探討煤礦開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

劉紅星

摘 要：煤礦企業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用，既給社會(huì)提供了所必需的能源，確保社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展，又關(guān)系到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益。企業(yè)開(kāi)采煤礦的總體目的是獲得豐厚的煤炭產(chǎn)量，很多煤礦行業(yè)的研究人員皆將工作重點(diǎn)置于確保安全作業(yè)的前提下，如何讓煤炭產(chǎn)量的最大值，盡可能貼近預(yù)算的結(jié)果，采礦業(yè)的主題一直是圍繞煤礦開(kāi)采的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用來(lái)展開(kāi)?；诖耍疚年U述了當(dāng)前我國(guó)煤礦開(kāi)采的技術(shù)環(huán)境，探討了煤礦開(kāi)采技術(shù)、工藝的創(chuàng)新與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采技術(shù)；環(huán)境；創(chuàng)新與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）07-0208-01

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展與人們生活水平的顯著提升，不管是工業(yè)還是生活中，皆大量需要煤炭能源。然而，現(xiàn)階段我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)相對(duì)落后，使得開(kāi)采煤炭的時(shí)候，原煤開(kāi)采的效率比較低，已難以滿足當(dāng)前社會(huì)的需求。這需要我國(guó)的各大煤礦企業(yè)不斷改進(jìn)開(kāi)采的技術(shù)，搞好設(shè)備的創(chuàng)新與維護(hù)工作，提升煤礦的開(kāi)采水平。

1 現(xiàn)階段我國(guó)煤礦開(kāi)采的技術(shù)環(huán)境

1.1 受到多樣化的影響

現(xiàn)階段我國(guó)煤礦企業(yè)開(kāi)采技術(shù)的具體應(yīng)用過(guò)程中，受到很多因素的影響，最為關(guān)鍵的因素包括：煤層埋深、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)情況、煤層厚度等。在全面分析礦井總體開(kāi)采能力的前提下，對(duì)巷道的建設(shè)、頂板條件、支護(hù)架的建設(shè)等方面也需做出綜合性地考慮。關(guān)于機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況，運(yùn)用數(shù)控技術(shù)過(guò)程中，對(duì)于機(jī)械的變形、龜裂、拉傷、磨損等因素，展開(kāi)有效地分析，進(jìn)而探究煤礦開(kāi)采的全新技術(shù)[1]。

1.2 采用先進(jìn)的理念

煤礦企業(yè)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)探索新的運(yùn)行模式，著力于優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全的根本標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)可持續(xù)發(fā)展的采煤技術(shù)。并且在運(yùn)用新興技術(shù)的前提下，綜合智能化的采煤設(shè)備和安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)，總體運(yùn)用方面趨向成熟，應(yīng)用理論的研究與技術(shù)水平的廣度進(jìn)一步提升，針對(duì)不穩(wěn)定、傾斜、地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜的難采煤層的采煤工藝研究不斷深化，為提升煤礦的開(kāi)采技術(shù)帶來(lái)有利的技術(shù)保障。

2 開(kāi)采技術(shù)和工藝的創(chuàng)新和應(yīng)用

煤炭的采煤技術(shù)不斷完善與創(chuàng)新可以更好地帶動(dòng)采煤中各項(xiàng)環(huán)節(jié)的改進(jìn)，進(jìn)而提升采煤的效率。當(dāng)代的采煤工藝逐漸側(cè)重于開(kāi)采的過(guò)程、開(kāi)采效率、安全性能等方面。相關(guān)的煤礦企業(yè)經(jīng)過(guò)把開(kāi)采技術(shù)與當(dāng)前先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)融合起來(lái)，經(jīng)過(guò)探究智能、安全、高效、科學(xué)的開(kāi)采設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)采煤的工藝加以不斷地改進(jìn)與創(chuàng)新[2]。與此同時(shí)，逐漸促進(jìn)采煤工藝實(shí)現(xiàn)多元化方向發(fā)展。近年來(lái)，隨著國(guó)家原煤開(kāi)采的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)的長(zhǎng)臂采煤技術(shù)己不斷走向成熟，放頂煤的采煤技術(shù)也日益先進(jìn)。只是對(duì)于有的地理?xiàng)l件偏低、地形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的煤區(qū)，原煤的開(kāi)采工藝與技術(shù)還具有較大的提升空間。

