煤礦井下采煤技術(shù)存在的問題及對策

陳慧東

（鄭新金昌（新密）煤業(yè)有限公司，河南 鄭州 452370）

根據(jù)煤礦井下采煤現(xiàn)場的實際情況及采煤技術(shù)的功能特性，加強與之相關(guān)問題的分析，運用切實有效的對策加以處理，可使煤礦井下采煤技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量更加可靠，能高效地完成相應(yīng)的生產(chǎn)作業(yè)。因此，在對煤礦井下采煤技術(shù)方面進行深入研究時，應(yīng)對其存在問題及解決對策予以更多的關(guān)注，促使采煤技術(shù)應(yīng)用效果更加顯著，滿足其科學(xué)應(yīng)用要求，避免煤礦井下開采效率、采煤技術(shù)利用價值等受到不利影響。在此基礎(chǔ)上，可使煤礦井下采煤技術(shù)處于良好的應(yīng)用狀態(tài)，充分發(fā)揮采煤技術(shù)的實際作用。

1 井下采煤的特點

1.1 開采方式不同，效益存在較大差異

煤礦井下采煤的主要特點在于效益，與開采方式相關(guān)，且受到開采方式的影響較大。隨著科學(xué)技術(shù)的改進和優(yōu)化，運用于煤礦井下開采的技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，實時檢測鉆具位置、方位調(diào)整等技術(shù)被廣泛運用于煤礦井下采煤過程中，這些技術(shù)的運用有效提高了煤礦井下開采的安全性和穩(wěn)定性，同時能有效提高煤礦資源勘察的效率，提高煤礦的經(jīng)濟效益。

1.2 開采技術(shù)難度高、過程復(fù)雜

煤礦井下采煤開采技術(shù)難度高、過程復(fù)雜成為了制約煤礦井下采煤技術(shù)運用有效性的主要因素。根據(jù)煤礦的形式可以將我國的采煤途徑分為井下和露天兩種，而露天煤礦的特點在于其資源會遠遠少于井下煤礦。在開展煤礦井下采煤作業(yè)的過程中，存在著較多的影響因素，例如井下的復(fù)雜環(huán)境、井下空間狹小，以及井下地質(zhì)穩(wěn)定性不穩(wěn)定和煤層分布走勢曲折等等，這些都使得井下開采具有一定的難度，在這種情況下，要保證井下采煤的效率和質(zhì)量，必須在明確煤層分布狀況的基礎(chǔ)上制定合理的開采方案，以此來保證井下采煤工作順利推進。

2 當(dāng)前開采技術(shù)中存在的不足

2.1 采煤過程安全性不高

煤礦井下地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜，會對作業(yè)人員人身安全及設(shè)備的安全性能等造成影響。實踐中在選用采煤技術(shù)時，由于忽略了煤礦井下安全生產(chǎn)要求，加上人員方面安全操作意識薄弱的影響，采煤技術(shù)應(yīng)用中的作用效果不明顯，間接地降低了其應(yīng)用水平，影響到煤礦井下開采效率。與此同時，當(dāng)煤礦井下采煤技術(shù)應(yīng)用安全性方面缺乏保障時，會使避災(zāi)裝置和防護裝置的實際作用發(fā)揮不充分，從而加大了井下安全事故發(fā)生的概率，影響到煤礦企業(yè)的經(jīng)營效益及可持續(xù)發(fā)展等。[1]

2.2 煤礦井下作業(yè)的機械化水平較低

目前，我國的煤炭企業(yè)存在的一個問題就是機械化水平較低，尤其是規(guī)模較小的煤礦生產(chǎn)企業(yè)，由于作業(yè)區(qū)較小且采煤機械體積較大，無法再狹小空間中生產(chǎn)，因此煤礦開采不能應(yīng)用現(xiàn)代化的開采設(shè)備。同時對于煤礦資源相對分散的礦井，如果應(yīng)用大型采煤機械生產(chǎn)，則采煤機械無法連續(xù)運行，造成機械設(shè)備閑置且經(jīng)濟性差。因此，目前我國小型煤礦的機械化程度低，煤礦回采率也較低，影響了煤礦開采的效率，對煤炭資源造成浪費現(xiàn)象。

