淺談煤礦井下采掘技術及改進對策

◎白燕樂

引言

在當前階段，由于開采技術相對滯后，并且施工安全管理水平有限，導致當前礦產資源的開采效率有限，在實際開采過程中甚至會威脅到開采人員的人身安全。為此，基于礦井環(huán)境的復雜和潛在的風險，以及采礦技術的特征和應用，分析當前采礦工程施工存在的問題，探究了有效的采礦技術與施工安全管理手段。

一、煤礦井下采掘技術的特殊性

1.煤礦井下采掘工作具有危險性。

當前，地質表層的煤炭資源幾乎已經被開采殆盡，中國煤礦井下開采工作人員只有繼續(xù)往深井開采煤炭，才能滿足人們對煤炭資源的正常需求。然而，隨著中國煤礦井下采掘工作深度的逐漸增大，開采環(huán)境也越來越復雜。這種情況下，井下工作人員開采時神經高度緊張，面臨突發(fā)情況也不能做出很好的應對，不僅使得井下開采時對采掘技術的要求提升，也無法有效保障中國煤礦企業(yè)井下采掘人員的生命安全。綜上所述，要系統(tǒng)分析煤礦井下采掘技術存在的一系列問題，并針對性地做出完善井下采掘工作的對策，降低采掘過程中由于采掘技術問題而導致的突發(fā)安全事故，這對提升井下采掘工作效率和煤礦企業(yè)綜合效率都有重要意義。

2.更新性特征。

伴隨著科技的高速發(fā)展，在采礦工程中也進行了一定的應用，采礦技術也逐漸嘗試與自動化、智能化技術進行了融合。在礦產的生產與管理各個環(huán)節(jié)，都能夠看到現(xiàn)代科技的影子。采礦技術的更新，讓礦產資源的開采效率得到了大幅度的提升，在獲得更高經濟效益的同時，也降低了礦產資源的開采風險，有效保障了工作人員的人身安全。

3.煤礦井下采掘工作具有煩瑣性。

煤炭資源在中國各個區(qū)域分布的數(shù)量和位置不同，因此，在進行煤礦井下采掘施工之前，要根據(jù)對開采掘進的地質構造特征、環(huán)境等因素的綜合考察結果，制訂合理的井下采掘方案，選取合適的采掘技術，以實現(xiàn)煤炭生產目標。煤礦企業(yè)的綜合經濟效益離不開好的井下采掘效果，而好的井下采掘效果直接取決于開采時所使用的采掘技術。因此，在井下掘進開采之前，也要做好地質勘探工作，掌握土層的堅硬程度，才能實現(xiàn)預期的井下開采效。

二、煤礦井下采掘技術

1.地下氣化技術。

在中國的煤礦開采過程中，煤礦井下氣化技術已經得到推廣和應用。該技術是指：有效控制煤礦燃燒過程中產生的熱化學能以完成整個燃燒過程，并以此為基礎完成煤礦井下氣化的目的。目前，從國際來看，這種技術還屬于一種特殊的新型采掘技術。它不僅有較低的投資成本，還具有非常快的效果和較高的開采效率。除此之外，在相對惡劣的地質條件下，它也具有良好的適應性，并且可以對劣質煤礦較多的“三下”煤礦進行有效開采。

2.薄煤層和厚煤層開采技術。

薄煤層開采難度較大，相較于普通煤層，部分薄煤層中含有一定量的夾矸。但是我國的薄煤層儲量豐富，選擇滾筒采煤技術，基于故障自動診斷、電牽引和支架電液控制等技術來開采。此種工藝更加簡單，且結構簡單，滾筒采煤技術可以更有效的克服惡劣的采煤條件，提升采煤效率。厚煤層開采技術，適合5-20m的煤層一次全高開采，適合下部煤層布置采煤工作面，支架上窗口放出上部煤炭。厚煤層開采工藝優(yōu)勢鮮明，大力推行放頂煤開采技術，可以有效提升開采效率，維護作業(yè)全過程安全。

金前文（1971—），男，湖北鄂州人，博士，湖北工業(yè)大學語言文化傳播系副教授，碩士生導師，研究方向：唐前文學與文化。

3.炮采技術。

在實際工作過程中，炮采技術也得到了廣泛的應用。炮采技術是指：在實際采煤工作中，需要工作人員首先鉆孔，然后放煤。在后續(xù)工作過程中，必須運用手動和機械的方式進行煤礦運輸，然后支撐工作面，最后對采空區(qū)進行處理。該技術是地下煤礦運營中最常用的技術方法之一，也稱為爆破采煤技術。它的主要優(yōu)點是：只需要相關人員在實際工作中控制爆破參數(shù)，便可以在相對復雜的地質環(huán)境中進行實際應用，并達到預期效果。它的缺點是：使用過程中危險性較大，應當特別注意安全問題，以防事故的發(fā)生。

