探究煤礦開(kāi)采技術(shù)條件及采掘工藝

夏發(fā)林

摘要：眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展支撐著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭是著名的化石燃料，我們的利用取決于對(duì)它的開(kāi)采。為了全面提高煤礦開(kāi)采的效率和質(zhì)量，必須采用先進(jìn)的科技手段，在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，需要綜合分析開(kāi)采環(huán)境，選擇合適的開(kāi)采技術(shù)。就我國(guó)礦業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀而言，許多礦山企業(yè)仍然缺乏采礦技術(shù)，制約了礦業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，為了促進(jìn)礦山企業(yè)的快速發(fā)展，提高采礦效率和質(zhì)量，必須及時(shí)進(jìn)行改革和創(chuàng)新。本文探討了煤炭開(kāi)采應(yīng)采用的技術(shù)，提出了相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新方法，提出了綠色開(kāi)采的創(chuàng)新點(diǎn)，以期為煤炭開(kāi)采提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦;開(kāi)采技術(shù);采掘工藝;探究分析

引言

礦業(yè)和技術(shù)在目前煤礦開(kāi)采中應(yīng)用廣泛，需要根據(jù)煤礦生產(chǎn)的具體情況選擇相應(yīng)的開(kāi)采技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用中存在諸多不足，不利于煤礦企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。因此，為了提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，有必要進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新采礦技術(shù)。

1煤礦開(kāi)采的重要性

（1）日常需求：日常生活中使用的煤炭主要用于取暖，現(xiàn)在，在保護(hù)綠色環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的理念下，煤炭基本上沒(méi)有大規(guī)模用于取暖，但現(xiàn)在很多農(nóng)村村民仍然使用煤炭取暖。

（2）工業(yè)生產(chǎn)：我們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)中廣泛使用煤炭，在早期的工業(yè)車間里，經(jīng)常使用煤，當(dāng)熔化或加熱物體時(shí)，煤經(jīng)常被用作燃料。煤具有燃燒時(shí)間長(zhǎng)、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，所以很多工廠都愿意用煤做燃料。此外，舊火車過(guò)去使用煤作為燃料發(fā)電，雖然我們的火車現(xiàn)在不用煤做燃料，但這足以說(shuō)明煤礦對(duì)我們的重要性。

2煤礦采掘工藝及開(kāi)采技術(shù)條件

2.1液壓支架技術(shù)

液壓支架技術(shù)是典型的采煤機(jī)設(shè)備，在我國(guó)煤礦井下開(kāi)采中發(fā)揮著重要作用，同時(shí)，液壓支架技術(shù)比傳統(tǒng)的普采、炮采技術(shù)更可靠。據(jù)調(diào)查，我國(guó)液壓支架產(chǎn)量已超過(guò)3萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)量居世界前列，同時(shí)，液壓支架種類繁多，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的工況。首先，我國(guó)煤炭資源的開(kāi)采主要是薄煤層，對(duì)于薄煤層的開(kāi)采，可以使用刨煤機(jī)或滾筒，刨煤機(jī)可用于開(kāi)采厚度為0.8～1.6 m的薄煤層。而滾筒采煤機(jī)可用于厚度大于1 m的薄煤層，然而對(duì)于超過(guò)6m的厚煤層開(kāi)采作業(yè)來(lái)說(shuō)，必須通過(guò)一次采全高的方式進(jìn)行開(kāi)采。此外，液壓支架技術(shù)在我國(guó)煤礦井下開(kāi)采中具有穩(wěn)定性好、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

2.2"三下一上"礦井采煤技術(shù)

“三下一上”采煤技術(shù)中，“三下”包括水下、建筑物下、鐵路下，“一上”包括承壓水體。利用“三下一上”采煤技術(shù)，可以在不破壞地形的情況下進(jìn)行采煤，提高了開(kāi)采效率和產(chǎn)量。此外，這種方法非常適合在不適合遷移的建筑區(qū)域開(kāi)采，既保證了建筑不被破壞，又能有效開(kāi)采。這種開(kāi)采技術(shù)可以開(kāi)采鐵路下的煤炭資源，并在作業(yè)后保留礦柱，從而保護(hù)鐵路安全，本實(shí)用新型可以在水下開(kāi)采過(guò)程中起到防水防沙的作用，保證開(kāi)采作業(yè)的安全。對(duì)于承壓水體上采煤，科學(xué)的數(shù)據(jù)計(jì)算和分析可以提高工人的作業(yè)安全，提高采煤效率，滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)煤炭資源的更大需求。

2.3連采工藝

連采工藝的特點(diǎn)是機(jī)械化程度高，為了保證所有開(kāi)采環(huán)節(jié)的有效銜接，往往需要使用連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行破碎裝煤。此外，還可以使用伸縮式運(yùn)煤車、錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)和叉車清理物料和表面，使各種機(jī)械化設(shè)備達(dá)到機(jī)械化生產(chǎn)的目的。連續(xù)開(kāi)采技術(shù)在我國(guó)尚未得到廣泛應(yīng)用，只有少數(shù)大型煤礦企業(yè)采用了連續(xù)開(kāi)采技術(shù)。由于它可以實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)和采煤的同步推進(jìn)，可以有效提高采煤效率，減少勞動(dòng)力投入，提高采煤效率。

連采工藝具有投入成本低、出煤速度快、機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn)，有效減少了采煤勞動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，提高了煤礦開(kāi)采的安全性。此外，該種采煤工藝存在通風(fēng)不良、工作環(huán)境惡劣等缺點(diǎn)，可能造成資源浪費(fèi)，難以有效回收部分煤炭資源。

