不僅能夠把頂板作業(yè)簡單化，還可以保證生產(chǎn)的安全性，促使煤礦自溜，降低工人的勞動強度。

2.3 刨煤機(jī)采煤方法

刨煤機(jī)采煤方法是一種采用機(jī)械設(shè)備的煤礦采集方法，這種方法使得煤礦的生產(chǎn)效率得到了大幅度的提升，并且這種方法對于中等級別的煤層開采工作來說，也是非常有利的。它對煤層截面的切割深度可達(dá)25 cm，并且它具備當(dāng)前在工作面上的刨煤機(jī)和煤礦輸送機(jī)采用的最廣泛的智能驅(qū)動系統(tǒng)，再通過配合支架控制系統(tǒng)，最終在工作面上實現(xiàn)了采煤作業(yè)的全自動化。當(dāng)然，刨煤機(jī)和其他設(shè)備比較而言，在操作方面也更加的簡單。

2.4 炮采放頂煤法

對于采掘煤層厚度在5 m 以上的傾斜或極傾斜煤層來說，采用炮采放頂煤法無疑是最好的選擇。這是因為它具有滑移頂梁和多個液壓單體柱，這就使得它不僅可以自由滑動，操作簡便，還具有較高的安全性。

3 煤礦采掘過程中應(yīng)該注意的問題

3.1 根據(jù)煤礦的具體情況選擇合適的開采方法

在煤礦采掘過程中經(jīng)常遇到各種地形，此時煤礦工作人員要對生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行實際考察，從而選擇出安全性比較高，成本比較低，最合適的煤礦采掘方法，有效地避免采掘過程中的存在的危險情況，減少危險情況的發(fā)生。

3.2 設(shè)計科學(xué)合理的采掘方案

對于煤礦開采工作，煤礦設(shè)計是十分重要的部分，井下煤礦開采工作更是如此。所以，在進(jìn)行煤礦開采作業(yè)之前，充分做好煤礦的設(shè)計工作是一項至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。一方面，工作人員要充分考慮到煤礦企業(yè)的成本支出，還要考慮到采礦過程中的安全性等問題，從而保證煤礦設(shè)計的合理性。在煤礦采掘的過程中，工作人員還要根據(jù)實際情況進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，進(jìn)一步保障采礦工作順利開展。

3.3 堅持安全生產(chǎn)，避免采礦事故的發(fā)生

安全不僅是保證生產(chǎn)正常開展的關(guān)鍵，也是保證工作人員身心健康的關(guān)鍵所在。在我國煤礦生產(chǎn)過程中，安全問題一直是煤礦企業(yè)生產(chǎn)管理活動的重中之重。因此，采礦企業(yè)要將安全問題放在首位，以安全為出發(fā)點，并始終貫徹實施。

3.4 減少對環(huán)境的污染，開展綠色環(huán)保煤礦工作

在煤礦采掘的過程中，環(huán)境污染的問題也隨之產(chǎn)生。隨著不斷對煤礦采掘工作的研究和改進(jìn)，環(huán)保理念也逐漸融入煤礦企業(yè)的生產(chǎn)活動中去。因此，在進(jìn)行煤礦采掘的過程中，企業(yè)要把握住開采煤礦的方法以及對周圍環(huán)境的影響，從而選出對環(huán)境影響較小的、比較適宜的煤礦開采方式，實現(xiàn)綠色環(huán)保的煤礦采掘過程。

3.5 加強對相關(guān)人員的培養(yǎng)，提高員工的綜合素質(zhì)

煤礦采掘工作需要相關(guān)人員予以操作，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)對煤礦采集過程中工作人員的情況予以全面了解和把握，并對其不足，加以改善，只有這樣才能保證煤礦采集的質(zhì)量。企業(yè)可以通過構(gòu)建人才培養(yǎng)體系，對員工存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，通過對員工的培訓(xùn)，提高員工的綜合素質(zhì)，以此最大限度地保證生產(chǎn)的順利開展。

4 結(jié)語

總之，為了推動煤礦企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和煤礦質(zhì)量，加強煤礦采掘方法和工藝的研究已經(jīng)越來越重要。所以，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)深入地研究煤礦采掘方式和采礦技術(shù)，并且盡快地解決煤礦采集過程中存在的問題，從而為煤礦的采掘工作提供可靠的保障。

［1］張許.煤礦采掘過程中工作面爆破安全技術(shù)研究［J］.河南科技，2014 (10):42.

［2］任宏超.煤礦采掘中的采礦工藝與方法分析［J］.化工管理，2014 (12):186 -186.

［3］王獻(xiàn)輝. 井工煤礦采掘技術(shù)分析［J］. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013 (31):111 -111.