4.智能開采技術。

科技飛快進步，現(xiàn)代化信息技術憑借其優(yōu)勢開始廣泛滲透和應用在煤礦生產中，其中智能開采技術作為一項前沿技術，實際應用中將自動化技術、數(shù)字化信息技術和遠程控制技術有機整合在一起，提升煤礦開采效率的同時，創(chuàng)造更大的經濟效益。

三、煤礦井下采掘技術存在的問題

1.采礦工程的施工人員綜合素質偏低。

礦產資源大多數(shù)處于比較偏遠的地區(qū)，加上礦產資源的開采工作環(huán)境很差、風險極高，往往有相關專業(yè)知識的青年才俊不會從事此行業(yè)，采礦工程的施工人員大多是一些文化水平較低的體力勞動者，人員結構較亂。這些施工人員雖然實踐經驗豐富，但并不具備專業(yè)知識和技能，紀律性較差，往往不能嚴格遵守采礦的程序；即便企業(yè)對其進行專業(yè)培訓或安全管理培訓，為了獲得較高的收入，他們也會忽視一些問題而盲目追求效率。采礦工程的施工人員缺乏紀律、缺乏專業(yè)技能、缺乏安全意識、整體素質差是我國目前采礦行業(yè)的普遍現(xiàn)狀，提升他們的綜合素質，調整施工人員的結構是當下的重中之重。

2.采掘基礎設施不完善。

在煤礦井下采掘過程中，如果采用先進的采掘基礎設施和設備，就可以在一定程度上保證采掘工作效率和質量。當前，中國煤礦資源基數(shù)大，沒有明確的分布規(guī)律，使得井下采掘過程受到各種各樣的限制，進而導致中國煤礦采掘技術難以更新。此外，中國部分煤礦企業(yè)資金緊張，不能給予足夠的資金用于更新煤礦井下采掘基礎設施。這些因素都導致了中國煤礦采掘基礎設備十分落后，使得煤礦井下采掘工作質量及效果差，不能滿足人們對煤炭資源的需求。

3.管理方式陳舊。

4.采掘施工人員安全保障不足。

煤礦井下采掘工作具有危險性，使得井下采掘過程中安全事故頻發(fā)。在井下采掘過程中，有些操作需要施工人員完成，這些人員就會面臨很大的安全事故風險，在心理和生理兩方面都承擔了很大的壓力。這個情況主要歸因于2個方面：a）中國部分煤礦企業(yè)高層領導者的安全意識十分薄弱，對施工人員安全保障的重視程度不足，不能夠敏捷地捕捉到煤礦井下采掘過程中存在的安全隱患，也不能給井下采掘工作配備頂級的安全基礎設施及設備。另外，受采掘施工人員思想及行為的影響，煤礦井下采掘施工人員也不會重視采掘作業(yè)的安全性，從而導致安全事故的發(fā)生頻率加大。b）在一些危險的工作環(huán)節(jié)中，采掘技術不夠先進甚至不夠成熟，也會直接導致事故發(fā)生，嚴重時會引起施工人員受傷或者死亡。

四、完善煤礦井下采掘技術的對策研究

1.及時更新采礦技術與采礦設備。

為了提高采礦資源的采集效率與采集質量，在采礦工程中無可避免的要對各類采礦設備加以運用，而由于這些大型采礦設備的運用不當而產生的安全問題是一直以來采礦安全的重大隱患之一。有關于采礦技術與采礦設備的安全問題主要來源于兩個方面，第一是操作方式與操作技術的問題，而另一個則是采礦設備本身的問題。對于操作方式與操作技術的問題，隨著科學技術的不斷更新與進步，實驗室中對于采礦設備的可行性改進方式已經積蓄了很多，在國家對于技術向生產力轉化政策的大力支持下，新式的采礦科學應用設備更新的速度呈指數(shù)型增長。用傳統(tǒng)的自然更新的學習速度可能沒有辦法滿足對于現(xiàn)有設備更新的速度，對于這樣的情況，我們可以采取以下的措施。首先，需要對應的組建特殊的工作小組來選擇適合屬于自己采礦工程環(huán)境的設備，不能潦草的做決定，避免隨意的決定過后再次的進行設備的更換，從而加大對于操作學習的難度。其次，定期的組織員工對于新式工程技術的學習，強制一線的操作人員參加，保證出勤率，避免對技術的學習有遺漏。最后，也是最重要的，必要的輔助以嚴格的檢驗方式，避免走形式的學習完了之后就不予理睬，導致有些學習成果不太理想的工程人員在操作中出現(xiàn)安全技術的失誤。對于工程設備的問題，首要的問題是適當?shù)膶τ诠こ淘O備進行更新。