2.1 對(duì)硬煤層采用高效高產(chǎn)的配套技術(shù)

對(duì)于頂板偏硬的復(fù)雜煤層，一般經(jīng)過(guò)探究煤層的埋藏深度、壓力情況研發(fā)適合厚硬頂板的煤炭開(kāi)采技術(shù)。對(duì)地下的巖層采取定向水力的鉆孔爆破、壓破等處理技術(shù)，讓直接頂可以邊采邊冒，提升開(kāi)采的效率，保證了基本頂可以依據(jù)事先規(guī)劃與設(shè)計(jì)好的距離進(jìn)行塌落，如此，不但便于頂板的爆破工作，而且有利于原煤開(kāi)采作業(yè)的有效運(yùn)行。對(duì)頂煤存放條件較差、體積較大的情況，考慮開(kāi)放式的配套設(shè)備開(kāi)發(fā)的技術(shù)，這對(duì)于煤層頂板的控制與爆破是極為有利的。不僅便于頂煤存放，而且保障了后側(cè)刮板運(yùn)輸機(jī)的工作性能。頂板偏硬或者煤層偏硬的情況下，可以采用放頂煤的迅速開(kāi)采技術(shù)，開(kāi)發(fā)合理化的同采技術(shù)，精簡(jiǎn)開(kāi)采程序，壓縮存煤的時(shí)間，提升采煤作業(yè)的工作效率。不足六米的寬煤巷可以采用錨桿支撐的工藝，這樣，在開(kāi)采原煤的時(shí)候，為大型的開(kāi)采設(shè)備長(zhǎng)期工作提供了便利，極大地提升了采煤效率[3]。

2.2 “三下采煤的技術(shù)”

首先需要做好重要數(shù)據(jù)的模擬運(yùn)算與材料模擬方面的工作，并要對(duì)煤層外表以上的地質(zhì)條件與塌陷規(guī)律展開(kāi)全面性的分析與研究。關(guān)于地面特征、建筑項(xiàng)目、地下水的數(shù)據(jù)信息與相關(guān)參數(shù)，要進(jìn)行系統(tǒng)地分析與研究，以便更好地對(duì)其進(jìn)行有效利用。進(jìn)一步延伸與開(kāi)拓煤層表面的升降技術(shù)。這需要應(yīng)用有關(guān)廢物向塌陷區(qū)域工作而填充的技術(shù)。開(kāi)發(fā)與應(yīng)用各種填充的工藝，如組合性的填充工藝，結(jié)合房屋工程的重新構(gòu)建與鞏固技術(shù)等。尤其加強(qiáng)臨近地下水源的原煤開(kāi)采工藝方面的研究，進(jìn)而研發(fā)能源開(kāi)采與自然環(huán)境保持協(xié)調(diào)統(tǒng)一的開(kāi)采升降控制技術(shù)，以及土地墾護(hù)與地下水資源化的技術(shù)。

2.3 深礦井的煤炭開(kāi)采技術(shù)

深礦井的開(kāi)采技術(shù)中心思想為：在開(kāi)采原煤的時(shí)候，確保地壓的控制、甲烷與礦井通風(fēng)、井道分配等。需要注意的是，在這一環(huán)節(jié)里，主要應(yīng)當(dāng)做好應(yīng)力場(chǎng)與礦井圍巖的分布情況，以及對(duì)深井環(huán)境進(jìn)行預(yù)測(cè)、快速挖掘深井的坑道與防護(hù)支撐的設(shè)備，同時(shí)，對(duì)深井下的地壓沖擊現(xiàn)象進(jìn)行有效地控制，并開(kāi)發(fā)先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)。

2.4 壓縮矸石排放的開(kāi)采技術(shù)

對(duì)傳統(tǒng)的采煤方法和工藝以及井、道分配進(jìn)行不斷的完善和和改進(jìn)。通過(guò)科學(xué)的分析和研究，開(kāi)發(fā)出專業(yè)的煤礦地質(zhì)地理空間信息以及對(duì)開(kāi)采井、道實(shí)現(xiàn)合理分配的技術(shù)和工藝。以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采技術(shù)、礦井、道分配和地下煤層地質(zhì)條件的合理匹配。

