復(fù)雜采掘背景下煤炭開(kāi)采技術(shù)研究

孫明遠(yuǎn)

（山西西山礦業(yè)管理有限公司，山西 太原 030053）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)煤炭資源的需求量也在不斷上升，但是受制于開(kāi)采技術(shù)和安全技術(shù)的影響，我國(guó)煤炭開(kāi)采不僅工作效率較低，而且安全性也較低，尤其是在一些復(fù)雜采掘背景下，對(duì)煤炭開(kāi)采工作的順利開(kāi)展更是帶來(lái)較大的影響。面對(duì)此種情況，加強(qiáng)復(fù)雜采掘背景下煤炭開(kāi)采技術(shù)的研究與創(chuàng)新，提升煤炭開(kāi)采的綜合水平，使開(kāi)采效率和開(kāi)采安全性得到提升顯得尤為重要。

1 復(fù)雜采掘背景下煤炭開(kāi)采存在的問(wèn)題分析

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，煤炭資源起著十分重要的作用，隨著經(jīng)濟(jì)增速的加快，關(guān)于煤炭資源的開(kāi)采量也在不斷加大。而在快速增長(zhǎng)的需求下，煤炭開(kāi)采過(guò)程中效率、安全性較低等問(wèn)題也越來(lái)越突出，急需對(duì)現(xiàn)有煤炭開(kāi)采技術(shù)做出改進(jìn)與創(chuàng)新，采用更加先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)來(lái)優(yōu)化整個(gè)開(kāi)采過(guò)程，使之能夠在更加復(fù)雜的采掘環(huán)境中，高效率、高安全性地完成煤炭開(kāi)采工作。而對(duì)目前復(fù)雜采掘背景下煤炭開(kāi)采存在的問(wèn)題展開(kāi)分析，其主要表現(xiàn)出以下幾點(diǎn)：第一，當(dāng)面對(duì)一些較為復(fù)雜的地質(zhì)條件時(shí)，缺乏對(duì)地質(zhì)環(huán)境深入勘察和分析，使得煤炭開(kāi)采過(guò)程受到極大的阻礙，同時(shí)也在很大程度上降低煤炭資源的開(kāi)采質(zhì)量；第二，煤炭開(kāi)采相關(guān)的工作人員在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)定，為整個(gè)開(kāi)采過(guò)程帶來(lái)較多的安全隱患，同時(shí)也影響到開(kāi)采的整體效率；第三，所采用的煤炭開(kāi)采技術(shù)較為落后，隨著當(dāng)前對(duì)煤炭開(kāi)采表現(xiàn)出更大的需求，在開(kāi)采工作上需要更加先進(jìn)的技術(shù)來(lái)支撐，但是從目前實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，所采用的許多技術(shù)仍舊表現(xiàn)得較為落后。

2 復(fù)雜采掘背景下煤炭開(kāi)采技術(shù)研究

經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)采實(shí)踐，現(xiàn)在我國(guó)在復(fù)雜采掘背景下已經(jīng)形成了一系列提升煤炭開(kāi)采效率和安全性的有效技術(shù)，對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行概括主要包括其概括安全技術(shù)、打鉆探水施工技術(shù)、防探水和瓦斯技術(shù)、深井開(kāi)采技術(shù)、綜采工作面過(guò)斷層開(kāi)采技術(shù)等，下面對(duì)這些技術(shù)做具體分析。

2.1 安全技術(shù)

煤炭在進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中將面臨較多的危險(xiǎn)性因素，雖然一些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上起到了較好的防護(hù)作用，但仍需對(duì)開(kāi)采過(guò)程中存在的危險(xiǎn)引起重視。在加強(qiáng)安全技術(shù)宣傳推廣的同時(shí)，注重對(duì)開(kāi)采工作人員安全意識(shí)的培養(yǎng)，使其能夠在實(shí)際操作上嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范展開(kāi)施工。在復(fù)雜采掘環(huán)境中，對(duì)煤炭進(jìn)行開(kāi)采前，首先，需對(duì)即將開(kāi)采的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境展開(kāi)檢查，保證現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件滿足煤炭開(kāi)采施工的實(shí)際需求，從而避免施工過(guò)程中出現(xiàn)安全事故；其次，應(yīng)當(dāng)對(duì)參與煤炭開(kāi)采的相關(guān)人員做出嚴(yán)格要求，其必須遵循既定的相關(guān)開(kāi)采制度，在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)需及時(shí)上報(bào)并做出處理，確保整個(gè)開(kāi)采過(guò)程都處于可控制范圍。

