煤礦采煤技術(shù)的合理優(yōu)化與調(diào)整探析

文/鄧曉剛

隨著煤炭行業(yè)的整體發(fā)展進步，采煤技術(shù)也在不斷創(chuàng)新中得到快速發(fā)展。另一方面，我國目前采煤技術(shù)發(fā)展極不平衡，由于資金、設(shè)備、管理等的局限，我國目前仍有大量中小型煤礦采用較為落后的方法進行開采，井下采煤設(shè)備較為簡陋，安全性差，資源回收率較低，致使我國的煤礦開采能力與發(fā)達國家相比，仍有一定差距，嚴重制約了我國煤礦企業(yè)的開采效率及經(jīng)濟效益。煤礦企業(yè)要想實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展，特別是適應(yīng)國家鼓勵釋放先進產(chǎn)能的要求，必須要改變落后的生產(chǎn)方式，改進單一的開采技術(shù)，注重合理優(yōu)化生產(chǎn)工藝和采煤技術(shù)，做到根據(jù)不同開采位置，采用不同的開采技術(shù)，避免因開采方式不合理而出現(xiàn)地質(zhì)變形或者坍塌現(xiàn)象，杜絕安全事故，確保安全高效開采。

一、煤礦采煤技術(shù)合理優(yōu)化遵循原則及意義

煤炭開采技術(shù)的合理優(yōu)化，是以創(chuàng)新發(fā)展的思維，以提高煤礦企業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益為宗旨，積極使用或引進先進的設(shè)備和技術(shù)，對原來落后的采煤方式及設(shè)備進行優(yōu)化升級，以提高開采效率和回收率，實現(xiàn)安全高效開采。采煤技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)遵循安全生產(chǎn)、經(jīng)濟適用、煤炭高出產(chǎn)率的原則。

煤礦開采是一種較為復(fù)雜的技術(shù)活動，在開采之前要進行通道的挖掘，要對巷道進行合理的布置，特別是要做好采煤工作面及采煤區(qū)的布置工作，此外，在做好通風(fēng)、排水的同時還要確保動力的供應(yīng)和通訊的暢通等。這些準備工作是保證采煤工作施工技術(shù)有效實施的保障。這就需要煤礦企業(yè)引進先進科學(xué)的設(shè)備及技術(shù)，同時對相應(yīng)的生產(chǎn)方式和制度進行優(yōu)化和調(diào)整。

采煤技術(shù)的合理優(yōu)化直接關(guān)系著煤炭產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。然而，目前我國仍有部分煤炭企業(yè)的開采設(shè)備和技術(shù)不完善。而且，所運用設(shè)備簡陋，不能針對不同的煤炭資源，及時調(diào)整開采方向，容易在土質(zhì)脆弱的位置開挖，導(dǎo)致地質(zhì)變形，或者引發(fā)坍塌現(xiàn)象，致使發(fā)生人員傷亡事故，造成難以挽回的經(jīng)濟損失，制約煤礦企業(yè)安全健康發(fā)展。

特別是目前我國落后產(chǎn)能仍占較大比重，全國30萬噸以下的煤礦仍有3200多處，產(chǎn)能約5億噸，其中，9萬噸及以下的煤礦1900處，產(chǎn)能1.26億噸。由于多種因素的限制，這些中小型煤礦大多數(shù)還運用相對落后的開采技術(shù)，開采效率低，既浪費大量時間，又增加人力負擔(dān)。

為了改變這一現(xiàn)狀，煤礦企業(yè)要以改革創(chuàng)新的精神，積極引進先進的設(shè)備和煤礦采煤技術(shù)，使開采技術(shù)具有智能化、自動化功能，隨時顯現(xiàn)出各個位置地質(zhì)情況，快速判斷出開采地點是否土質(zhì)松散，是否適合開采，結(jié)合自動化程序顯示的結(jié)果，分析出該地點可以運用放頂采煤技術(shù)、長壁技術(shù)或者其他技術(shù)進行開采。此外，在開采操作的過程中及時發(fā)現(xiàn)容易松動的位置，適當做出調(diào)整，避開易塌陷的區(qū)域，以此確保安全開采，杜絕安全事故。同時，做到合理優(yōu)化開采技術(shù)和方法，實現(xiàn)針對性地開采，提高開采效率，提升經(jīng)濟效益。

二、煤礦采煤技術(shù)的合理優(yōu)化與調(diào)整

1．應(yīng)用離層注漿技術(shù)

離層注漿技術(shù)是在開采位置上方，確定巖石層，而后施加適當?shù)母邏?，在中間層注入高溫漿液，充填液脫水后會形成一種有足夠強度的 “似巖體”，填充了巖層空隙，可以支持覆巖，以此穩(wěn)固巖層的頂部，有效增強采礦區(qū)的穩(wěn)固性和安全性，避免在開采過程中巖石層逐漸下沉而出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，以免引發(fā)地表塌方和人員傷亡事故。離層注漿與開采區(qū)的充填方式不一樣，它不需要在井下作業(yè)，對現(xiàn)有的開采工作沒有影響，所需設(shè)備投資較少，不會增加煤炭開采成本，同時這種填充的效果很明顯，煤炭的回收率也較高。

