井下礦產(chǎn)開(kāi)采工藝技術(shù)與安全的方式分析

劉少澤

（山西省晉中市昔陽(yáng)縣白羊嶺煤礦，山西 晉中 045300）

在我國(guó)礦產(chǎn)業(yè)運(yùn)行及發(fā)展中，通過(guò)采礦技術(shù)的規(guī)范化、采礦工藝的完善性，可以實(shí)現(xiàn)固體礦產(chǎn)的安全開(kāi)采，為礦產(chǎn)開(kāi)采行業(yè)的發(fā)展提供支持。但是，在一些區(qū)域中的礦產(chǎn)開(kāi)采中，由于影響因素的多樣化，導(dǎo)致開(kāi)采受到人為因素、環(huán)境因素以及設(shè)備因素的影響，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)為礦產(chǎn)資源的開(kāi)采留下隱患。因此，在現(xiàn)階段資源開(kāi)采中，管理者應(yīng)該結(jié)合固體礦產(chǎn)資源的區(qū)域性特點(diǎn)，進(jìn)行采礦技術(shù)以及采礦工藝的系統(tǒng)分析，實(shí)現(xiàn)采礦的安全化、規(guī)范化，有效促進(jìn)現(xiàn)代礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)作為礦產(chǎn)資源大國(guó)，在煤炭行業(yè)快速發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)的采煤工藝以及采煤技術(shù)受到限制，為了提高采煤的效率性，通過(guò)綜合機(jī)械化以及普通機(jī)械化的使用，推動(dòng)了煤炭行業(yè)的開(kāi)采效率。伴隨信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械化的采煤可以滿足國(guó)際化的資源開(kāi)采需求。但是，在現(xiàn)階段煤炭資源開(kāi)采中，一些問(wèn)題的出現(xiàn)為行業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶來(lái)限制，第一，在煤炭產(chǎn)業(yè)中，存在著整體技術(shù)水平相對(duì)落后的現(xiàn)象，主要是由于部分煤炭產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)低、設(shè)備差，嚴(yán)重影響煤炭資源的開(kāi)采效率。第二，煤炭行業(yè)發(fā)展中，存在著安全基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的問(wèn)題，在一些小型煤礦中，為了追求自身的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)安全項(xiàng)目的資金投入較低，導(dǎo)致安全事故頻發(fā)，為煤炭產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展帶來(lái)影響。第三，煤炭資源綜合利用程度不足，在高強(qiáng)度的煤炭資源開(kāi)采中，由于缺少合理的整治力度，導(dǎo)致礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變，為煤炭行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)限制。因此，在現(xiàn)階段煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，為了解決上述問(wèn)題，應(yīng)該結(jié)合井下采煤技術(shù)、采煤工藝等，進(jìn)行安全開(kāi)采方案的構(gòu)建，以滿足現(xiàn)代煤炭產(chǎn)業(yè)的資源開(kāi)采需求[1]。

2 井下采礦技術(shù)

（1）綜合機(jī)械技術(shù)。在井下采技術(shù)研究中，綜合采煤技術(shù)通常包括煤炭開(kāi)采、裝車運(yùn)輸?shù)?，通過(guò)多種工藝的結(jié)合形成綜合性的采煤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采煤工藝的機(jī)械化。在井下采煤中，通過(guò)綜合機(jī)械技術(shù)的使用，可以有效節(jié)省人力資源，提高煤炭資源開(kāi)采的整體效率。例如，在綜合機(jī)械采煤中，通過(guò)滾筒采煤機(jī)的使用，可以充分展現(xiàn)綜合機(jī)械技術(shù)使用的優(yōu)勢(shì)。電牽引采煤機(jī)結(jié)構(gòu)如圖一所示。圖1中的1為截割電動(dòng)機(jī)、2為搖臂減速器、3為滾筒、4為行走部箱、5為調(diào)高泵站、6為底托架、7為電控箱、8為調(diào)高油缸、9為導(dǎo)向滑架。在系統(tǒng)運(yùn)行中，通過(guò)電牽引步行走輪以及導(dǎo)向滑架，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的開(kāi)采。通過(guò)這種綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的運(yùn)用，可以提高煤炭資源開(kāi)采效率，充分保證煤炭資源開(kāi)采的安全性。

圖1 綜合機(jī)械采礦技術(shù)中的電牽引采煤機(jī)