2.2 打鉆探水施工技術(shù)

在一些較為復(fù)雜的采掘環(huán)境中，打鉆探水技術(shù)是保證煤炭開(kāi)采安全的重要技術(shù)，有助于提前發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)，采取應(yīng)對(duì)的處理措施，提升煤炭開(kāi)采的安全性。該技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，首先，需在施工前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況繪制出煤炭開(kāi)采挖掘的圖紙，然后由操作人員按照技術(shù)要求進(jìn)行試探性開(kāi)采，以提升后期開(kāi)采施工安全性。在操作中相關(guān)工作人員根據(jù)煤炭開(kāi)采進(jìn)度的需要，需對(duì)一定區(qū)域內(nèi)開(kāi)展煤炭開(kāi)采可能存在的水害情況進(jìn)行檢驗(yàn)，在施工前先對(duì)周邊環(huán)境中存在的雜物清理干凈，以免這些雜物影響到探水施工的開(kāi)展。與此同時(shí)，還應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的意外情況制定緊急處理預(yù)案，提升打鉆探水施工安全性。當(dāng)在鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)煤層內(nèi)水量增加、鉆孔內(nèi)出現(xiàn)有害氣體時(shí)，都應(yīng)當(dāng)立即停止打鉆探水施工，并采取對(duì)應(yīng)的處理措施。

2.3 防探水和瓦斯技術(shù)

“邊探邊掘、先探后掘”是煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循的基本標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開(kāi)采，對(duì)提升其開(kāi)采的安全性有較大的幫助。防探水和瓦斯技術(shù)的應(yīng)用主要指的是在開(kāi)采前應(yīng)用長(zhǎng)釬子來(lái)進(jìn)行探查，并使用長(zhǎng)達(dá)6m 的跟頭進(jìn)行補(bǔ)探，以提升探查的可靠性。在具體對(duì)該技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，通過(guò)先在巷道的底板下約0.5m 處設(shè)置一個(gè)探眼，可以有效地保證沿煤層底板鉆進(jìn)的安全性，從而讓開(kāi)采過(guò)程變得更加高效。此外，在利用該項(xiàng)技術(shù)開(kāi)采的過(guò)程中，還需專門(mén)設(shè)置一名瓦斯員，對(duì)開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的瓦斯含量做出檢測(cè)，當(dāng)含量超出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)之后，應(yīng)當(dāng)立即停止施工鉆探，待專業(yè)人員做進(jìn)一步檢查處理，確認(rèn)無(wú)安全問(wèn)題后再進(jìn)行開(kāi)采施工。

2.4 深井開(kāi)采技術(shù)

在實(shí)際的煤炭開(kāi)采過(guò)程中，隨著表層煤炭開(kāi)采的逐漸結(jié)束，為獲取更多的煤炭資源，還需向更深層次的地底進(jìn)行開(kāi)采，而此時(shí)所處的開(kāi)采環(huán)境將更加的惡劣，為有效應(yīng)對(duì)所處的惡劣環(huán)境，還需相關(guān)技術(shù)人員具備更高的專業(yè)性，熟練應(yīng)用深井開(kāi)采技術(shù)，提升整體開(kāi)采的技術(shù)水平。深井開(kāi)采技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中常會(huì)面臨以下一些難題：高溫?zé)岷?、沖擊地壓、突水問(wèn)題、煤層自燃等問(wèn)題。面對(duì)這一系列的問(wèn)題，在實(shí)際操作中不僅需要采取更為先進(jìn)的建井技術(shù)，還需在支護(hù)技術(shù)上做出創(chuàng)新，以更好地解決這些實(shí)際問(wèn)題，同時(shí)還需要考慮到整個(gè)開(kāi)采挖掘過(guò)程的成本問(wèn)題，這樣才能使整項(xiàng)開(kāi)采技術(shù)展現(xiàn)出較高的價(jià)值。

