煤礦采煤方法與采煤技術(shù)的選擇及其影響因素探思

陳利朋

陜西蒲白西固煤業(yè)有限責(zé)任公司，中國·陜西 渭南 715600

1 引言

中國因?yàn)榈赜驈V袤，地形復(fù)雜多樣，擁有很多種類的自然資源。而對于煤炭資源的開采，不論是中國哪個地區(qū)，都必須根據(jù)中國開采標(biāo)準(zhǔn)來作業(yè)。

然而，開采煤礦的過程危險(xiǎn)系數(shù)較高，為了促進(jìn)開采煤礦項(xiàng)目的順利進(jìn)行以及確保煤礦開采的順利和作業(yè)人員的安全，一定要有效應(yīng)用采煤的方法和技術(shù)，同時(shí)根據(jù)該地區(qū)的地形特征靈活變通，以免導(dǎo)致該地區(qū)的環(huán)境和自然資源遭到毀壞，因此研究開采煤礦方式和技術(shù)的主要工作原理，對于進(jìn)一步優(yōu)化煤礦采煤流程有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。

2 煤礦采礦方法選擇

2.1 露天采煤方法

露天采煤法是較為傳統(tǒng)的方法，根據(jù)煤層的橫向構(gòu)成情況看來，把煤層分類為不一樣的層次，按橫向看來，把煤層分成多個作業(yè)面，對比井下工人開采煤礦的主要標(biāo)準(zhǔn)，這項(xiàng)技術(shù)的適用面比較大，可以建立起更加穩(wěn)定、安全的作業(yè)環(huán)境，利用大規(guī)模開采煤礦的器械，可以讓開采的作業(yè)效率得以提高。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢在于可以減少開采的成本，一般在開采之前的勘探準(zhǔn)備同樣要規(guī)范認(rèn)真的展開，通過對這個地區(qū)煤層結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入了解之后，把開采煤礦的管理規(guī)劃任務(wù)真正開展到位，那么節(jié)約能源、降低消耗的目標(biāo)也可以得以實(shí)現(xiàn)。

2.2 井下采煤方法

根據(jù)一般開采煤礦的方式，大部分的煤礦資源存在于地表下面，因此，常用井下采煤的方式來開采煤礦。這種開采方式需要的技術(shù)要求較高，為了在實(shí)際操作時(shí)保證技術(shù)應(yīng)用的安全，應(yīng)該安裝煤礦通風(fēng)設(shè)備來保障井下采煤方式的科學(xué)性和合理性。一般將井下采煤法分為水采和旱采，要依照礦區(qū)的水流分布實(shí)況來選擇哪一種方法，而在實(shí)際操作運(yùn)用的技術(shù)有多種，這項(xiàng)技術(shù)實(shí)際操作的效率比較高，而且實(shí)操較方便。在采礦的過程中，很大程度有煤層相撞的問題，這個時(shí)候要使用水平開采的方式更有效，在經(jīng)過分析和預(yù)算后了解清楚煤層的傾斜具體參數(shù)，保障開采工作可以順利完成[1]。

2.3 急傾斜層采煤方法

急傾斜層的開采方式需要大量的技術(shù)支持。所以在開采工作進(jìn)行時(shí)，應(yīng)該明確地質(zhì)勘探的綜合性目標(biāo)，逐漸增強(qiáng)開采部門的采煤技術(shù)能力。確立好這次作業(yè)的開采路線，同時(shí)調(diào)試好設(shè)備器械，協(xié)調(diào)好作業(yè)工人，依照開采資源行業(yè)的規(guī)章制度，提高開采技術(shù)應(yīng)用能力。如果開采煤礦的可操作性提高，那么可以把煤礦開采的深度和高度調(diào)整得更加合理，第一時(shí)間調(diào)整煤礦開采的作業(yè)面，調(diào)整優(yōu)化煤礦巷道里的結(jié)構(gòu)。控制好煤礦巷道里的瓦斯和粉塵的濃度，依靠煤礦的開采通風(fēng)模式可以順利開采，以此來提高煤礦開采的安全系數(shù)[2]。

3 分析煤礦采煤方法

現(xiàn)代化的煤礦采煤技術(shù)能夠大幅度降低在作業(yè)期間可能產(chǎn)生的問題指數(shù)。目前的煤礦采煤技術(shù)有硬頂煤和硬頂板技術(shù)、深層井技術(shù)、緩傾斜煤層技術(shù)和填充技術(shù)等。填充技術(shù)的工作原理是利用部分其他的材料來填充采空區(qū)，用這些材料使得在煤礦面操作時(shí)更加方便。當(dāng)下，填充技術(shù)還沒有完善，因?yàn)橛糜谔畛涞钠渌牧腺|(zhì)量好壞直接影響技術(shù)的應(yīng)用效果，同時(shí)還要施壓這些用于填充的材料。利用緩傾斜煤層技術(shù)時(shí)，需依照不同薄厚的煤層來選擇不同的技術(shù)使用方法。這項(xiàng)技術(shù)的工作原理一般是通過對支架施加壓力來達(dá)到結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的結(jié)果，可保障千斤頂在開采時(shí)足夠安全。緩傾斜薄煤層作業(yè)是通過較高效率的刨煤機(jī)、技術(shù)器械設(shè)備和小體積來確保傾斜技術(shù)的效果有效。在采煤期間，如果出現(xiàn)煤層地?zé)峄蛘邘r石的抗壓性比較低時(shí)，會對開采人員的安全造成一定的威脅，這時(shí)候就要運(yùn)用深井層技術(shù)?？刂坪玫V區(qū)的壓力值，預(yù)防沖壓地壓、瓦斯、熱害，從而減少開采煤礦的危險(xiǎn)，確保工人的生命安全。硬頂煤、硬頂板技術(shù)的優(yōu)勢比較多，綜合性高，在開采煤礦塊體較大的情況下使用較多，一般會結(jié)合多項(xiàng)技術(shù)如頂煤破裂或頂板控制等。硬頂板技術(shù)傾向于控制型，經(jīng)過對低壓和埋深分析來操作，不僅僅可以確保煤礦開采的效率和安全，還能更加靈活及時(shí)[3]。