（2）普通機(jī)械技術(shù)。井下煤炭資源開(kāi)采中的普通機(jī)械被成為普采工藝，這種技術(shù)形式與綜合技術(shù)相比，通常使用傳統(tǒng)機(jī)械方法進(jìn)行作業(yè)。在普采技術(shù)使用的過(guò)程中，會(huì)將落煤以及裝煤進(jìn)行結(jié)合，簡(jiǎn)化煤炭資源開(kāi)采流程，有效提高工作效率，作業(yè)中通過(guò)單滾筒采煤以及雙滾筒采煤技術(shù)的綜合利用，進(jìn)行作業(yè)面的分界。其中過(guò)單滾筒采煤機(jī)械安裝在工作面的下方，雙滾筒采煤系統(tǒng)安裝在工作面的兩端，通過(guò)兩種采煤操作方法的融合，提高作業(yè)效率[2]。

（3）頂控制技術(shù)。在井下煤炭資源開(kāi)采中，頂空技術(shù)的使用可以滿足煤炭開(kāi)采的不同需求。首先，在硬頂板控制技術(shù)使用中，可以將其運(yùn)用在處理掩埋地下的硬頂板，實(shí)際作業(yè)中，硬頂板可以控制煤炭采集技術(shù)，之后利用巖層的壓力以及定向水力，進(jìn)行煤炭資源的壓裂及爆破，有效提高煤炭資源開(kāi)采的效率。而且，在該種技術(shù)使用中，通過(guò)采煤布局的合理調(diào)控，可以通過(guò)科學(xué)技術(shù)的使用，保證煤礦開(kāi)采的安全性，推動(dòng)煤礦產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。其次，硬厚頂煤控制技術(shù)。技術(shù)使用中，通過(guò)開(kāi)采埋深、支撐壓力偏小的硬厚煤層，充分展現(xiàn)煤炭資源開(kāi)采的靈活性。在該種技術(shù)使用中，可以隨踩隨冒，提高煤炭資源的回收效率，而且也可以保證煤炭資源開(kāi)采的安全性，促進(jìn)井下煤礦開(kāi)采的整體效率。

（4）爆破采煤技術(shù)。爆破采煤技術(shù)是通過(guò)爆破方法的使用實(shí)現(xiàn)破煤，之后通過(guò)人工搬運(yùn)以及機(jī)械設(shè)備裝煤等，進(jìn)行運(yùn)煤作業(yè)。在這種技術(shù)使用的過(guò)程中，對(duì)應(yīng)用條件要求較高，通常狀況下應(yīng)該做到：第一，合理選擇炮眼位置，若炮眼選擇不合理，會(huì)直接影響井下煤礦爆破的精準(zhǔn)度，降低煤炭資源開(kāi)采的效率。第二，在爆破開(kāi)采技術(shù)使用中，應(yīng)該保證人員的安全性。但是，在爆破采煤中，部分煤會(huì)直接落到運(yùn)輸機(jī)之上，這一部分的煤炭需要人工搬運(yùn)，這種技術(shù)與其他技術(shù)相比，存在著工藝復(fù)雜的現(xiàn)象，會(huì)影響采煤的整體效率。

3 井下采礦工藝

（1）綜采工藝。在井下煤炭資源開(kāi)采中，煤炭開(kāi)采技術(shù)以及采煤工藝的選擇是十分重要的。

通過(guò)綜采工藝技術(shù)的分析，可以通過(guò)機(jī)械化技術(shù)的運(yùn)用，提高煤炭資源開(kāi)采的安全性、可操作性，滿足現(xiàn)代煤炭資源的開(kāi)采需求。但是，在井下采煤工藝分析中，通過(guò)綜采工藝的使用，存在著限制性問(wèn)題，首先，在綜采工藝中，對(duì)采煤設(shè)備的質(zhì)量以及性能要求高，增加煤炭資源的開(kāi)采成本，影響煤炭產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。其次，在綜采工藝使用中，由于礦井的自身特點(diǎn)，對(duì)人員的操作水平要求較高。總體來(lái)講，該種技術(shù)使用在地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的資源開(kāi)采中，所以，在煤炭資源開(kāi)采中，需要結(jié)合工程的實(shí)際特點(diǎn)，進(jìn)行綜采技術(shù)的使用，以滿足煤炭資源開(kāi)采工藝的使用需求。

