新形勢(shì)下煤礦開采中的采煤技術(shù)探討

顧兆富 高森 李森

摘 要：在我國當(dāng)前的能源消耗結(jié)構(gòu)中，煤炭資源所占比例較高，其開采和應(yīng)用對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要影響。我國對(duì)煤炭資源的開采和利用有著悠久歷史，當(dāng)前仍然是世界性產(chǎn)煤大國，煤炭開采技術(shù)已發(fā)展到較高的水平。但由于我國地質(zhì)條件比較復(fù)雜，因此煤炭資源也呈現(xiàn)多元化存在方式，并形成了獨(dú)特煤層。新形勢(shì)下我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速進(jìn)步，對(duì)煤炭資源需求量仍處于高態(tài)勢(shì)，為更好地滿足其實(shí)際需求，需要科學(xué)合理運(yùn)用發(fā)達(dá)煤炭開采技術(shù)，以提升開采效率和質(zhì)量。本文主要進(jìn)行新形勢(shì)下煤礦開采中的采煤技術(shù)的分析研究，促進(jìn)采煤技術(shù)合理應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：新形勢(shì);煤礦開采;采煤技術(shù);存在不足

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.067

我國煤炭儲(chǔ)量豐富、煤種齊全，在一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中其占比相當(dāng)大，并且可從中提取出多種產(chǎn)品，因此煤炭工業(yè)的發(fā)展對(duì)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大影響。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革的新形勢(shì)下，采煤技術(shù)的發(fā)展趨向于更高產(chǎn)、高效和高安全性，其發(fā)展將會(huì)進(jìn)一步帶動(dòng)煤炭開采各環(huán)節(jié)發(fā)展，促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。因此，對(duì)采煤技術(shù)進(jìn)行探討是極為必要的，企業(yè)需對(duì)其更科學(xué)掌握、合理利用。

1 當(dāng)前煤礦開采技術(shù)應(yīng)用背景

1.1 整體技術(shù)應(yīng)用環(huán)境

在當(dāng)前的煤礦開采生產(chǎn)中，可采用炮采頂煤技術(shù)，這種技術(shù)通過利用滑移支架，形成前后支架通過頂梁彈簧導(dǎo)向槽連接，將液壓?jiǎn)误w支柱均勻分布與頂梁形成銷軸連接。這種技術(shù)的質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、拆裝簡(jiǎn)單，在中小型煤礦中有著良好適用性，一般應(yīng)用于每層厚度在5m之上，具有一定傾斜性的煤層。并且其具體應(yīng)用中，通過技術(shù)提升可以實(shí)現(xiàn)支護(hù)架整體運(yùn)用，進(jìn)而形成分段和多輪作業(yè)，利用間隔多次放出頂煤方式，對(duì)棚梁及時(shí)調(diào)整來形成整體的支護(hù)合力。

1.2 全面概括影響因素

在煤礦開采技術(shù)應(yīng)用中，要綜合考慮各種具體地質(zhì)情況和煤層，特別是在井下開采中，要對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行全方位的技術(shù)分析，根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn)、煤層厚度、礦井生產(chǎn)能力、設(shè)備可能出現(xiàn)故障等，全面跟進(jìn)其整體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全面解決各種因素，提升開采技術(shù)的針對(duì)性和實(shí)用功能。

1.3 積極融入先進(jìn)理念

在應(yīng)用煤礦開采技術(shù)時(shí)，要促進(jìn)其現(xiàn)代化發(fā)展，需要積極融入先進(jìn)理念，不斷創(chuàng)新技術(shù)理念，使開采技術(shù)在發(fā)展中更加安全高效。在煤礦開采中融入新技術(shù)和新設(shè)備，還要結(jié)合現(xiàn)代信息管理手段，開發(fā)研制更先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用模式，革新企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控和設(shè)備技術(shù)，強(qiáng)化煤礦企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)管理模式的全面優(yōu)化。

2 當(dāng)前煤礦開采中存在不足

2.1 地面沉陷控制因素

在當(dāng)前的煤礦開采中，對(duì)礦區(qū)地表沉陷的預(yù)測(cè)和控制難度還比較大，特別是對(duì)深度在300m以下觀測(cè)站的整體控制，還需要綜合技術(shù)的參與。尤其是在具體估測(cè)的過程中，不同礦區(qū)和不同移動(dòng)角值固定，在深部開采合適條件下，要通過實(shí)測(cè)來得到巖層移動(dòng)信息的方式難度較大，不僅會(huì)加大人力和物力的浪費(fèi)，同時(shí)也不利于有效發(fā)揮煤礦企業(yè)整體效能。