2.5 地下氣化技術(shù)

地下氣化技術(shù)是新時(shí)期煤炭開(kāi)采中形成的一種新型技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)徹底改變傳統(tǒng)的開(kāi)采模式，直接對(duì)煤炭的富集區(qū)域進(jìn)行建立熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，使煤炭資源轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N氣態(tài)的燃料物，然后從事前設(shè)置好的管道連接到地面對(duì)其進(jìn)行收集，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提升開(kāi)采的效率和安全性，而且還能夠降低開(kāi)采過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染，表現(xiàn)出較高的優(yōu)勢(shì)。但是該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還存在較多不足，還需做更加深入的研究，才可能很好地應(yīng)用到實(shí)際開(kāi)采生產(chǎn)中。

2.6 綜采工作面過(guò)斷層開(kāi)采技術(shù)

在復(fù)雜采掘背景下，綜采工作面出現(xiàn)斷層是一種較為常見(jiàn)的現(xiàn)象，此時(shí)常用的處理方法有直接割煤過(guò)斷層、采用跳面搬家過(guò)斷層等，但為了有效地保證過(guò)斷層時(shí)的安全性，通常需做到以下幾點(diǎn)：保持頂板的平整，對(duì)開(kāi)采高度進(jìn)行嚴(yán)格控制；保證輸送機(jī)工作處于平穩(wěn)的狀態(tài)；挑頂和臥底必須要沿著頂?shù)装宓膶永韥?lái)進(jìn)行開(kāi)采。通常情況下，斷層區(qū)域附近位置的頂板都處于破碎的狀態(tài)，為避免在過(guò)斷層的時(shí)候出現(xiàn)頂板冒落的現(xiàn)象，通常需在事前預(yù)備一系列的冒頂材料。在需要移動(dòng)支撐架時(shí)，通常需采用帶壓移架的方式，適當(dāng)?shù)亟档椭母叨龋⒆⒁饪刂聘蠲汉鸵萍苤g的間距，盡可能縮短移架過(guò)程中造成的空頂時(shí)間，減小移架引起的空頂面積，以此將能夠有效保證頂板的穩(wěn)定性和可靠性，從而讓整個(gè)開(kāi)采過(guò)程能夠順利地經(jīng)過(guò)斷層面。

2.7 建立開(kāi)采巷道布置優(yōu)化系統(tǒng)

在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中，為促進(jìn)煤炭開(kāi)采巷道布置以及工藝技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性，可以在其中構(gòu)建專門(mén)的開(kāi)采巷道布置優(yōu)化系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化，從而提升開(kāi)采的效益。通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠順利地實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)化開(kāi)采參數(shù)的設(shè)置，讓單一煤層能夠?qū)崿F(xiàn)集中式開(kāi)采。該技術(shù)的應(yīng)用可以將深井挖掘開(kāi)采中產(chǎn)生的巖石作為一種填充性材料，既能夠提升工作效率，降低開(kāi)采過(guò)程中巖石掘進(jìn)的難度，又能夠形成對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，對(duì)煤炭開(kāi)采效率的綜合效率提升有較大的幫助。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新時(shí)代背景下對(duì)煤炭資源的需求不斷增長(zhǎng)，為有效滿足這種不斷地增長(zhǎng)需求，在煤炭資源的開(kāi)采工作上也需要做出相應(yīng)的改進(jìn)，尤其應(yīng)當(dāng)針對(duì)其中復(fù)雜采掘環(huán)境下的一些難點(diǎn)開(kāi)采問(wèn)題，對(duì)之采取更為科學(xué)的開(kāi)采技術(shù)，從而提升復(fù)雜采掘環(huán)境下煤炭資源開(kāi)采的科學(xué)性和有效性，提升煤炭開(kāi)采的綜合效率和安全性。雖然復(fù)雜采掘環(huán)境下有著較多難以控制的危險(xiǎn)因素，但是在當(dāng)前先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)支持下，這些危險(xiǎn)因素將能夠在很大程度上得到控制，相信隨著更多先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，復(fù)雜采掘環(huán)境下的煤炭資源開(kāi)采將不再困難。