（2）普采工藝。普采工藝與其他井下采煤技術(shù)相比，其性價(jià)比相對(duì)較高，可以實(shí)現(xiàn)煤炭資源開(kāi)采的低成本、高質(zhì)量發(fā)展。由于普采工藝的設(shè)備價(jià)格低，在一些距離較短的工作面中具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，因此，該種技術(shù)可以廣泛的運(yùn)用在不規(guī)則的小型礦井中，提升煤炭資源的開(kāi)采效率。

（3）連采工藝。井下煤炭資源開(kāi)采中，通過(guò)連續(xù)工藝的使用，可以提高設(shè)備操作的整體水平，而且安全性較高、成本較低，例如，在煤炭產(chǎn)業(yè)進(jìn)行連采工藝選擇時(shí)，運(yùn)煤中會(huì)選擇梭車，通過(guò)其伸縮功能提高煤炭資源的運(yùn)輸效率，之后在使用錨桿實(shí)現(xiàn)支護(hù)，最后用鏟車搬運(yùn)物料，提高作業(yè)面的清理效率。所以可以發(fā)現(xiàn)，在該種技術(shù)運(yùn)用中，可以通過(guò)連續(xù)作業(yè)可以保證煤炭開(kāi)采的有序進(jìn)行。但是，在技術(shù)使用中，當(dāng)井下通風(fēng)條件較差時(shí)，煤炭的回收率相對(duì)較低，影響煤炭資源開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)性，而且，連續(xù)開(kāi)采工藝中，對(duì)煤層的地質(zhì)要求較高，在開(kāi)采深度確定中，需要保證為較淺的近水平煤層，地層傾角不能超過(guò)8°。因此，在該種工藝選擇中，應(yīng)該針對(duì)采煤層的特點(diǎn)，進(jìn)行工藝的使用。

（4）炮采工藝。通過(guò)對(duì)炮采工藝的分析，存在著設(shè)備投資少、實(shí)際操作快的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)簡(jiǎn)單的管理可以拓寬煤炭資源的開(kāi)采效率，提高工藝使用的適應(yīng)性。但是，在該種技術(shù)使用中，由于實(shí)際采煤效率較低，當(dāng)受到環(huán)境影響時(shí)，會(huì)影響煤炭開(kāi)采質(zhì)量。因此，在現(xiàn)階段煤炭資源開(kāi)采中，行業(yè)管理者應(yīng)該結(jié)合煤炭資源的開(kāi)采特點(diǎn)，進(jìn)行工藝的合理選擇，以便有效推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4 井下采礦技術(shù)、采礦工藝對(duì)安全開(kāi)采影響

伴隨煤炭產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展中，應(yīng)該在煤炭行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，保證煤炭資源開(kāi)采的安全性，因此，在煤炭技術(shù)以及采煤工藝選擇中，應(yīng)該對(duì)井下采煤技術(shù)進(jìn)行綜合分析，確定綜合采煤技術(shù)的工藝方法，通過(guò)多種技術(shù)的使用及分析，提高煤炭資源開(kāi)采的安全性。而且，項(xiàng)目管理者也應(yīng)該結(jié)合煤層的特點(diǎn)，確定因地制宜的資源開(kāi)采原則，全面提高煤炭資源開(kāi)采的安全性，推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在現(xiàn)階段煤炭資源開(kāi)采中，為了提高煤炭開(kāi)采的效率性，應(yīng)該結(jié)合煤炭開(kāi)采的特點(diǎn)，進(jìn)行煤炭技術(shù)、煤炭工藝的確定，以便實(shí)現(xiàn)井下煤炭資源開(kāi)采的安全性。對(duì)于行業(yè)管理者，在井下煤炭資源開(kāi)采中，應(yīng)該結(jié)合煤炭技術(shù)以及開(kāi)采工藝的特點(diǎn)，提高自身的專業(yè)性，積極引入先進(jìn)的技術(shù)以及設(shè)備，實(shí)現(xiàn)煤炭資源利用的價(jià)值性，積極推動(dòng)我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)。而且，在煤炭行業(yè)中，需要將企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為核心，進(jìn)行技術(shù)方案的總結(jié)，認(rèn)識(shí)到采煤技術(shù)以及采煤工藝的優(yōu)劣勢(shì)，實(shí)現(xiàn)煤炭行業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。