煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法研究

楊光躍

摘要：煤炭是不可再成資源，隨著社會(huì)的發(fā)展，煤礦資源需求量不斷增加，煤炭?jī)?chǔ)儲(chǔ)量不斷減少，使得煤礦開采體系必須不斷完善，適應(yīng)生產(chǎn)需求的變化，研發(fā)出新型采礦技術(shù)和開采方法，提升煤礦開采效率和產(chǎn)煤質(zhì)量。目前，在煤礦開采中應(yīng)用較為普遍的采煤新技術(shù)有炮采放頂煤、小階段爆破落煤和全自動(dòng)刨煤機(jī)采礦技術(shù)，廣泛應(yīng)用的采礦方法有井下采煤、露天采煤以及急傾斜層采煤方法，保證了煤礦的高效安全開采。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦；新技術(shù)；開采方法；研究

煤炭作為我國(guó)最豐富的不可再生能源，被廣泛應(yīng)用于我國(guó)居民的日常生活以及社會(huì)工業(yè)的生產(chǎn)制造，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于煤礦的需求量不斷增加。我國(guó)的煤礦資源大多深埋地底，需要通過井工開采的方式獲得，對(duì)于煤礦開采技術(shù)的要求比較高。如若開采不合理，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)以及水文條件造成毀滅性的破壞，并威脅到采礦人員的生命安全[1]。隨著煤礦資源需求量的擴(kuò)大，采煤技術(shù)也隨之不斷發(fā)展，經(jīng)歷了人工挖掘到爆破采煤，再到如今的機(jī)械化采煤這三個(gè)階段，現(xiàn)代化采煤體系正在不斷完善，先進(jìn)的采礦技術(shù)和開采方法被引進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中，使得煤礦開采效益不斷提高。

一、煤礦采煤新技術(shù)

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)也進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，大大提升了我國(guó)的勞動(dòng)生產(chǎn)率。在煤礦開采中，實(shí)際工作仍然會(huì)受到地質(zhì)構(gòu)造、煤層結(jié)構(gòu)、煤層性質(zhì)（比如說硬度、厚度、埋藏深度）等因素的限制，而且隨著煤炭資源的日漸減少，煤礦的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效益也應(yīng)該不斷提升，這給煤礦開采技術(shù)提出了新的要求。隨著煤礦開采新技術(shù)的研發(fā)，先進(jìn)開采設(shè)備的引進(jìn)，煤礦的生產(chǎn)效益大大提升[2]。

（一）炮采放頂煤采礦技術(shù)

炮采放頂煤采礦是目前應(yīng)用較為廣泛的一類采礦技術(shù)，在實(shí)際工作時(shí)主要有以下兩種技術(shù)體系：①π型鋼梁放頂煤開采，過在頂煤層架設(shè)置π型鋼梁和液壓?jiǎn)沃w，進(jìn)行系統(tǒng)支護(hù)后，獨(dú)立開展采煤、放頂這兩項(xiàng)工作，隨后選擇合適的人工爆破方式進(jìn)行采礦。這一采礦技術(shù)常用于煤層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的區(qū)域，對(duì)采礦設(shè)備的要求比較低，但是在實(shí)際使用時(shí)，需要操作人員嚴(yán)格按照技術(shù)流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作，對(duì)于作業(yè)人員的專業(yè)性要求比較高；②滑移支架放頂煤采煤法。將彈簧鋼及溝槽等裝置安裝在采煤層的前梁與頂梁部位，同時(shí)在礦層支架的位置安裝3個(gè)左右的液體單體住，再通過銷軸將二者穩(wěn)定連接，便可開展采煤工作。這一技術(shù)對(duì)礦區(qū)環(huán)境的要求比較低，技術(shù)體系靈活系數(shù)高，易于實(shí)施，能夠保證采煤高度，但是在實(shí)施是存在穩(wěn)定性較差、支架支撐力不夠等問題，影響煤礦生產(chǎn)安全。

（二）三下采礦技術(shù)

這是一項(xiàng)高科技技術(shù)，把收集到的煤礦的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，然后進(jìn)行模擬開采實(shí)驗(yàn)，這樣就會(huì)把一些實(shí)際開采可能會(huì)發(fā)生的問題展現(xiàn)出來，我們可以以此作為依據(jù)，在實(shí)際開采中做好相應(yīng)的防護(hù)措施，大大降低煤礦開采安全事故發(fā)生的頻率。

（三）全自動(dòng)刨煤機(jī)采礦技術(shù)

在淺中層煤礦中，常采用全自動(dòng)刨煤機(jī)進(jìn)行機(jī)械化采礦，在工作時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)該不定時(shí)檢查產(chǎn)煤質(zhì)量，及時(shí)調(diào)整刨煤機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，確保煤礦開采效率。刨煤機(jī)是此類采礦技術(shù)的關(guān)鍵性設(shè)備，因此作業(yè)人員應(yīng)該定期對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，在日常工作時(shí)如有異常，及時(shí)檢修進(jìn)行故障排查，確保機(jī)械零部件的牢固，如有損壞及時(shí)更換，讓設(shè)備始終處于一個(gè)機(jī)械疲勞狀態(tài)內(nèi)的最佳運(yùn)行狀態(tài)，延長(zhǎng)設(shè)備使用年限，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效益。全自動(dòng)刨煤機(jī)采礦技術(shù)的生產(chǎn)效率極高，能夠一次性挖掘25米厚度的煤層，生產(chǎn)成本較低，是現(xiàn)代化機(jī)械采煤體系中的一種重要采礦技術(shù)。

