采礦地質(zhì)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及技術(shù)探討

盧繼平

（六枝工礦集團(tuán)習(xí)水馬臨煤業(yè)有限責(zé)任公司 貴州六枝 553400）

采礦地質(zhì)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及技術(shù)探討

盧繼平

（六枝工礦集團(tuán)習(xí)水馬臨煤業(yè)有限責(zé)任公司 貴州六枝 553400）

在煤礦開采過程中，由于采礦方法的局限性以及采礦方法的落后，造成資源的浪費(fèi)和生產(chǎn)安全事故以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡。因此，做好煤礦采礦新技術(shù)的研究和實(shí)踐對于提高資源利用率、降低資源消耗、確保生產(chǎn)安全，減少生產(chǎn)安全事故等方面有著重要意義。本文首先詳細(xì)介紹了煤礦采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，然后對煤礦常用采礦技術(shù)進(jìn)行了分析，并詳細(xì)探究了煤礦采礦技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，以期促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

煤礦；采礦地質(zhì)技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

煤礦是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會發(fā)展的源動力，不僅為人們的工作和生活提供了幫助，同時(shí)也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要推動力。隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，煤礦作為最重要的能源，其需求量也在逐漸上升。目前，我國煤礦的采礦效率和生產(chǎn)效率都比較低，因此，改善煤礦采礦技術(shù)，促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)在煤礦開采方面的應(yīng)用具有非常重要的意義。

2 煤礦采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 煤炭的用途

煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重分別占76.0%和68.9%。煤炭的用途十分廣泛，可以根據(jù)其使用目的總結(jié)為兩大主要用途：

2.1.1 動力煤

①發(fā)電用煤：我國約1/3以上的煤用于發(fā)電。②蒸汽機(jī)車用煤：占動力用煤2%左右。③建材用煤：約占動力用煤的10%以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。④工業(yè)鍋爐用煤：約占動力煤的30%。⑤生活用煤：約占燃料用煤的20%。

2.1.2 煉焦煤

煉焦煤的主要用途是煉焦炭，焦炭多用于煉鋼，是目前鋼鐵等行業(yè)的主要生產(chǎn)原料，被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”。

2.1.3 煤化工

煤炭液化是把固態(tài)狀態(tài)的煤炭通過化學(xué)加工，使其轉(zhuǎn)化為液體產(chǎn)品（液態(tài)烴類燃料，如汽油、柴油等產(chǎn)品或化工原料）的技術(shù)。

2.2 煤礦行業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)分析

煤礦行業(yè)由于所處體制不同，在技術(shù)、材料準(zhǔn)備、人員任用、工作環(huán)境等多方面均有不同的表現(xiàn)。按現(xiàn)行所有制來劃分，我國的煤礦分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦、地方國有煤礦、國有重點(diǎn)煤礦三種。由于我國面積廣闊，煤炭儲備地遍布各處，隨著各地區(qū)經(jīng)濟(jì)能力的高低不同，煤礦行業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)多樣化持續(xù)了相當(dāng)長的時(shí)間。在煤礦的開采技術(shù)方面，我國主要采用半機(jī)械半自動綜合采煤方式。

2.3 煤礦行業(yè)生產(chǎn)安全問題嚴(yán)重

我國煤礦行業(yè)在2005年產(chǎn)能21億t，死亡近6000人。2009年死亡降至2631人，百萬噸死亡率降至0.892。2010年死亡2433人。國際認(rèn)為：中國采礦業(yè)是世界上最危險(xiǎn)行業(yè)之一。出現(xiàn)這些問題說明安全監(jiān)管存有重大隱患，主要表現(xiàn)為：①安全意識差，安全培訓(xùn)走形式；②事故責(zé)任人處理不到位；③監(jiān)察處罰深入程度差；法規(guī)不配套沒有處罰細(xì)則。

3 我國煤礦常用采礦技術(shù)概述

3.1 深井開采技術(shù)

深井開采技術(shù)，主要是將現(xiàn)有豎井開拓深度進(jìn)行延伸，提高深部儲量的開發(fā)強(qiáng)度，由于淺層地下煤礦儲量的消耗，深部資源的開采勢在必行。采用深井開采可以大大提升采礦企業(yè)對深部資源的開發(fā)利用，降低傳統(tǒng)深部開采技術(shù)造成的成本的增加幅度，同時(shí)在原有井巷設(shè)備基礎(chǔ)上施工，大幅降低了初期成本，提升了煤礦企業(yè)的效益。但也存在這一些問題，深部作業(yè)會帶來深部低溫升高、地壓變化復(fù)雜、地壓管理困難、沖擊地壓和巷道支護(hù)等頻繁等問題，因此，深井管理難度較大，而現(xiàn)階段技術(shù)水平不高，限制了深井開采技術(shù)的廣泛運(yùn)用。

