試論煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法

李繼東

【摘要】我國(guó)是一個(gè)煤炭資源儲(chǔ)存量極大的國(guó)家，煤炭資源也是我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)最主要的能源之一。煤礦開采生產(chǎn)在我國(guó)的歷史較為悠久，其隨著社會(huì)科技的進(jìn)步與發(fā)展，不斷有新的采礦技術(shù)被應(yīng)用在現(xiàn)代煤礦開采作業(yè)中。使用新的煤礦開采技術(shù)不但能夠極大的提高煤礦的開采效率，還對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少生態(tài)破壞有著重要意義?，F(xiàn)本文就主要分析了幾種較為先進(jìn)的新型煤礦采礦技術(shù)，并介紹了幾種常用的開采方法，以供讀者交流參考。

【關(guān)鍵詞】煤礦；采礦；新技術(shù)；開采方法

盡管目前世界上有三大化石能源，即石油、天然氣和煤炭，且在科技的推動(dòng)下還有很多其他的新型能源被不斷開發(fā)利用。但是煤炭作為我國(guó)的主要能源這一地位卻一直沒有改變，甚至在某種程度上講要比石油和天然氣的使用范圍更廣，使用量更大。因此煤礦企業(yè)仍然是一個(gè)非常重要的國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。為了能夠促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益增收，提高煤礦開采水平和效率，技術(shù)人員也在不斷的研究新的煤礦采礦技術(shù)，且已經(jīng)有了一定的研究成果，目前，一些大中型煤礦企業(yè)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不同程度的機(jī)械化開采作業(yè)，人工采礦的技術(shù)方法也有了很大的改進(jìn)。以下就來(lái)簡(jiǎn)單介紹幾種新采礦技術(shù)和開采方法。

1、使用煤礦采礦新技術(shù)的必要性

煤礦作為一種不可再生能源，大都深藏在地下，且其中含有大量的瓦斯氣體。因此在開采利用的過程中采礦單位不但要盡可能的提高開采效率，減少煤炭資源浪費(fèi)，同時(shí)也要意識(shí)到煤礦開采是一項(xiàng)具有較大難度和危險(xiǎn)性的復(fù)雜作業(yè)項(xiàng)目，必須要做安全防范措施。但是事實(shí)上我國(guó)很多小型煤礦企業(yè)所使用的煤礦采礦技術(shù)較為落后，安全設(shè)施較為簡(jiǎn)陋，不但不利于煤礦開采效率的提高，而且對(duì)采礦工人的生命安全也有極大的威脅。尤其是一些煤礦所在地的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，在薄煤層與急傾斜煤層的開采中作業(yè)難度較大，若仍然采用傳統(tǒng)的采礦技術(shù)，很難實(shí)現(xiàn)較好的采礦效果。因此非常有必要加強(qiáng)技術(shù)改革，采用一些先進(jìn)的采礦技術(shù)和開采方法來(lái)提高采礦效率和安全系數(shù)。

2、煤礦采礦的幾種新技術(shù)

2.1炮采放頂煤采煤技術(shù)

該技術(shù)的運(yùn)用比較廣泛，主要包括以下兩種類別。第一、滑移支架放頂煤采煤法。滑移頂梁包括兩個(gè)組成部分：頂梁和支柱。前梁和后梁是通過頂梁、導(dǎo)向槽或者是前梁彈簧鋼進(jìn)行連接的，支架的支柱是液壓?jiǎn)误w柱，數(shù)量不完全相等，一般是2—5個(gè)。一般來(lái)說，當(dāng)煤層厚度大于五米的時(shí)候，可以采用這種方法開采，它主要適用于傾斜和急傾斜煤層。第二、二型鋼梁放頂煤開采。該方法的支護(hù)使用的是二型鋼梁，運(yùn)用單體液壓支柱架設(shè)棚，工作面采用放炮落，人工破網(wǎng)放煤。如果煤層條件較差，或者技術(shù)水平較低，可以采用這種方法進(jìn)行煤礦開采。

2.2偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法

該方法的工作面較長(zhǎng)，傾角比較緩慢，其生產(chǎn)系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單、掘進(jìn)率低等特點(diǎn)。該方法將工作空間和采空區(qū)隔開，不僅簡(jiǎn)化了管理工作，還保證了生產(chǎn)的安全，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，主要適用于開采斜角煤層。埋藏穩(wěn)定、煤層厚度變化不大的可以運(yùn)用該方法進(jìn)行開采。在回采的過程中，回風(fēng)巷需要將支架不斷的接長(zhǎng)，而進(jìn)風(fēng)巷的支架則需要不斷的拆除。當(dāng)工作面到達(dá)采區(qū)附近，則需要將支架全部回收。

