煤炭采掘技術(shù)與采掘方法探究

郭慶鵬

摘 要： 煤炭是社會(huì)中重要的資源，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要的位置，煤炭開采的質(zhì)量以及效率對(duì)于社會(huì)發(fā)展有著重要影響?；诖?，本文先是分析了煤礦采掘的原則，然后具體研究了采掘技術(shù)和采掘方法的選擇。

關(guān)鍵詞： 煤炭采掘；采掘技術(shù)；采掘方法

引言：最近幾年，煤炭企業(yè)不斷提高采挖產(chǎn)量，由于開采過(guò)程中選擇不合適的方法引發(fā)諸多事故。由于不合適的采掘技術(shù)和采掘方法的時(shí)候，造成了地面出現(xiàn)下陷，引發(fā)了瓦斯爆炸事故以及水污染事故等，給社會(huì)帶來(lái)了不良影響。因此需要對(duì)采掘技術(shù)和方法進(jìn)行研究。

一、采掘原則

在進(jìn)行煤炭采掘的時(shí)候，需要遵循安全性原則和實(shí)用性原則。首先煤炭企業(yè)選擇采掘方法的時(shí)候需要遵循安全性原則，選擇采煤方法和企業(yè)生產(chǎn)效率有著密切的關(guān)聯(lián)，和工人人身安全緊密相關(guān)。煤礦企業(yè)作為特殊企業(yè)，在采掘過(guò)程中需要工人深入到地下進(jìn)行施工作業(yè)。一旦發(fā)生事故，對(duì)人員的救援受到諸多限制，因此必須要在采掘工作中保障工人的人身安全。其次需要遵循實(shí)用性原則，在采掘工作中保障人員安全，還需要綜合考慮方法和技術(shù)的實(shí)用性。需要從礦井實(shí)際情況出發(fā)，選擇合適的技術(shù)和方法。

二、煤炭采掘技術(shù)

（一）機(jī)械采掘技術(shù)

首先是長(zhǎng)臂采煤技術(shù)，這個(gè)技術(shù)需要根據(jù)煤層傾斜方向選擇采煤工作面，包括前進(jìn)和后退共兩種推進(jìn)方式，從而能透過(guò)回采面。根據(jù)煤層傾斜方向配置運(yùn)輸巷以及回風(fēng)巷，從而構(gòu)成一個(gè)運(yùn)輸通道，從邊界向采煤區(qū)采掘煤炭。其次是放頂煤技術(shù)，針對(duì)厚煤炭層底部設(shè)置的長(zhǎng)臂工作面，使用常規(guī)方式采掘。利用礦山壓力或者是人工松動(dòng)方式，對(duì)支架頂部進(jìn)行推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)煤層破裂。這種方式針對(duì)超過(guò)六米的煤層具有施工效率的提升。在小傾斜角的煤層中使用技術(shù)也同樣具有空間實(shí)現(xiàn)。這項(xiàng)技術(shù)的缺點(diǎn)就是煤炭資源的回收效率相對(duì)較低。

（二）綜采技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)主要在采掘工作中進(jìn)行應(yīng)用，在裝運(yùn)煤、落煤以及支護(hù)等環(huán)節(jié)中進(jìn)行機(jī)械操作。這一技術(shù)最早被應(yīng)用在我國(guó)厚度小于六米的煤層中，這種技術(shù)的機(jī)械化程度比較高。使用這種技術(shù)對(duì)不同厚度具有諸多差異，小于1.3米厚度的煤層在開采的時(shí)候，使用滾筒式的采煤機(jī)能讓安全性得到提升，能讓坍塌事故得到有效的避免。對(duì)超過(guò)1.3米的煤層，這種技術(shù)的使用比較常見，通過(guò)使用液壓支架形式展開。目前每日開采發(fā)掘量得到保障能夠有效的提高煤炭企業(yè)收益。對(duì)于高厚度煤層，一般情況下不推薦這種技術(shù)的應(yīng)用，若受到限制影響，可以使用電動(dòng)牽引式的采煤機(jī)保障開掘量以及安全性能。

（三）炮采技術(shù)

從實(shí)踐流程來(lái)講，首先進(jìn)行的是打眼環(huán)節(jié)以及爆破環(huán)節(jié)，在爆破環(huán)節(jié)實(shí)施之前，需要讓工作面保持在平直狀態(tài)中。同時(shí)為了讓炸藥雷管降低消耗，不需要在底煤環(huán)節(jié)以及頂煤環(huán)節(jié)做預(yù)留[1]。在爆破環(huán)節(jié)實(shí)施之前，需要對(duì)煤層的硬度和厚度進(jìn)行預(yù)估，對(duì)爆破參數(shù)和順序進(jìn)行設(shè)置。其次在裝運(yùn)煤環(huán)節(jié)中，需要使用可以彎曲的運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，運(yùn)輸環(huán)節(jié)需要使用懸臂支架做好掩護(hù)工作。在支護(hù)回柱環(huán)節(jié)上，需要使用集中的支護(hù)方式，多使用單體液壓的支柱。支柱類型包含著單支柱類、雙支柱類以及密集柱類。

