煤礦工程采礦新技術(shù)之淺論

郭志偉

（山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司斜溝煤礦，山西 呂梁 033602）

引言

近年來，為了最大限度的滿足煤礦工程的發(fā)展需求，煤礦企業(yè)不斷引進(jìn)現(xiàn)代化新技術(shù)，以此提高煤礦工程的開采效率，增強企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但就目前來說，煤礦工程是一項系統(tǒng)性及復(fù)雜性非常之強的工作，在開采過程中不僅投入大量的資金、設(shè)備、技術(shù)和人員等物質(zhì)資源，也離不開一系列采礦技術(shù)和方法的支撐。因此，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。本文對煤礦工程采礦新技術(shù)進(jìn)行分析，希望能夠為煤礦的開采工作提供一些技術(shù)指導(dǎo)，從而推進(jìn)煤礦企業(yè)的良好發(fā)展。

1 采礦新技術(shù)在煤礦中的重要意義

現(xiàn)階段，面對世界對于礦產(chǎn)品逐年增多的需求，許多煤礦企業(yè)相繼加大了煤礦的采掘量，由此，煤礦工程采礦的技術(shù)改革以經(jīng)濟(jì)利益為基礎(chǔ)，立足于我國煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，從產(chǎn)業(yè)科技的發(fā)展前沿出發(fā)，根據(jù)煤礦企業(yè)的配套設(shè)備，促進(jìn)煤礦企業(yè)的生存和發(fā)展。所以，采礦新技術(shù)的應(yīng)用對于煤礦企業(yè)而言，具有非常重要的意義。

1.1 有助于降低煤礦事故的發(fā)生率

在煤礦開采的實際過程中，我國煤礦事故頻發(fā)，針對煤礦生產(chǎn)中所存在的諸多問題，煤礦企業(yè)應(yīng)高度重視煤礦開采過程中的安全［1］。而采用新的技術(shù)，不僅能夠保障采礦過程的科學(xué)性，還能夠降低采礦成本，減少安全事故的發(fā)生。

1.2 有助于增加企業(yè)的市場競爭力

通常煤礦企業(yè)陳舊、落后的采礦技術(shù)和設(shè)備不僅會導(dǎo)致煤礦事故的發(fā)生，還會極大阻礙煤礦企業(yè)的發(fā)展。反之，如果煤礦企業(yè)擁有先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，就會比同行業(yè)競爭企業(yè)在生產(chǎn)建設(shè)上占據(jù)更大的優(yōu)勢，繼而獲得更多的經(jīng)濟(jì)利潤。

1.3 有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得采礦的許多環(huán)節(jié)已有人力勞動逐漸向機械操作發(fā)展，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，煤礦企業(yè)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，如果具有先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，能夠顯著減少人力勞動，實現(xiàn)生產(chǎn)機械化，節(jié)約人力成本，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 采礦技術(shù)在我國煤礦工程中的應(yīng)用

我國煤礦開采過程歷史悠久，煤礦開采技術(shù)也具有深厚的基礎(chǔ)。但煤礦采礦工作比較復(fù)雜，且存在較大的風(fēng)險，尤其是在一些地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域，因受到采礦技術(shù)較差、設(shè)備落后的限制，加大了煤礦采礦的難度。因此，為了最大限度的避免采礦事故的發(fā)生，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，則需要先進(jìn)的采礦技術(shù)作為支撐。

2.1 傳統(tǒng)的采礦方法

在煤礦實際工作中，煤礦的開采方法多種多樣且各具特色。一般情況下，為了提高煤礦的開采效益，需要根據(jù)煤礦的具體情況采用相應(yīng)的開采方法，具體分析如下：

露天采煤。露天采煤的開采方法適用于一些埋藏較淺的開采工作，因而這種情況下，企業(yè)的投資會較少，開采的難度較?。?］。在這個過程中，先將井田劃分為許多水平分層，然后通過分層，一層一層、自上而下的進(jìn)行開采。

井下采煤。井下采煤大多是在煤層傾角大于10°的情況下進(jìn)行，在該過程中主要采用水平開采的方式。首先，將每一水平煤層劃分為若干開采區(qū)域，然后，由第一水平層開始，自上而下依次開采。然而當(dāng)開采近水平煤層時，應(yīng)該在劃分之后，從中間部分開始開采較遠(yuǎn)處的煤層部分。井下采煤方式大致分為旱采和水采兩種。

急傾斜煤層采煤。在采取這種方法時，首先要劃分開采區(qū)域，然后加大開采區(qū)域的尺寸和煤炭儲量，同時，還應(yīng)適當(dāng)加大開采區(qū)域的走向長度和階段的垂直高度。為了改進(jìn)與優(yōu)化整個生產(chǎn)系統(tǒng)，應(yīng)該改進(jìn)巷道的布置，保證其通風(fēng)性能和安全要求，進(jìn)一步確保煤礦開采過程的順利進(jìn)行。

2.2 煤礦采礦的新技術(shù)