3.2 小階段爆破技術(shù)

這種新技術(shù)需要對礦體按較小的階段進(jìn)行劃分層次，根據(jù)每個(gè)階段的采煤要求，進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，通過鑿巖爆破實(shí)現(xiàn)煤炭資源的回收。由于采用階段較低，安全性大大提高。但是礦柱損失嚴(yán)重，回收的煤炭量非常少，因此，此種方法一般情況下適用于優(yōu)質(zhì)煤炭資源的回收，或某特定環(huán)境下的煤炭資源。從綜合效益上講，僅適用于部分煤礦。

3.3 刨煤機(jī)的利用

這類機(jī)械設(shè)備主要用于地表、和淺層煤礦進(jìn)行挖掘開采。由于具有較強(qiáng)的機(jī)械化能力與動力能力，在一定程度上降低了煤礦企業(yè)對于采煤工人的需求，降低了人員操作的事故風(fēng)險(xiǎn)，加上設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的連續(xù)性和人工成本的開支，實(shí)現(xiàn)了采煤成本的綜合降低，提升了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但由于作業(yè)環(huán)境高塵高濕等地下作業(yè)面的各類環(huán)境影響，設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)頻率要相對較高，一旦設(shè)備出現(xiàn)大型故障，對工程進(jìn)度影響較大。

3.4 緩傾斜厚煤層一次性開采技術(shù)

通過加強(qiáng)支護(hù)，加強(qiáng)支架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，防止支柱滑倒等現(xiàn)象，有效減少了四連桿變形和頂梁開裂等故障問題的出現(xiàn)。通過利用刨煤機(jī)等綜采設(shè)備，可一次性實(shí)現(xiàn)煤層的開采回收。

3.5 智能機(jī)器人和數(shù)字化集成的開發(fā)利用

由于科技的發(fā)展，以及智能機(jī)器人、遙感技術(shù)的應(yīng)用，使得越來越多的遙感設(shè)備和智能操作機(jī)器人投入到生產(chǎn)實(shí)踐中。傳統(tǒng)礦工作業(yè)逐漸朝向機(jī)械化、智能化的方向發(fā)展，器械在降低了礦工體力消耗的同時(shí)，還代替了礦工到作業(yè)面進(jìn)行作業(yè)。同時(shí)，通過應(yīng)用機(jī)械化、軟件，還能夠促進(jìn)勞動效率和工程質(zhì)量的提升。但由于目前機(jī)械化、智能化設(shè)備在我國尚未完全普及，高昂成本仍然是影響著煤礦企業(yè)推廣應(yīng)用的重要因素。

4 采礦技術(shù)在煤礦應(yīng)用過程中存在的問題

4.1 缺乏專業(yè)的技術(shù)操作人員

目前，我國采礦過程中，設(shè)備操作人員、設(shè)備維修人員以及采礦的工人在整體素質(zhì)方面不理想，對新設(shè)備和新技術(shù)的應(yīng)用、推廣造成了阻礙。在煤礦采礦的過程中，專業(yè)的技術(shù)人員和科學(xué)的采礦技術(shù)一樣重要。當(dāng)前，我國煤礦采礦行業(yè)急缺的技術(shù)人員主要包括設(shè)備操作人員、采礦人員、設(shè)備維修人員、設(shè)備管理人員以及工程技術(shù)人員等，這些技術(shù)人員都需要具備較高的專業(yè)素養(yǎng)，可以正確操作各種新型的機(jī)械設(shè)備，而且還能夠根據(jù)采礦技術(shù)規(guī)定中的要求正確實(shí)施采礦。

4.2 配套管理制度問題

在煤礦開采過程中，完善的管理制度是確保各項(xiàng)開采活動規(guī)律化、秩序化進(jìn)行的有效保障。然而，縱觀我國目前煤礦開采企業(yè)的管理現(xiàn)狀，多數(shù)煤礦企業(yè)并沒有建立起完善的配套管理制度，尤其是一些小型采礦企業(yè)，管理現(xiàn)狀更是令人堪憂，這就導(dǎo)致在實(shí)際的采礦過程中，缺少規(guī)章制度的嚴(yán)格約束，工人采礦操作標(biāo)準(zhǔn)化嚴(yán)重缺失，隨意性較強(qiáng)，而且不注重對機(jī)械設(shè)備的日常保養(yǎng)和維護(hù)，工作效率低下，嚴(yán)重影響了各項(xiàng)采礦技術(shù)效能的正常發(fā)揮，這樣不僅會導(dǎo)致采礦效率下降，還會導(dǎo)致煤炭資源不達(dá)標(biāo)，嚴(yán)重危害煤炭企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.3 采礦技術(shù)應(yīng)用不科學(xué)