2.2 技術(shù)創(chuàng)新力度不足

在當(dāng)前煤礦開采技術(shù)創(chuàng)新中，一些企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新整體應(yīng)用模式?jīng)]有形成和完善，難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面創(chuàng)新。受煤層賦存條件、開采技術(shù)影響，新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用落后于發(fā)展，導(dǎo)致采煤效率得不到顯著提升。部分企業(yè)仍使用干式變壓器等落后設(shè)備，或者設(shè)備缺乏安全標(biāo)志開關(guān)，嚴(yán)重缺乏機(jī)械化整體操作模式。當(dāng)前數(shù)控技術(shù)的發(fā)展中，對(duì)技術(shù)的運(yùn)用無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化和智能化，會(huì)導(dǎo)致采煤技術(shù)的發(fā)展停滯，是不利于煤礦企業(yè)的發(fā)展的。

2.3 回采工藝嚴(yán)謹(jǐn)性不足

在新形勢(shì)下采煤技術(shù)中，回采工藝主要還是傳統(tǒng)爆破落煤技術(shù)，對(duì)落煤和支護(hù)工藝的應(yīng)用，尤其在煤層板頂不穩(wěn)定的情況下，會(huì)破壞開采穩(wěn)定性。要推動(dòng)回采工藝整體運(yùn)行，當(dāng)前還面臨著采煤工作人員素質(zhì)較低、管理人員管理水平低、回采工藝不規(guī)范等問題，其采煤技術(shù)整體較為落后。特別是使用加強(qiáng)支護(hù)架的情況下，對(duì)炮眼數(shù)目和裝藥量控制不足，而采用大藥量爆破方式，是不利于安全采煤作業(yè)的。

3 新形勢(shì)下煤礦開采中的采煤技術(shù)

3.1 膏體充填技術(shù)

我國煤礦開采中，膏體充填技術(shù)的發(fā)展較晚，主要采用國外的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。然而國外膏體充填技術(shù)中部分環(huán)節(jié)與我國有一定差異，會(huì)影響到我國煤礦企業(yè)開采效率。我國該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用，主要是將煤矸石、低質(zhì)煤填充到缺口，該技術(shù)應(yīng)用可以達(dá)到減塵目的，并更好地利用廢棄物質(zhì)、降低企業(yè)成本投入。

3.2 小煤礦改造和機(jī)械化開采技術(shù)

我國是煤炭大國，采煤量居世界前列，但其實(shí)際開采工作中卻也頻繁出現(xiàn)事故，特別是小煤礦企業(yè)中尤為嚴(yán)重。這些煤礦沒有充足的資金，管理理念落后，也缺乏先進(jìn)的開采設(shè)備，對(duì)施工人員缺乏必要的安全培訓(xùn)，因此在實(shí)際開采作業(yè)中難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。對(duì)此，政府要重視小煤礦生產(chǎn)，計(jì)劃性地逐漸關(guān)閉，鼓勵(lì)這些企業(yè)進(jìn)行重組，并通過技術(shù)改造、引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，提高起采煤作業(yè)機(jī)械化水平，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

3.3 采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)

應(yīng)用科學(xué)合理、優(yōu)質(zhì)高效的巖層控制技術(shù)進(jìn)行采煤，可以實(shí)現(xiàn)高效開采、安全可靠的生產(chǎn)目標(biāo)。在對(duì)我國礦山壓力研究成果總結(jié)基礎(chǔ)上，采用理論分析、現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)和實(shí)測(cè)法等，通過先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)研究各種煤層地質(zhì)和開采條件，及其所呈現(xiàn)出的規(guī)律性，對(duì)采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)不斷完善，形成圍巖破壞與平衡機(jī)理良好融合，可以使采煤活動(dòng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)優(yōu)化。

3.4 分散性漏電故障處理與保護(hù)

在改進(jìn)和革新開采技術(shù)的過程中，不僅要考慮到操作各方面問題，還要圍繞采煤安全做好煤礦井下電源保護(hù)。分散性漏電現(xiàn)象產(chǎn)生，主要是幾條線路和設(shè)備的絕緣水平降低，或者整個(gè)煤礦井下的網(wǎng)絡(luò)絕緣被破壞，進(jìn)而引發(fā)的漏電現(xiàn)象。在發(fā)生漏電故障后，要及時(shí)根據(jù)設(shè)備和電纜使用情況，以及下井時(shí)間來推測(cè)漏電范圍，并對(duì)其細(xì)致檢查找到漏電點(diǎn)。瓦斯員要積極配合，采用不同方法排查瓦斯聚集之地。

4 結(jié)束語

我國在煤炭開采過程中，積累了很多先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，但在新形勢(shì)下隨著科技發(fā)展，現(xiàn)有采煤技術(shù)已難以適應(yīng)對(duì)煤炭資源的需求，需主動(dòng)學(xué)習(xí)先進(jìn)采煤技術(shù)，及時(shí)更新生產(chǎn)設(shè)備，推動(dòng)我國煤炭行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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