2.提高采礦工程人員的安全意識和技能水平。

保障采礦工程施工安全最重要、最關鍵的便是這些工程人員，他們的安全意識、技能水平才是采礦工程得以安全施工乃至整個采礦行業(yè)持續(xù)發(fā)展的后盾。采礦工程中的每一位人員都應該對安全問題有著清晰的認知以及強烈的安全意識，首先在管理層應當樹立安全管理工作的正確觀念，自上而下做好安全工作，高效執(zhí)行安全管理制度，對表現(xiàn)好的員工和不規(guī)范施工的員工獎罰分明；其次企業(yè)對員工進行全方位培訓，使施工人員的安全施工意識、施工責任感、施工技能水平都保持在高標準。

3.健全煤礦生產管理制度。

在煤礦工程施工過程中，相關部門需要做好煤礦生產安全管理工作，通過建立煤礦生產管理制度來規(guī)范開采人員的操作行為，嚴格控制煤礦生產的管理質量，確保煤礦生產管理制度能夠得到落實，從而有效提升煤礦工程的施工質量，有利于增長企業(yè)的經濟效益。對于企業(yè)管理部門來說，應該結合企業(yè)自身的發(fā)展情況來制定針對性的管理策略，不斷提升生產管理制度的規(guī)范性，同時要發(fā)揮出煤礦生產管理制度的有效性，盡量避免施工安全隱患的發(fā)生，以此來推動煤礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4.組織專業(yè)技術培訓，加強安全預警。

為了降低采礦安全事故幾率，一項重要舉措是加強安全預警，組織相關人員參加專業(yè)技術培訓。通過專業(yè)技術培訓，提升人員的危險識別、評估和應急處理能力；養(yǎng)成較強的風險防范意識，并完善配套的安全預警獎懲制度，以此來激勵人員仔細分析和處理身邊存在的安全風險，保持高度工作熱情；持續(xù)修訂和完善安全管理制度內容，全面落實職責到實處，便于人員具備較強專業(yè)技術的同時，養(yǎng)成良好的安全責任意識，最大程度上規(guī)避安全事故發(fā)生。

5.建設科學的安全體系。

對于煤礦工程的施工安全管理工作來說，應該建立科學的安全體系，確保安全管理工作落實到實處，從而發(fā)揮出安全管理的作用。因此，煤礦工程要建設完善的安全管理體系，加強對相關管理人員的知識培訓，使其能夠積極主動地投入到日常管理工作中，同時要強化工作人員的安全責任意識，確保他們能夠在實際生產中做到“安全第一”，繼而提升管理生產的安全性。另外，企業(yè)管理者要重視管理工作中存在的問題，根據(jù)不同問題出現(xiàn)的情況來采取針對性的解決措施，不斷改進之前管理的不足之處，以此來約束各部門的工作行為。除此之外，企業(yè)要構建一個完善的安全體系，按照煤礦工程的開采特點來進行規(guī)劃，提升規(guī)劃的合理性和科學性，促使各部門可以充分發(fā)揮出自身的職能，最終達到安全生產管理的目標。

結束語

為確保我國煤礦產業(yè)長遠健康發(fā)展，保護煤炭企業(yè)利益，各煤礦企業(yè)都應根據(jù)實際開采環(huán)境，選擇合理、有效的煤礦開采技術。其中，地下采煤技術是一個很好的選擇。如果要最大程度地發(fā)揮地下采煤技術的有效性，則必須提高地下采煤技術。采煤技術是否精湛、采煤設備是否符合標準、采煤工作人員的綜合素質是否足夠優(yōu)秀、煤礦開采管理制度和機制是否健全等，以上因素都會影響煤礦開采技術的進步。煤炭企業(yè)以及國家相關部門應當從以上角度出發(fā)，提高我國煤礦企業(yè)的競爭力，增加其經濟效益，謀求我國煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。