煤礦開采技術(shù)與安全生產(chǎn)管理探討

摘要：在煤礦開采過程中會遇到各種問題，這些問題促進(jìn)了采礦新技術(shù)的研發(fā)，而每一次采礦技術(shù)的革新，大都會在一定程度上提升開采效率和安全性，為此，必須要了解煤礦開采新技術(shù)的發(fā)展情況。采礦新技術(shù)的出現(xiàn)，一方面得益于采礦裝備的提升，例如大采高技術(shù);另一方面得益于開采理念的提升，例如綠色開采技術(shù)。認(rèn)識采礦新技術(shù)的適用條件，對于合理選擇采礦技術(shù)十分重要。本文簡要分析了研發(fā)采礦新技術(shù)的重要性，探討了目前已提出的采礦新技術(shù)的特點及其適用條件。

關(guān)鍵詞：煤礦開采技術(shù);煤礦開采技術(shù)

引言

社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，對煤礦資源的需求量也有了一定程度的增加，傳統(tǒng)采煤技術(shù)在安全性及開采效率上已無法滿足現(xiàn)代煤礦企業(yè)的實際工作需求。因此，煤礦企業(yè)要加大對采煤技術(shù)的更新優(yōu)化力度，促進(jìn)采煤效率及采煤質(zhì)量的提升，從而在日益激烈的市場競爭中獲得優(yōu)勢。

1 一些采礦新技術(shù)的特點分析

1.1大采高采礦技術(shù)

中國特厚煤層儲量豐富，對厚煤層的高效開采具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的厚煤層開采主要采用的是分層開采技術(shù)，不僅開采效率低，而且資源回采率低。為了緩解這種情況，中國研發(fā)了大采高采礦技術(shù)。大采高采礦技術(shù)就是對傳統(tǒng)的綜采設(shè)備進(jìn)行放大，主要是使采煤機(jī)和液壓支架的尺寸增大。雖然只是對設(shè)備的型號和功率的改變，但是卻帶來資源開采效率和回收率的顯著提升，更重要的是在節(jié)能方面效果顯著。大采高液壓支架從最初的 5.5 m 提升到現(xiàn)在的 8.8 m，2018年世界首個 8.8m超大采高綜采智能設(shè)備在神東上灣煤礦投產(chǎn)使用 。采用該技術(shù)后，煤炭資源的回采率可以提高5%～8%，噸煤成本降低 10 元，能耗達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

1.2充填采礦技術(shù)

隨著煤礦開采帶來的生態(tài)環(huán)境問題被社會各界關(guān)注，學(xué)者們提出了充填采礦技術(shù)。針對煤礦開采時引起的地表沉陷問題和矸石山問題以及地表水?dāng)嗔鲉栴}，采用了充填采礦技術(shù)。所謂的充填采礦技術(shù)，就是采用一些充填材料充填煤層開采后遺留的采空區(qū)，從而達(dá)到控制巖層完整性的目的。充填材料可以是水砂、人造材料，也可以是矸石。通過合理地運用矸石充填，可以做到矸石不出井，從而在本質(zhì)上消除矸石山問題。目前，充填采礦技術(shù)已經(jīng)在一些礦區(qū)得到了應(yīng)用，但是還未推廣起來，這主要是因為充填材料的成本問題還未得到解決。

1.3智能化采礦技術(shù)

為了進(jìn)一步提升開采的安全性和開采效率，提出了智能化采礦技術(shù)。在煤礦開采中，人存在生理極限，很難長時間準(zhǔn)確操作設(shè)備。另外，井下開采時仍有發(fā)生安全事故的可能性。為此，非常有必要在開采時實現(xiàn)設(shè)備的自動化或無人化操作。隨著智能化時代的到來，煤礦行業(yè)也進(jìn)入了智能化發(fā)展階段。目前，很多礦井已經(jīng)初步實現(xiàn)了智能化開采，在效率和安全性方面得到了一定的改善。現(xiàn)在智能化采礦技術(shù)還處于發(fā)展階段，還未得到廣泛的推廣應(yīng)用，這主要是因為地質(zhì)條件的復(fù)雜性，另外是智能化開采中需要的大量智能芯片還有待開發(fā)。

1.4離層注漿技術(shù)

地表沉降的控制在煤礦開采中有著非常重要的意義。通過離層注漿技術(shù)的應(yīng)用，可以取得良好的地面沉降控制效果，避免覆巖下沉所導(dǎo)致的開采問題。在離層注漿技術(shù)應(yīng)用過程中，可直接在采空區(qū)上方覆巖離層進(jìn)行高溫漿液注射，使煤礦開采的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。在傳統(tǒng)煤層填充技術(shù)中，需要技術(shù)人員在煤礦井下開展注漿工作，其操作難度大，安全性低。通過離層注漿技術(shù)的應(yīng)用，能直接在井上完成各項注漿作業(yè)，對于礦井下各項開采工作也能起到良好的保障作用。此外離層注漿技術(shù)對于相關(guān)設(shè)備的要求不高，具備操作簡便的應(yīng)用優(yōu)勢。該采煤技術(shù)的應(yīng)用，能提高煤礦開采的經(jīng)濟(jì)收益及運行安全性，值得在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行廣泛應(yīng)用與推廣。