三、煤炭采掘方法

選擇采掘方法需要根據(jù)安全性、經(jīng)濟(jì)性以及高回采性的原則進(jìn)行確定，保障安全的同時(shí)，使用采取條開采、房柱開采以及分層開采多種方式進(jìn)行采掘。

（一）條帶采掘方法

使用條帶開采方式主要是根據(jù)煤層開采的狀態(tài)對(duì)條帶進(jìn)行劃分，根據(jù)開采一條同時(shí)預(yù)留一條的方式展開。這種采掘方法和房柱采掘方法比較相似，都是根據(jù)煤層實(shí)施狀態(tài)開采作為原則，剩余部分根據(jù)煤柱方式將上層巖層支撐起來(lái)，從而能夠保障安全性。條帶開采方法在安全保障上的效果更好，同時(shí)從資源浪費(fèi)的角度來(lái)講，這種方法并不具備優(yōu)勢(shì)，這種方法更加適合在地下煤炭的局部開采中進(jìn)行。

（二）房柱采掘方法

房柱式的采掘方法是柱式采煤方法中的一種，在采掘煤炭的過(guò)程中，在煤的房間中將各種各樣的煤柱預(yù)留出來(lái)，發(fā)揮出支撐頂板的作用。在采掘結(jié)束之后能夠按照計(jì)劃進(jìn)行煤回收工作[2]。房柱式采掘方法能將開采區(qū)域地面保護(hù)起來(lái)，相比于條帶采掘方法，使用房柱式采掘方法可能會(huì)造成地面出現(xiàn)較小的位移，但是位移時(shí)間較為延緩。例如：在地面存在較多建筑的項(xiàng)目中，更適合使用房柱式采掘方法，這種方法的精準(zhǔn)程度更高，能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度更高的采煤，這種方法的缺點(diǎn)在于損失量過(guò)于大。

（三）分層采掘方法

這種方法包含兩種方式，一種是水平分層的采掘方法，另一種是傾斜分層的采掘方法。需要從業(yè)人員能依照煤礦情況展開處理，使用分層采掘的方法進(jìn)行煤炭的采掘。首先順著水平方向或者是傾斜方向，將厚煤層劃分成若干層，根據(jù)順序流程進(jìn)行開采。在每層內(nèi)部，布置回采工作面和分層巷道，順著工作面展開施工。這種方法通過(guò)分層的方式讓煤礦能在破壞狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)相對(duì)平衡，能實(shí)現(xiàn)保護(hù)地面建筑以及地下水。因此，這種方法更加適合一些厚松散層中較淺的部分，以及厚度較小的區(qū)域開采。

（四）清潔采掘方法

在煤礦中包含著煤層氣，也就是瓦斯，瓦斯作為有害氣體，極其不穩(wěn)定。在空氣中達(dá)到一定程度必然會(huì)引發(fā)爆炸事故，瓦斯爆炸的危害極大，必然會(huì)造成人員傷亡。清潔采掘方法也就是在開采之前，使用機(jī)械工具將瓦斯氣體全部排出去。在采掘的過(guò)程中并不能避免粉塵的出現(xiàn)，這類粉塵主要是由煤粉構(gòu)成，煤粉很容易就造成粉塵爆炸。在采掘方法中需要使用機(jī)械工具進(jìn)行切割和鉆探，使用高壓噴淋裝置同時(shí)展開作業(yè)。在噴淋水之后，煤粉將會(huì)隨著噴淋水排放到排水管道中。同時(shí)需要保證排放的污水能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)排放的污水進(jìn)行沉降處理。

結(jié)論：綜上所述，在煤炭采掘的時(shí)候需要遵循安全性原則和實(shí)用性原則，煤炭采掘技術(shù)主要包括機(jī)械采掘技術(shù)、綜采技術(shù)以及炮采技術(shù)，煤炭采掘方法主要包括條帶采掘方法、房柱采掘方法、分層采掘方法以及清潔采掘方法，需要從煤炭層實(shí)際情況選擇合適的方法和技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙延祥.基于復(fù)雜采掘背景下煤炭開采技術(shù)分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（21）：84.

[2]高炎光.煤炭資源開采技術(shù)在復(fù)雜采掘地質(zhì)條件下的分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016（24）：47+49.