2.5 強(qiáng)化小型謀礦的開(kāi)采技術(shù)創(chuàng)新

對(duì)于生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后、設(shè)備比較陳舊、管理制度不夠健全的小型煤礦，可以實(shí)行淘汰制。強(qiáng)化單一式的礦井開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新工作，抓好小型的采煤設(shè)備維護(hù)與更新，并且對(duì)采煤設(shè)備進(jìn)行機(jī)械化管理。不斷改進(jìn)與創(chuàng)新小型的煤礦開(kāi)采技術(shù)與采煤工藝，著力提升原煤開(kāi)采的效率，控制與維護(hù)好采煤作業(yè)面的頂板，使開(kāi)采的時(shí)候頂板發(fā)生安全事故概率降至最小。

2.6 煤炭的地下氣化技術(shù)

煤炭的地下氣化技術(shù)主要是把采煤面的煤炭，經(jīng)過(guò)特定的處理方法進(jìn)行有效地燃燒，生成可燃?xì)怏w的程序。這一技術(shù)屬于當(dāng)前新興的、針對(duì)特殊原煤的開(kāi)采技術(shù)，世界范圍內(nèi)應(yīng)用較少。煤炭的地下氣化技術(shù)比以往的原煤開(kāi)采技術(shù)具有較大的優(yōu)勢(shì)，如耗時(shí)短、投資少、費(fèi)用低、成效快、效益高等。尤其適合我國(guó)的地理?xiàng)l件惡劣、地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜與煤層的貯煤質(zhì)量偏低的礦區(qū)[4]?？傮w來(lái)講，這項(xiàng)技術(shù)具有較大的應(yīng)用前景。因此，應(yīng)該逐步創(chuàng)新與健全煤炭地下的氣化技術(shù)，抓好“斷面寬、深井道、兩階段”與“礦井式的煤炭地下氣化”的分析與研究工作，使得原煤開(kāi)采的時(shí)候更加安全與合理。

2.7 推行采場(chǎng)圍巖技術(shù)

在煤炭開(kāi)采的時(shí)候，經(jīng)過(guò)有效地巖層控制技術(shù)，確認(rèn)原煤開(kāi)采的正常運(yùn)行，提升煤炭的開(kāi)采效率，節(jié)約了采煤的成本。通過(guò)分析與研究先前的原煤開(kāi)采資料與數(shù)據(jù)信息，把現(xiàn)代化的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)、理論分析、實(shí)際測(cè)量法有效地整合起來(lái)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)每個(gè)煤層地質(zhì)條件與開(kāi)采環(huán)境加以合理地分析，如斷面較寬的礦區(qū)，實(shí)際的地下壓力情況與圍巖破壞與平衡的機(jī)制等。不斷改進(jìn)圍巖控制的技術(shù)。對(duì)頂板支撐的設(shè)備進(jìn)行有效地研發(fā)。當(dāng)采煤作業(yè)開(kāi)展期間，碰到煤層偏硬或者底板偏硬的現(xiàn)象，要放在頂煤的液壓器，以免開(kāi)采原煤的時(shí)候，產(chǎn)生頂板的安全事故。而且，還需要進(jìn)一步優(yōu)化液壓支撐設(shè)備的性能與快速移架的技術(shù)。研發(fā)體積小、重量輕、耐損耗的液壓支撐設(shè)備與煤層厚井道的錨索。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的迅速發(fā)展，煤炭能源的需求量日益增多，由于現(xiàn)階段我國(guó)的煤礦開(kāi)采企業(yè)普遍存在設(shè)備陳舊、開(kāi)采技術(shù)落后，管理不夠健全等現(xiàn)象，無(wú)法適應(yīng)市場(chǎng)需求，因此，需要我國(guó)的煤礦企業(yè)不斷改進(jìn)與創(chuàng)新煤礦的開(kāi)采技術(shù)，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備與數(shù)控技術(shù)，并抓好開(kāi)采設(shè)備的維護(hù)與更新工作，全面提升采煤的安全性與效率。

參考文獻(xiàn)

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