2.3小階段爆破落煤采煤法

使用該方法，首先將區(qū)段內(nèi)的煤層分成多個(gè)小區(qū)段，并且，在工作面沒有施工人員，施工設(shè)備和支護(hù)措施。該方法主要適用于開采傾角大于四十度的情況，煤層厚度在3.5—7.5米之間，并且頂?shù)装宀蝗菀谆?，不?guī)則的煤層。它具有安全性強(qiáng)、回采工藝簡(jiǎn)單、工作效率高的特點(diǎn)。但是它也有回采率低、通風(fēng)系統(tǒng)比較復(fù)雜等缺陷與不足。

2.4刨煤機(jī)采煤方法

該技術(shù)最先在中等和薄煤層開采中得到了運(yùn)用，適應(yīng)了開采的實(shí)際，大大的提高了開采的效率。目前，在實(shí)際工作中，采用智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)刨煤機(jī)，并采用可靠的支架控制系統(tǒng)，從而有利于實(shí)現(xiàn)采煤的自動(dòng)化。此外，支架的前移也能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，從而增加了支架的可靠性，也提升了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化。在適用范圍上，刨煤機(jī)可以適用于特薄煤層的開采，最小的開采厚度可以達(dá)到0.6m。為了提高穩(wěn)定性，便于實(shí)際操作和維修，采空區(qū)一側(cè)的刨煤機(jī)導(dǎo)軌和附件需要焊接在輸送機(jī)上面。為了減少粉塵的產(chǎn)生、防止部件過分磨損，還有必要安裝刨煤機(jī)水平控制系統(tǒng)。

3、煤礦采礦的常用開采方法

在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，煤礦采礦企業(yè)逐漸總結(jié)了很多開采方法，用來(lái)應(yīng)對(duì)各種各樣的煤礦分布形式。但總體來(lái)講，一般較為常用的開采方法則主要是井下采煤、露天采煤和急傾斜層采煤。

3.1井下采煤

這種開采方法是應(yīng)用最多，也是應(yīng)用最廣泛的煤礦開采方法。一般來(lái)講，井下采煤主要有旱采和水采兩種形式。其中旱采是最為常用的，水采的使用次數(shù)相對(duì)較少。旱采又能分為壁式和柱式兩種形式，采用壁式開采方法能夠?qū)崿F(xiàn)大產(chǎn)量的采煤效益，開采效率較高。而柱式開采方法的優(yōu)勢(shì)則是支護(hù)設(shè)施需要的較少，因而成本較低，但是其回采率較低。

具體來(lái)講，采用井下采煤的開采方法，是要根據(jù)煤層的傾角來(lái)選擇開采方法。一般傾角超過10°，就可以采用水平開采。水平開采時(shí)可以將礦區(qū)分為幾個(gè)采區(qū)，依次從第一水平、第二水平、第三水平進(jìn)行開采。若傾角較小，則可以將煤區(qū)劃分為幾個(gè)盤區(qū)，先開采中間盤區(qū)，再開采較遠(yuǎn)的盤區(qū)。若煤礦礦區(qū)的煤層分為好幾層，則需要從上至下依此開采。

3.2露天開采

露天開采主要是應(yīng)用在煤層分布在地表的煤礦區(qū)中。在開采時(shí)同樣需要將煤礦區(qū)劃分為幾個(gè)水平層，然后再依此從上到下進(jìn)行逐層開采。開采時(shí)首先用機(jī)械將巖煤打破，再用挖掘設(shè)備將煤塊挖出，之后再利用運(yùn)輸機(jī)械將其運(yùn)送至場(chǎng)外。露天采煤的開采方式無(wú)需進(jìn)行過多的支護(hù)，且作業(yè)面積較為寬廣，可以采用機(jī)械化開采和運(yùn)輸，開采效率較高，成本也相對(duì)較低。另外，其回采率和資源利用率較高，安全隱患少。然而這種開采方式需要占用很大面積的土地，還會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染。

3.3急傾斜煤層開采

運(yùn)用該方法采煤的時(shí)候，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)采區(qū)進(jìn)行合理的劃分，盡可能的加大采區(qū)的尺寸和煤炭?jī)?chǔ)量，在進(jìn)行采區(qū)劃分的時(shí)候，應(yīng)該考慮生產(chǎn)設(shè)備和回采工藝的要求，進(jìn)行合理的劃分。為了使開采順利進(jìn)行，適當(dāng)?shù)募哟蟛蓞^(qū)的走向長(zhǎng)度和階段的垂直高度。在施工中，還要改進(jìn)巷道的布置，優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在煤礦采礦生產(chǎn)中采用先進(jìn)的采礦技術(shù)能夠極大的提高采礦效率，增大采礦作業(yè)安全系數(shù)，是非常值得大力推廣和應(yīng)用的。只有不斷完善開采技術(shù)和開采方法，進(jìn)而帶動(dòng)煤礦采礦的變革，提高煤礦采礦的安全性和可靠性，才能促進(jìn)現(xiàn)代煤礦采礦的高產(chǎn)和高效，提高采煤的綜合效益。

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