2.3 采煤過程中存在安全隱患問題

每年煤礦企業(yè)采煤過程中發(fā)生的安全事故層出不窮，制約了煤礦的長遠發(fā)展，甚至嚴重者出現(xiàn)了人員傷亡現(xiàn)象，給整個煤礦行業(yè)的穩(wěn)定帶來了不利的影響。此外，每年各大統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，煤礦企業(yè)安全事故所造成的人員傷亡是車禍等其他事故的幾倍。煤礦企業(yè)的采煤設(shè)備老舊、質(zhì)量差，采煤技術(shù)工藝不先進，支護技術(shù)支撐效果不好等，都會導(dǎo)致煤礦采煤中存在安全隱患問題，采煤工作人員操作稍有失誤，都可能會造成不堪設(shè)想的嚴重后果，不利于煤礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3 煤礦井下采煤技術(shù)的措施

我國煤炭資源儲量十分豐富，是我國主要的能源之一。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)和居民生活對煤炭資源的需求量也不斷增大，這給煤礦企業(yè)的產(chǎn)能提出了更高的要求。在煤礦開采過程中，影響煤炭生產(chǎn)效率的主要因素就是采煤技術(shù)，因此想要提高煤礦企業(yè)的產(chǎn)能，首先要優(yōu)化采煤技術(shù)。

3.1 不斷優(yōu)化采煤設(shè)備性能

采煤設(shè)備在煤礦井下的應(yīng)用狀況是否良好，關(guān)系著采煤技術(shù)利用價值及開采效率的高低。因此，為了提升煤礦井下采煤技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用水平，則需要對與之相關(guān)的設(shè)備性能優(yōu)化進行深入思考。在此期間，需要做到：（1）積極開展采煤設(shè)備改進分析工作，加大其購置及更新過程中的資金投入力度，及時消除采煤設(shè)備安全性能影響因素，促使其在煤礦井下生產(chǎn)中的應(yīng)用更加可靠，為采煤技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用提供專業(yè)支持，最大限度地降低煤礦井下安全事故發(fā)生的概率；（2）對采煤設(shè)備性能優(yōu)化方面進行思考，有利于提升采煤設(shè)備在煤礦井下生產(chǎn)中的應(yīng)用水平，給予采煤技術(shù)應(yīng)用效果增強及礦井安全生產(chǎn)目標實現(xiàn)等更多的保障，并使礦井作業(yè)計劃的實施能夠得到科學(xué)保障，避免引發(fā)采煤技術(shù)應(yīng)用問題。同時，若煤礦井下采煤設(shè)備具備更好的工作性能，則可為采煤技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的提高提供相應(yīng)的保障，積極降低礦井開采風(fēng)險，為煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。[2]

3.2 合理選擇井下采煤工藝

煤礦企業(yè)不僅要選擇合適的采煤技術(shù)，還要重視井下采煤工藝的選擇。井下采煤工藝包括爆破采煤工藝、常規(guī)采煤工藝、綜合采煤工藝等。

爆破采煤工藝要注意多種爆破形式的相互協(xié)作。通常爆破采煤工藝不會僅使用某一種爆破技術(shù)，很可能需要多種爆破技術(shù)共同完成。技術(shù)人員一定要注意各種爆破技術(shù)的協(xié)調(diào)工作，不斷改進、完善爆破技術(shù)手段，提升爆破技術(shù)的安全性、穩(wěn)定性。運用爆破技術(shù)時，必須保證整個使用過程在工業(yè)煤區(qū)內(nèi)進行。因為爆破技術(shù)并不能很好地適應(yīng)各種地質(zhì)環(huán)境，如果不在工業(yè)區(qū)內(nèi)使用爆破技術(shù)，很有可能導(dǎo)致爆破工作無法順利完成，也很可能對非工業(yè)園區(qū)的地質(zhì)環(huán)境造成較為嚴重的負面影響。