4 煤礦采煤技術(shù)的優(yōu)化選擇

4.1 全自動刨煤機(jī)技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)開采煤礦作業(yè)面處于淺層區(qū)域，可以使用全自動刨煤機(jī)，全自動的操作模式可以提高礦產(chǎn)開采效率，同一時(shí)間得到較高的產(chǎn)量。一般狀況下煤層在20m 左右的深度，這項(xiàng)技術(shù)可以合理地把控好開采成本。刨煤機(jī)是進(jìn)行全自動開采的重要設(shè)備，維護(hù)好刨煤機(jī)是這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)。周期性對刨煤機(jī)進(jìn)行維護(hù)，及時(shí)清楚刨煤機(jī)零件的老化程度，同時(shí)把控好刨煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可能出現(xiàn)的問題，第一時(shí)間排查設(shè)備的故障，從而提升設(shè)備零件的牢固程度。在使用全自動刨煤機(jī)的時(shí)候，操作工人在控制煤礦產(chǎn)出質(zhì)量的同時(shí)，也要引導(dǎo)監(jiān)督每一項(xiàng)工作，以免刨煤機(jī)長時(shí)間超高負(fù)荷的運(yùn)行，導(dǎo)致使用壽命的降低[4]。

4.2 爆破開采技術(shù)

爆破開采技術(shù)是通過爆破的手段劃分煤層，再經(jīng)過開采人員對被爆破而產(chǎn)出的煤礦進(jìn)行回收和收集。在現(xiàn)階段開采行業(yè)看來，盡管一些煤礦開采依舊使用爆破開采技術(shù)，但是對開采完的煤礦運(yùn)輸大體上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器運(yùn)輸，大致可稱為“半機(jī)械化技術(shù)”。但是在使用爆破開采技術(shù)時(shí)，裝煤的實(shí)現(xiàn)要利用單柱來支持空間頂板。所以，爆破開采技術(shù)的主要優(yōu)勢是讓煤礦破碎得更加均勻。為保證不損壞車頂，一定要確保它足夠牢固[5]。

4.3 連續(xù)采煤技術(shù)

煤房的存在使得煤層被劃分，被劃分的煤柱可以運(yùn)用連續(xù)采煤技術(shù)來回收和收集。根據(jù)連續(xù)采煤技術(shù)的工作原理看來，如果要想這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生效果，最少要有3 或4 個煤室來更替作業(yè)，回收的工作可以利用采煤機(jī)。連續(xù)采煤技術(shù)無論是在工作效率還是在采煤產(chǎn)量方面均具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，但該技術(shù)僅適合應(yīng)用于煤礦資源充足的區(qū)域，對于中國多數(shù)采煤企業(yè)而言，連續(xù)采煤技術(shù)的性價(jià)比相對較低，不符合中國的煤礦開采需求。因此，中國煤礦企業(yè)在正常情況不采用這項(xiàng)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于澳大利亞、美國和南非等國家，能夠結(jié)合掘進(jìn)和開采兩道程序，節(jié)省時(shí)間，提高采煤的效率[6]。

4.4 放頂采煤法

放頂采煤法的工作原理是當(dāng)煤層厚度較大時(shí)，于煤層底部設(shè)置長臂作業(yè)面，控制好總體的采煤高度。后續(xù)工作可以采用一般的開采手段來回收，正常情況下，煤礦本身的壓力值偏大，工作人員可以先降低煤礦本身的壓力，后設(shè)置好周邊的支架，完全擊破煤層后再從后邊拿出，使用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，公司應(yīng)該把控好成本，提高總體的開采效率，將煤礦資源采集回收的效率提高到預(yù)計(jì)效果。然而從目前中國每一個地方開采煤礦的主要情況看來，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用于厚度較高的煤層，所以假若煤層的厚度沒有達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，煤層的傾角偏窄，那么運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)可能在一定程度上存在危險(xiǎn)，假若存在超前冒頂?shù)那闆r，可能會影響煤礦開采的工作，所以在開采前的勘測準(zhǔn)備工作是很重要的[7]。

5 結(jié)語

目前隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對煤礦資源的需求量越來越大，所以煤礦開采作業(yè)需要在技術(shù)上提升，符合當(dāng)代開采資源的規(guī)章制度，研究提高開采煤礦效率的措施，運(yùn)用好開采煤礦的方式和工藝，保障技術(shù)應(yīng)用的合理性和有效性，提高煤礦公司的開采效率，順利完成經(jīng)濟(jì)和安全雙重指標(biāo)。因此煤礦公司要深入分析研究每一項(xiàng)煤礦開采技術(shù)，對這些技術(shù)進(jìn)行深入優(yōu)化和改進(jìn)，從而提高作業(yè)的質(zhì)量和效率。對煤礦開采行業(yè)的技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代化創(chuàng)新升級，是適應(yīng)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必經(jīng)之路，也能確保中國各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)原材料穩(wěn)定供應(yīng)。