由上述可知，為了促使煤礦開采過程的順利開展，必須要重視新技術(shù)的應(yīng)用，以達(dá)到最佳開采效果。目前，我國采用的新技術(shù)如下：

刨煤機采煤方法。該開采技術(shù)應(yīng)用于中等和薄煤層的開采工作中，尤其是煤層特薄的煤層，其開采厚度最小能達(dá)0.6m。當(dāng)工作時，該技術(shù)的切割速度每秒能達(dá)到3 m，每一刀的切深能達(dá)到25cm，可極大的滿足了實際工作的需要。同時，利用智能驅(qū)動系統(tǒng)來使用刨煤機，能夠?qū)崿F(xiàn)采煤工作的自動化，不斷提高生產(chǎn)效率。

智能化集控系統(tǒng)在采煤工作面的應(yīng)用。智能化集控系統(tǒng)運行方式分為兩種：自動運行模式和人工操作模式。在現(xiàn)場作業(yè)當(dāng)中，人工操作模式有優(yōu)先權(quán)，即當(dāng)工作面需要人工作業(yè)時，集控系統(tǒng)會退出自動運行模式，自動轉(zhuǎn)換成人工操作模式；工作面主要設(shè)備運行方式還存在就地和控制臺集控系統(tǒng)互鎖關(guān)系，即就地操作時，集控系統(tǒng)進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，同時就地優(yōu)先原則。具體情況為，采煤機巡視工、三機巡視工就地操作時，控制臺集控系統(tǒng)進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，集控系統(tǒng)工不能進(jìn)行操作。支架控制系統(tǒng)例外，即在集控系統(tǒng)自動運行模式下，支架巡視工可進(jìn)行人工干預(yù)操作。通過姿態(tài)檢測系統(tǒng)的反饋、視頻監(jiān)控系統(tǒng)反饋等，集控系統(tǒng)工選擇起始采煤工藝段，選擇工藝段限速值，選擇系統(tǒng)自動運行模式，啟動采煤作業(yè)，開始全智能化采煤［3］。

小階段爆破落煤采煤法。該方法適用于傾角大于40°、厚度在3.5～7.5m 之間的煤層，具有諸多優(yōu)點。比如說安全性很高、回采工藝簡單、工作效率高等，同時存在一些不足之處，例如回采率低、通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜等情況。但相比其他方法來說，這種方法值得推廣應(yīng)用。

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法。該方法能夠隔開工作空間和開采區(qū)域適用于斜角煤層及埋藏穩(wěn)定、煤層厚度變化不大的煤礦部分。在這個過程中，采煤的工作面較長，生產(chǎn)簡單，能夠提高采煤的安全性。同時，該方法便于工作人員進(jìn)行管理工作，從而減輕作業(yè)人員的勞動強度。但應(yīng)當(dāng)注意的是，在回采的過程中要將回風(fēng)巷的支架不斷接長，逐步拆除進(jìn)風(fēng)巷的支架，當(dāng)工作面達(dá)到采礦區(qū)域附近時將支架全部收回。

3 煤礦工程采礦新技術(shù)的發(fā)展趨勢

據(jù)史料記載，我國的采礦工藝從宋朝起就已經(jīng)相當(dāng)成熟，然而隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤礦企業(yè)面臨著技術(shù)創(chuàng)新的新局面。當(dāng)前，我國采礦工藝的發(fā)展方向比較多元化，但從整體上來說，數(shù)字化的煤礦建設(shè)是我國煤礦發(fā)展的必然趨勢。因此，在煤礦工程的開采過程中，智能采礦是我國礦業(yè)發(fā)展的終極目標(biāo)。智能采礦是指在煤礦開采的過程中，運用開采環(huán)境數(shù)字化、采掘裝備智能化、生產(chǎn)過程遙控化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化和經(jīng)營管理信息化的方法，實現(xiàn)采礦工藝過程的安全、高效、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保，簡單地說就是采礦作業(yè)人員通過遙控指揮生產(chǎn)作業(yè)。

智能采礦不僅能夠減少人力成本，還能有效解決礦山生產(chǎn)的安全問題，實現(xiàn)大規(guī)模的開采活動，提升企業(yè)競爭力。同時，智能采礦有助于實現(xiàn)技術(shù)隊伍的知識化，提高工作人員的技術(shù)水平［4］。但是目前我國礦業(yè)發(fā)展仍處于初期階段，煤礦企業(yè)以小中型企業(yè)為主，采用小規(guī)模粗放式的開采模式，仍存在技術(shù)水平落后等問題，因此，實現(xiàn)智能采礦是一個漫長的過程。在這個過程中，需要各個發(fā)展環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)配合，只有這樣才能真正實現(xiàn)采礦企業(yè)的跨越式發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，煤礦工程采礦新技術(shù)在煤礦企業(yè)中扮演日趨重要的角色，對企業(yè)的生存和發(fā)展均具有不容忽視的作用。因此，在今后的煤礦采礦工作中，應(yīng)該先從觀念上改變，重視新技術(shù)和開發(fā)方法的運用，同時在新技術(shù)的應(yīng)用過程中不斷總結(jié)，取長補短，從而推動采礦技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)煤礦工程的可持續(xù)發(fā)展，為煤礦企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］郝永.煤礦工程采礦新技術(shù)的要點探析［J］.技術(shù)與市場，2014，15（3）：72－73.

［2］李世棟.關(guān)于煤礦工程采礦新技術(shù)的要點初探［J］.技術(shù)與市場，2014，10（9）：85－86.

［3］李占山.試析煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013，11（14）：146－147.

［4］潘朝陽.采礦新技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用研究［J］.能源與節(jié)能，2014，19（8）：31－32.