常規(guī)采煤技術(shù)的使用一定要注意衡量工藝使用的安全性和經(jīng)濟成本。在保障煤礦開采安全的情況下，盡量降低生產(chǎn)成本，使經(jīng)濟效益實現(xiàn)最大化。但又不能盲目追求經(jīng)濟效益，只有平衡好二者之間的關(guān)系，才能使煤礦資源開采過程變得更加順利。

技術(shù)人員要應(yīng)用信息技術(shù)，將綜合采煤工藝與自動化技術(shù)結(jié)合起來，用自動化技術(shù)代替人工操作，節(jié)約人力資源，降低成本和安全事故發(fā)生幾率。未來，井下采煤工藝可能會優(yōu)先選擇綜合采煤技術(shù)工藝，以提升煤礦資源開采效率。

3.3 完善井下采煤安全管理制度

目前，井下安全事故頻發(fā)，煤礦應(yīng)引起足夠的重視，抓緊完善煤礦安全生產(chǎn)相關(guān)制度，在工作人員進入煤礦井下進行生產(chǎn)前，要由專門的安全管理人員進行系統(tǒng)的安全教育培訓(xùn)，使工作人員能夠充分認識到安全生產(chǎn)的重要性，同時安全管理人員也應(yīng)定期到井下作業(yè)區(qū)進行安全檢查，對安全設(shè)備的運行情況進行了解，對井下發(fā)現(xiàn)的安全隱患應(yīng)及時的處理。此外，煤礦還應(yīng)定期的組織安全事故演練，制定安全事故相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案，讓井下全體工作人員參與到演練中，防止井下突發(fā)安全生產(chǎn)事故時，工作人員不能及時有效的采取防護措施，以及防止無法實施事前制定的安全預(yù)案，降低安全事故可能造成的損失。

3.4 完善原有技術(shù)，創(chuàng)新發(fā)展新型技術(shù)

創(chuàng)新是現(xiàn)代發(fā)展動力最為主要的技術(shù)。隨著深井深度不斷加深，會出現(xiàn)各種各樣的問題，出現(xiàn)的困難也會難度增加，遇到問題時工作人員能夠有更大的選擇空間，我們必須對現(xiàn)有的采煤技術(shù)進行更新與升級。對從事煤炭采集的公司來說，創(chuàng)新礦采技術(shù)不但可以更好的提升自身工作的具體效益，在很大程度上也能夠減少不必要的成本投入，并且通過礦產(chǎn)技術(shù)的提升，該公司在行業(yè)中也將會擁有更強的競爭力，自身的發(fā)展空間也會明顯增大，這樣也會提高公司的經(jīng)濟效益，反過來公司也會擁有更充裕的資本去完善技術(shù)，兩者相輔相成，形成一個優(yōu)益的良性循環(huán)。完善原有的技術(shù)需要我們積極攻克已知的困難，改善原有技術(shù)在實施過程中存在的不足。該方面的工作需要公司給予足夠的重視程度，只有公司的管理人員從根本上了解到提高自身的安全意識的益處，把工作重心放到技術(shù)的更新與升級上面，才能將現(xiàn)階段的狀態(tài)得到良好的改善，礦采工作的安全方面也能夠進一步得到更完善的保障。

3.5 爆破開采工藝

爆破開采工藝是由爆破方式進行開采，利用爆破落煤，再通過人工進行裝煤，最后應(yīng)用機械化設(shè)備運輸煤炭。隨著我國科技的迅速發(fā)展，爆破開采工藝及設(shè)備也在迅速進步，以前爆破開采都是采用傳統(tǒng)的摩擦式金屬支柱，如今則主要采用防炮崩單體液壓支柱，方便于控制開采空間，且爆破開采工藝是在工作面輸送機上安裝擋煤板和鏟煤板，一定程度上減少了工作人員的勞動強度，開采效率也得到了進一步提高，既節(jié)省了開采的時間，又推動了我國煤炭事業(yè)的發(fā)展。

3.6 選擇合適的采煤技術(shù)