二、煤礦開采方法

（一）井下采煤方法

我國(guó)煤炭資源豐富，但是大多深埋地底，因此井下采煤是較為普遍的一類煤礦開采方法，井工開采的技術(shù)要求是比較高的，必須設(shè)置煤礦通風(fēng)系統(tǒng)，加強(qiáng)“一通三防”安全施工技術(shù)的應(yīng)用，才能確保采煤安全性，保證煤礦生產(chǎn)效益。井下采煤方法包括水采和旱采兩種，是根據(jù)礦區(qū)有無(wú)水源來選擇的，有壁式、柱式等多種實(shí)施形式，落實(shí)效率高，簡(jiǎn)單高效。在進(jìn)行井下采煤時(shí)，由于大多數(shù)情況為傾斜煤層，水平煤層較少，因此需充分掌握傾斜煤層的采煤技術(shù)，尤其是當(dāng)煤層的傾斜度大于30°時(shí)，充分掌握相應(yīng)的采煤技術(shù)能夠提升采煤效率，同時(shí)保證作業(yè)人員的安全。

（二）“三下一上”礦井采煤方法

該方法，是指在鐵路下、建筑物下、水體下和承壓水體上開采煤炭，且不破壞原本地貌的技術(shù)。目前我國(guó)主要礦區(qū)，如開灤、撫順、淄博等都采用了大量的“三下一上”礦井采煤技術(shù)，極大地提高了煤炭的開采量。建筑物下開采是指那些不適合搬遷的城鎮(zhèn)、工廠、居民區(qū)、村莊等所壓煤層的開采，并且做到井筒礦柱的回收，達(dá)到即開采出煤炭，又保護(hù)好地面建筑物的目的。鐵路下開采指鐵路干線與支線下所壓煤層的開采，同時(shí)采用留下礦柱的方法來保護(hù)鐵路。水體下開采包括地面水體下和地下水體下的開采。水體下開采的實(shí)質(zhì)是如何確定防水和防砂礦柱的高度，此上限到地面的垂高，就是安全開采深度。承壓水體上開采指可采煤層以下的承壓水體上的煤層開采。

（三）急傾斜層采煤方法

急傾斜層采煤的技術(shù)性要求比較高，在進(jìn)行采礦規(guī)劃時(shí)，需要綜合礦區(qū)地質(zhì)勘探結(jié)果和采礦單位的開采技術(shù)水平、設(shè)施配置進(jìn)行，作出正確的開采方案，合理規(guī)劃煤礦掘進(jìn)開采路線，配置作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備，建立健全煤礦開采技術(shù)體系，明確采礦流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高煤礦開采效率及回收效率。與此同時(shí)，為了進(jìn)一步提升煤礦開采的可操作性，可以適當(dāng)加深采礦高度，增長(zhǎng)采礦工作面，進(jìn)一步改造煤礦巷道結(jié)構(gòu)，優(yōu)化煤礦通風(fēng)系統(tǒng)布置，提高通風(fēng)安全性，將巷道瓦斯?jié)舛群头蹓m濃度控制在合理范圍內(nèi)，保證煤礦生產(chǎn)安全。

三、結(jié)語(yǔ)

煤礦開采效率的提升是社會(huì)發(fā)展的要求，但是同時(shí)也不能忽略煤礦生產(chǎn)的安全性和產(chǎn)煤質(zhì)量這兩個(gè)核心要素。近年來，煤礦開采事故頻發(fā)，主要原因就是采煤技術(shù)的發(fā)展跟不上煤礦開采量的變化，現(xiàn)有的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)無(wú)法保障煤礦大量開采情況下作業(yè)人員的安全。因此，要想提高煤礦開采的安全性與工作效率，就必須綜合分析影響煤礦生產(chǎn)效率的要素，根據(jù)煤礦開采的實(shí)際需求，從破煤、落煤、裝煤、運(yùn)煤等多個(gè)環(huán)節(jié)開展技術(shù)研發(fā)工作，貫徹落實(shí)安全質(zhì)量生產(chǎn)理念，提高生產(chǎn)工藝工序的技術(shù)含量，繼而提高煤礦生產(chǎn)效率和產(chǎn)煤質(zhì)量，以技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)煤礦行業(yè)的前行[5]。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋永明.剖析煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014，08：102.

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[3]王棟.剖析煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法[J].黑龍江科技信息，2015，11：104.

[4]楊記琳，王夢(mèng)月，鄭利森.煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，30：131-132.

[5]康美玲.剖析煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016，19：62-63.