由于煤礦采礦過程中會使用很多的機(jī)械設(shè)備，這些機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用是采礦技術(shù)的一部分，但是實(shí)際操作時(shí)，由于這些機(jī)械設(shè)備的維修保障制度不規(guī)范、管理制度不健全或者沒有嚴(yán)格的落實(shí)這些規(guī)章制度，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備在采礦過程中經(jīng)常會出現(xiàn)故障，從而影響了煤礦采礦技術(shù)的應(yīng)用效果。還有一些機(jī)械設(shè)備操作人員沒有按照操作流程來使用設(shè)備或者設(shè)備維修保養(yǎng)工作不到位，發(fā)生了安全事故，甚至造成人員傷亡，給煤礦企業(yè)造成了難以預(yù)計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。

5 提升煤礦采礦技術(shù)應(yīng)用效果的策略

5.1 加強(qiáng)對煤礦采礦技術(shù)人員的培訓(xùn)

煤礦企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識到技術(shù)人員在采礦過程中的重要性，加強(qiáng)對采礦技術(shù)人員的培養(yǎng)力度，建立完善人才培養(yǎng)機(jī)制，通過系統(tǒng)、專業(yè)的培訓(xùn)使煤礦采礦行業(yè)的所有技術(shù)人員都可以具備較高的綜合素養(yǎng)和技術(shù)能力。同時(shí)立足企業(yè)內(nèi)部，挑選一些工作努力、天分較高的技術(shù)人員，加強(qiáng)培訓(xùn)，作為采礦技術(shù)人員的骨干。

5.2 建立完善的配套管理制度

建立健全配套管理制度，加強(qiáng)企業(yè)對開礦工人的管理。完善的管理制度是煤礦開采工作以及管理工作能夠做到有法可依的重要保障。因此，在煤礦開采過程中，應(yīng)該建立健全配套管理制度，具體如下：①建立完善的技術(shù)應(yīng)用制度，規(guī)范員工的技術(shù)操作程序；②建立完善的設(shè)備管理制度，加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備的日常維護(hù)和保養(yǎng)；③制定完善的員工崗位職責(zé)制度，規(guī)范員工各項(xiàng)行為。

5.3 加強(qiáng)新型采礦技術(shù)的引進(jìn)和研發(fā)力度

政府相關(guān)部門以及煤礦采礦企業(yè)應(yīng)該積極引進(jìn)國外發(fā)達(dá)國家的新技術(shù)，并且加強(qiáng)對新型采礦技術(shù)的研發(fā)力度。目前，我國煤礦采礦技術(shù)和其他發(fā)達(dá)國家的采礦技術(shù)相比還有很大的差距，為了提高煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，提高煤礦的產(chǎn)能比和生產(chǎn)力，我國煤礦企業(yè)可以充分借鑒國外發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的煤礦采礦技術(shù)，綜合考慮我國國情和企業(yè)的實(shí)際情況，積極改善煤礦采礦技術(shù)。

此外，信息數(shù)字化是煤礦采礦技術(shù)發(fā)展的主要方向，在災(zāi)害預(yù)報(bào)、系統(tǒng)監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度、工程設(shè)計(jì)等方面具有較大的應(yīng)用潛力。通過信息數(shù)字化，煤礦企業(yè)可以對礦山進(jìn)行深入研究，并且以自動化、高效率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為輔助工具，實(shí)現(xiàn)煤礦采礦自動化和信息化。

6 結(jié)語

隨著社會發(fā)展，落后的煤礦開采技術(shù)終將被新型的采煤技術(shù)所取代，煤礦企業(yè)在此潮流下，必須適應(yīng)潮流的發(fā)展，積極引進(jìn)并使用新技術(shù)，并在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)不斷創(chuàng)新開采技術(shù)。安全高效的采礦技術(shù)終將得到廣泛的推廣和應(yīng)用，為煤礦企業(yè)、社會帶來巨大的財(cái)富。

[1]蔣成瑞.煤礦采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及改進(jìn)技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（04）：84～85.

[2]李哲豪.煤礦采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及改進(jìn)技術(shù)探討[J].科技展望，2014（11）：84～85.

[3]劉夢林.煤礦采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及改進(jìn)技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（09）：16～17.

TD82

A

1004-7344（2016）06-0168-02

2016-2-10