煤礦企業(yè)在開采之前，要根據(jù)不同的開采區(qū)域，注重應(yīng)用離層注漿技術(shù)進行適當調(diào)整和優(yōu)化采煤技術(shù)，要高度重視發(fā)揮離層注漿技術(shù)的優(yōu)勢和作用，使地表內(nèi)部的巖層有較強的穩(wěn)定性，杜絕出現(xiàn)地表沉降和土壤脫落的情況，促進開采工作安全順利進行，最終獲取更多的經(jīng)濟效益。

2．應(yīng)用條帶開采技術(shù)

條帶開采是一種特殊的采煤方法，該技術(shù)是將被開采的煤層分為較規(guī)則的條帶狀，采用采一條，留一條的方法，使留下的條帶柱可以支撐覆巖的重量，最大程度減少地表的沉降與變形，進一步提高采煤的安全性。該方法主要適用于局部的開采，其主要的運用原則是控制好保留煤柱寬度與開采寬度，做好數(shù)值的準確估算，不能隨意進行更改。要確保煤層開采后所留下的條帶柱要有足夠的穩(wěn)定性和強度，可以長期有效支撐覆巖層，從而實現(xiàn)減少地表變形或移動的目的。條帶的開采寬度和尺寸要限制在不使地表出現(xiàn)波浪狀的下沉盆地，而是出現(xiàn)單一平緩下沉的盆地范圍內(nèi)。

條帶采煤技術(shù)所需設(shè)備較簡單，可以節(jié)省開采成本，并且管理較為方便，安全性高，是煤礦企業(yè)一種較為實用的采煤方式。

3．應(yīng)用長壁采煤技術(shù)

長壁技術(shù)是煤炭開采的重要技術(shù)優(yōu)化選項。長壁采煤法采煤工藝有“炮采”“綜采”和“普采”三種方式。每種采煤工藝都有破、裝、運、支、處五個主要生產(chǎn)程序。“炮采”就是進行爆破后，煤塊落下，然后只進行人工裝煤以及機械運輸就可以了?！芭诓伞币獪蚀_確定打眼爆破參數(shù)，然后依據(jù)一定順序來循環(huán)進行。機械化運煤要用單體支柱支護工作空間頂板?！熬C采”就是破、裝、運、支、處五個生產(chǎn)工序全部實現(xiàn)機械化，因此綜采是目前最先進的采煤工藝。“普采”是用采煤機同時完成落煤和裝煤工序，而運煤、頂板支護和采空區(qū)處理與炮采工藝類似。

當前，煤礦企業(yè)運用長壁技術(shù)進行煤炭開采時，要注意在指定位置設(shè)置巷道，還應(yīng)規(guī)定巷道的寬度，以便于測量采礦區(qū)域的面積，進而分析出長壁位置的傾斜角度，這樣能夠充分了解采礦區(qū)域是否適合深挖。如果傾斜角度過大，表明采礦區(qū)域容易倒塌，不能過度開采。因此，必須要做到合理優(yōu)化煤礦采煤技術(shù)，以此保護工作人員人身安全，這樣才能做到安全開采。

4.應(yīng)用放頂煤采煤技術(shù)

放頂煤采煤法主要包括預(yù)采頂分層、傾斜分段、全厚放頂煤三種類型。該方法在實際的開采過程中，開采厚煤層時在煤底板或者某一范圍內(nèi)設(shè)置2～4m高度的采煤工作面，采取綜合機械化回采方式，借助礦山壓力或者松動爆破方式，在支架上方或者后方出煤口將破碎散體放出。

煤礦企業(yè)應(yīng)靈活運用放頂技術(shù)進行煤炭開采，即在地表煤層較厚的位置，進行放頂施工，對于松動的區(qū)域注意進行固定，及時用支撐架加固，預(yù)防破損的頂部逐漸松動，等待修復(fù)完好之后，再進行開采和深挖工作，有利于提高開采效率和安全性。

總之，煤炭開采不僅要注重經(jīng)濟效益，更應(yīng)重視安全效益。采煤技術(shù)在煤炭開采工作中意義重大，采煤技術(shù)的合理優(yōu)化直接關(guān)系著煤炭產(chǎn)業(yè)的安全健康發(fā)展。因此，煤礦企業(yè)在實際開采過程中，要結(jié)合實際合理優(yōu)化和調(diào)整采煤技術(shù)，大力淘汰落后工藝技術(shù)，針對性地運用多種先進采煤技術(shù)進行煤炭開采，有效提高開采的安全性和經(jīng)濟效益，推動煤礦企業(yè)實現(xiàn)安全高效發(fā)展。