目前煤礦存在的機械化程度較低的問題，主要是由于煤礦自身的經(jīng)濟實力較低和礦井開采區(qū)域較小造成的。因此，想要提高煤礦的生產(chǎn)效率，需要結(jié)合煤礦自身的實際情況和礦井特點，在仔細分析的基礎(chǔ)上選擇適合的采煤技術(shù)。例如，在水利條件好的地區(qū)應(yīng)采用水采技術(shù)，而對于煤礦分布較為均勻且產(chǎn)量較大的區(qū)域，煤礦應(yīng)意識到機械化采煤的生產(chǎn)效率較高，加大對采煤機械上的投入，實現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域的機械化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率的同時將企業(yè)的經(jīng)濟效益最大化。

3.7 加強工作設(shè)備方面的管理

我們在長時間進行礦井工作的同時，長時間使用的設(shè)備也需要一套合適的管理體系，這不但能夠保證設(shè)備在使用過程中更好的運行，更利于減少突發(fā)事故發(fā)生的可能性?，F(xiàn)如今，科技的快速發(fā)展在礦采設(shè)備領(lǐng)域得到了十分顯著的體現(xiàn)，特別是在對操作過程的監(jiān)管領(lǐng)域，有了豐富的技術(shù)支持，我們更應(yīng)該重視的管理設(shè)備方面[3]。

3.8 其他方面的對策

（1）完善煤礦礦井通風(fēng)、瓦斯防治、煤塵防治、防滅火等方面的設(shè)施，并通過對精細化管理及全過程控制方式高效利用方面的思考，實現(xiàn)對采煤技術(shù)應(yīng)用過程的嚴格管控，處理好其中的細節(jié)問題，從而達到采煤技術(shù)科學(xué)應(yīng)用水平提升的目的，高效地完成煤礦井下生產(chǎn)計劃，避免影響采煤效率及采煤技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。（2）積極開展采煤技術(shù)應(yīng)用效果評估工作，重視相應(yīng)評估成果的科學(xué)應(yīng)用，促使采煤技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中能夠得到高效利用，不斷提升其應(yīng)用水平，為煤礦企業(yè)生產(chǎn)成本最低化及效益最大化目標的實現(xiàn)提供有效保障。同時，需要提升對采煤技術(shù)應(yīng)用中設(shè)備規(guī)范操作重要性的認知水平，確保煤礦井下機械化生產(chǎn)狀況的良好，豐富采煤技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量提高中所需的參考信息，防止發(fā)生安全事故。（3）綜采工藝具有高產(chǎn)、高效、勞動強度較小且安全性較高的優(yōu)點，但其相關(guān)的設(shè)備價格較高。因此，需要煤礦企業(yè)在完成礦井開采計劃的過程中，根據(jù)現(xiàn)場情況注重開采工藝的合理選用，使得采煤技術(shù)應(yīng)用水平提升中能夠得到有效支持，不斷推動煤礦開采事業(yè)的發(fā)展。同時，需要通過對煤礦井下開采要求及地質(zhì)環(huán)境狀況方面的綜合考慮，使得采煤技術(shù)在未來實踐中的應(yīng)用水平可以保持在更高的層面。除此之外，還需要考慮采用連續(xù)采煤機破煤和裝煤，采用可伸縮式輸送機或梭車運輸煤，不斷豐富煤礦井下采煤中的技術(shù)內(nèi)涵，按期完成采煤計劃。

3.9 做好瓦斯的監(jiān)測與防治工作

煤礦由于受到埋藏位置、地質(zhì)特點等的影響，周圍瓦斯含量也會有不同的分布特點。在開采過程中，如果出現(xiàn)斷層，一般會打破瓦斯的平常狀態(tài)，讓瓦斯出現(xiàn)不同尋常的流動或分布現(xiàn)象，在作業(yè)過程中稍有不慎，就會出現(xiàn)瓦斯爆炸。在通過斷層的過程中，瓦斯爆炸屬于常見危害之一。因此，施工人員、作業(yè)人員、管理人員都應(yīng)當(dāng)重視過斷層過程中的瓦斯監(jiān)測工作，防止出現(xiàn)由于瓦斯爆炸產(chǎn)生的人員傷亡。

4 結(jié)語

自動化技術(shù)在煤礦井下采煤中得到了廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用在減少開采成本的同時，提升了企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，但還存在一定的不足。在煤礦井下采煤過程中，要對自動化技術(shù)進行創(chuàng)新應(yīng)用。