1.5無人工作面開采技術(shù)

一般在煤礦開采過程中，進(jìn)行破煤、裝煤、運煤、支護(hù)及采空區(qū)處理工作時，均需在回采面上進(jìn)行工程施工。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人工作面開采技術(shù)在中國煤礦開采中也獲得了良好的應(yīng)用。利用無人工作面開采模式，在煤礦開采過程中工作人員只需要通過相關(guān)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行開采，不需要親自在無人工作面進(jìn)行開采工作，就能保障各項開采工作的安全與高效進(jìn)行。無人工作面開采技術(shù)在煤礦開采中有著良好的應(yīng)用價值，可以實現(xiàn)資源利用的最大化，對于施工人員的人身健康與安全也能起到良好的保障作用。因此，中國各煤礦企業(yè)需要積極地在煤礦開采過程中應(yīng)用自動化技術(shù)手段，通過無人工作面開采技術(shù)，提升煤礦開采效率及開采安全性。

2煤礦采煤技術(shù)優(yōu)化過程中需遵循的原則

2.1安全性原則

煤礦開采具有一定的危險性，需要嚴(yán)格遵循安全性原則來進(jìn)行優(yōu)化。要在保障煤礦開采安全的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，做好對各種安全隱患的控制工作，避免采煤過程中安全事故的發(fā)生。因此在煤礦開采技術(shù)優(yōu)化過程中，要求相關(guān)工作人員做好安全防護(hù)工作，還需要樹立良好的安全作業(yè)理念，在技術(shù)安全基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)有采煤技術(shù)的優(yōu)化與完善，對采煤過程中的安全隱患進(jìn)行有效處理，保障煤礦生產(chǎn)人員的人身健康與安全。

2.2 經(jīng)濟(jì)性原則

進(jìn)行采煤技術(shù)優(yōu)化的目的在于提升采煤效益及安全性，因此在采煤優(yōu)化中還要遵循經(jīng)濟(jì)性原則，進(jìn)行開采成本的合理控制，促使煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。但經(jīng)濟(jì)效益提升是一個長期的過程，要求煤礦企業(yè)在采煤技術(shù)優(yōu)化過程中，能在結(jié)合自身發(fā)展模式基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化策略的合理制訂，這樣才能使發(fā)展的安全性和平穩(wěn)性得到有效保障。

2.3高效性原則

如果煤礦開采效率過低，發(fā)生自燃的可能性也會隨之增大，直接影響到煤炭開采的安全性。要在遵循高效性原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行煤炭開采技術(shù)的優(yōu)化，提升煤礦企業(yè)的市場核心競爭力。因此，在煤礦采煤技術(shù)優(yōu)化過程中，首先要求工作人員能對采礦作業(yè)的技術(shù)流程和工藝流程進(jìn)行優(yōu)化和完善，縮短作業(yè)時間，還要實現(xiàn)采礦作業(yè)的系統(tǒng)化管理，通過相應(yīng)的管理手段，提高煤礦開采效率，從而達(dá)到高效管理的效果[1]。

3重點安全管理

針對煤塵具有爆炸性，全面完善設(shè)置礦井進(jìn)回風(fēng)巷、采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷、采掘工作面進(jìn)回風(fēng)巷的新型隔爆系統(tǒng)，封閉井下所有轉(zhuǎn)載點;采前在順槽對煤層鉆孔高壓注水濕潤煤體，生產(chǎn)中采煤機(jī)內(nèi)外噴霧降塵，支架移架與放煤時自動噴霧降塵。同時加強(qiáng)日常防治煤塵工作，杜絕井下集塵[2]。

結(jié)束語

近年來中國煤炭行業(yè)得到了非常迅速的發(fā)展，煤礦企業(yè)所面臨的市場競爭也越加激烈，而傳統(tǒng)的煤礦開采技術(shù)難以滿足企業(yè)的實際發(fā)展需求。因此中國煤礦企業(yè)要加強(qiáng)對采煤技術(shù)的重視，對現(xiàn)階段應(yīng)用的采煤技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化與完善，這樣才能促進(jìn)采煤效率和質(zhì)量的提升，對煤礦企業(yè)自身的持續(xù)與穩(wěn)定發(fā)展也有著重要意義[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]黃華，秦政.沙坪煤礦綜放開采安全管理分析[J].能源技術(shù)與管理，2021，46（04）：151-153.

[2]籍玄寧.煤礦開采新技術(shù)探討[J].能源與節(jié)能，2021（08）：121-122.

[3]井亮.煤礦采煤技術(shù)的優(yōu)化[J].能源與節(jié)能，2021（08）：138-139+148.

作者簡介：宋浩（1989.7.9），男，漢族，籍貫：河北省黃驊市，呼倫貝爾蒙西煤業(yè)有限公司。