2.4爆破工藝

爆破工藝是借助爆炸的瞬間產(chǎn)生的巨大壓力噴出一些高溫氣體，高溫氣體也有很大的破壞力。可惜破壞力太大，時(shí)間太短，非常危險(xiǎn)。因此，在應(yīng)用爆破時(shí)，應(yīng)詳細(xì)了解爆破數(shù)量、爆破角度、順序、爆破強(qiáng)度和合理間距等因素。

就開(kāi)采條件而言，并沒(méi)有明確要求爆破采煤工藝的要求，我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)政策中提出，對(duì)于不能機(jī)械化開(kāi)采的煤層，可以采用爆破工藝。目前煤層開(kāi)采條件復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，易開(kāi)采的淺部煤礦越來(lái)越少。因此，現(xiàn)階段爆破采煤工藝屬于應(yīng)用廣泛的開(kāi)采技術(shù)，特別是對(duì)于一些傾角大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤層，爆破采煤工藝已成為我國(guó)煤炭開(kāi)采不可或缺的一部分。特別是在對(duì)煤炭資源要求很高的今天，更要重視爆破采煤工藝，通過(guò)技術(shù)改造升級(jí)，改善爆破開(kāi)采的不足，盡最大努力增加單位面積產(chǎn)量和開(kāi)采效率。

3煤礦開(kāi)采新技術(shù)的利用和實(shí)踐

3.1充填采煤技術(shù)

以往的采煤技術(shù)，即傳統(tǒng)的采煤方法，大多采用全垮落法管理頂板，但會(huì)造成巖層移動(dòng)，在采煤區(qū)形成沉陷區(qū)，塌陷區(qū)的形成給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)了很大的破壞，不僅造成了設(shè)施和建筑的破壞，而且對(duì)周圍居民的生活也產(chǎn)生了很大的影響。然而，隨著礦區(qū)人居環(huán)境的遷移和國(guó)家政策的變化，煤炭開(kāi)采對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求逐漸提高，采煤沉陷的解決迫在眉睫。充填采煤技術(shù)是解決這一問(wèn)題的有效途徑，利用充填材料重建采煤過(guò)程中形成的采空區(qū)，可以防止地表塌陷。這種方法雖然不能完全解決礦井塌陷問(wèn)題，但可以在很大程度上解決煤礦開(kāi)采過(guò)程中的沉陷問(wèn)題，最大限度地減少塌陷的地質(zhì)問(wèn)題。此外，該技術(shù)還可以解決采煤過(guò)程中隔水層破裂和瓦斯涌出的問(wèn)題，同樣，地質(zhì)構(gòu)造中的防水層和夾層也通過(guò)填充而更加牢固，防止了地下水和氣體的滲漏，充填開(kāi)采也是一種綠色開(kāi)采技術(shù)，應(yīng)廣泛推廣應(yīng)用，以解決煤礦開(kāi)采中的諸多問(wèn)題。砂填料、高水填料等填料的選擇是其應(yīng)用的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)煤礦的具體情況選擇合適的充填材料，以保證礦井充填的具體效果。

4煤礦采掘中的注意事項(xiàng)

4.1優(yōu)化采礦設(shè)計(jì)方案

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，尤其是地下開(kāi)采的設(shè)計(jì)具有重要意義，因此，在煤炭開(kāi)采前，要科學(xué)設(shè)計(jì)煤炭開(kāi)采，并注意其合理性。礦工在設(shè)計(jì)采礦時(shí)，不僅要考慮煤礦企業(yè)的成本，還要關(guān)注他們的采礦質(zhì)量、采礦方法和安全問(wèn)題。在采礦設(shè)計(jì)中，礦山設(shè)計(jì)人員應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際，借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際情況綜合設(shè)計(jì)采礦方案。此外，為提高煤炭開(kāi)采質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)通過(guò)不斷的思考和實(shí)踐，及時(shí)掌握煤炭開(kāi)采實(shí)際過(guò)程中煤炭開(kāi)采方法的不足和缺陷，優(yōu)化煤炭開(kāi)采設(shè)計(jì)方案，提高煤炭開(kāi)采質(zhì)量。

4.2提高開(kāi)采人員的素質(zhì)和專業(yè)技能

煤礦工人是煤礦的主體，對(duì)煤礦的開(kāi)采水平和質(zhì)量起著決定性的作用，對(duì)此，煤礦企業(yè)應(yīng)在采煤前對(duì)工人進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和考核，確保安全生產(chǎn)順利進(jìn)行，有效解決礦工職業(yè)素質(zhì)低的問(wèn)題。煤炭企業(yè)要不斷提高采掘人員的綜合素質(zhì)，規(guī)范煤礦開(kāi)采流程，需要通過(guò)選人用人、培養(yǎng)專業(yè)人才、營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍、給予優(yōu)秀的精神和物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)等方式，調(diào)動(dòng)員工積極性，提高煤礦開(kāi)采質(zhì)量和水平。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦的開(kāi)發(fā)利用不僅可以應(yīng)用于人們的日常生活和社會(huì)生產(chǎn)，還可以促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。我國(guó)經(jīng)濟(jì)日新月異，煤礦開(kāi)采技術(shù)也需要相應(yīng)的變革，現(xiàn)階段，既要改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)，又要注重新技術(shù)的創(chuàng)新，運(yùn)用新技術(shù)解決煤礦開(kāi)采難題，實(shí)施綠色煤礦開(kāi)采對(duì)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

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