加強支護方式改革與推廣先進采煤技術

李宏迪

（七臺河市煤炭生產安全管理局 黑龍江七臺河 154600）

煤礦開采行業(yè)在目前有著廣泛的發(fā)展前景，從采煤工作流程來分析，由于挖掘施工操作會對地質結構產生擾動作用，容易引發(fā)安全風險，必須要在掘進的過程中同步展開支護操作，使用專業(yè)支護技術來保障現(xiàn)場采煤作業(yè)的安全。同時，應當從提高采煤效率、煤礦質量的角度，推廣先進的采煤工藝，為煤礦開采工作提供便利。這項工作不僅需要有技術的支持，還需要依靠人才的力量，要求煤礦企業(yè)具有與時俱進的意識，做好人才培養(yǎng)、技術創(chuàng)新研究等基礎工作［1-2］。

1 支護技術概述及具體應用

支護是支護結構與礦井圍巖結構相互調節(jié)、相互作用的過程。支護方式的破壞是整體結構的變形與失穩(wěn)，若支護性能與采煤巷道的特征不相適應，就會造成支護結構的損壞，影響巷道穩(wěn)定性［3-4］。

1.1 支護工藝發(fā)展進程

我國煤礦大多采用先施工后支護的方式，這種支護方式在安全上存在巨大隱患，即如果難以發(fā)現(xiàn)施工中地質情況的變化，支護就會失敗，造成礦井坍塌事故。國外大多采用先支護后施工方式，這種先進的支護方式能有效避免突發(fā)地質變化而產生的事故誘因。在進行先支護后施工改革過程中，需要比較多的前期資金投入，并對前期地質勘探技術水平和技術人員工作能力有較高的要求［5-6］。

1.2 支護前的準備工作

采煤支護工作應做好統(tǒng)籌謀劃和前期準備，即在勘探過程中重點考量地質條件、水文條件等綜合指標，根據(jù)地質力學和物理性質，分析巷道穩(wěn)定性的影響因素，例如，細致考慮巖層單軸對圍巖變形對頂板巖層和巷道寬度的影響、巖層自重應力、圍巖層理節(jié)理裂隙發(fā)育程度、巖塊干燥飽和吸水度、巷道斷面面積等，明確支護的合理強度，制訂最佳支護方案。支護工作應在勘探結束之后立即開展，支護工作要制訂明確的方法、方案，并針對可能出現(xiàn)的變化做出適當調整［7-10］。

1.3 常見支護技術類型

基于不同工作面通常采用基本支護和特殊支護方式，基本支護又分為單一支護和棚梁支護?；局ёo是針對頂板正常的情況下采取支架可支護頂板，采煤工作面大面積以單根支柱支護，其中，完整的堅硬下位直接頂采用單一支護方式，金屬鉸接頂梁采用棚梁支護方式；特殊支護方式是在頂板發(fā)生移動、沖擊、懸頂?shù)劝踩[患時，通過特殊支護組成一個支護整體控制頂板，預防頂板事故的發(fā)生，特殊支護方式應用在較為薄弱環(huán)節(jié)區(qū)域。具體施工中，要考慮選用支柱的類別和支柱的支護形式，對影響支護質量的支柱柱距、排距、排數(shù)、角度、長度、初撐力要合理組織設計施工；施工中，要保證支柱排在一條直線上形成壓力集中點［11-14］。

1.4 支護技術的應用要點

煤礦開采是一項繁雜的系統(tǒng)工程，需要完備的機械化采煤技術設備體系支撐，當前，支護方式大多使用重型機械作為載體和支撐。采煤支護工作要確保支護設備質量，及時維護和更新老舊設備，消除設備毀損帶來的不確定性，引進國內外先進的支護設備和采煤設備，自主研發(fā)和升級適應我國煤礦生產實際的設備，運用工藝先進、制作精良的機械設備保障安全生產，提升開采效率。

2 先進采煤技術的應用價值及具體推廣方法

采煤生產需要先進的采煤技術體系提供技術支持，先進的采煤技術是煤炭行業(yè)發(fā)展的重要技術保障，推廣先進的采煤技術是推動煤炭產業(yè)升級的必然要求。

2.1 先進采煤技術的應用價值

煤礦開采時，采用新技術可創(chuàng)設穩(wěn)定安全的生產環(huán)境，控制和提高煤炭的開采量和煤炭開采的質量。先進的采煤技術貫穿于煤炭開采整個過程，涵蓋從煤炭的開采選址、地基測量到煤炭的智能管理、安全支護、安全生產風險預警等各環(huán)節(jié)。學會轉變工作觀念，敢于迎接挑戰(zhàn)，積極突破現(xiàn)有工作模式，進行傳統(tǒng)采煤工作方案的優(yōu)化研究，可以解決采煤工作難題，帶動采煤行業(yè)的長遠健康發(fā)展。因此，很多煤礦企業(yè)都在積極主動地引進先進采煤技術，希望通過相關技術來提高工作效率，提高經(jīng)濟效益。

2.2 推廣先進采煤技術的方法

新時期，有效在世界各地推廣先進采煤技術的方法有很多，本文主要從以下幾個方面進行簡要介紹。

2.2.1 線上線下的推廣活動

由于很多偏遠地區(qū)交通不便、信息傳遞速度慢，使得中小型煤礦企業(yè)在日常工作中沒有及時了解采煤技術的更新情況。因此，在進行先進采煤技術的推廣工作時，應當組織線下推廣活動，深入企業(yè)內部，為工作人員介紹新技術的應用價值，這需要先了解每個地區(qū)內的煤礦企業(yè)分布情況和實際經(jīng)營現(xiàn)狀，可以定期、定點舉辦宣傳會。此外，也可以引進信息技術，在網(wǎng)絡渠道當中收集案例資料，展開網(wǎng)絡直播。讓有需求的技術人員可以自行在網(wǎng)絡中學習新技術，并得到與專家平等、實時溝通的機會，最終充分發(fā)揮出各種采煤技術的應用價值。

2.2.2 在各地區(qū)建立試點

要推廣先進采煤技術，讓工作人員能夠轉變傳統(tǒng)的工作觀念，創(chuàng)新工作思路，使得煤礦企業(yè)可以獲得與時俱進的發(fā)展前景。必須要由政府引導，在各個地區(qū)建立試點，鼓勵符合條件的企業(yè)參與對新技術的應用試驗，并公開試驗過程和結果，讓當?shù)赝愋偷钠髽I(yè)近距離、直觀地感受到先進采煤技術的優(yōu)點，從而提高人才學習新技術的積極性與主動性。

2.2.3 提供相應的扶持政策

傳統(tǒng)采煤工作中所使用的技術有一定弊端，例如，存在環(huán)境污染問題，會對空氣質量造成不良影響，這不符合城市可持續(xù)發(fā)展的要求，必須要轉變采煤方式，融入新思想、新技術。為了讓企業(yè)主動學習新技術，政府部門可以推出一些扶持政策，常見的主要有減免稅收、提供資金上的補助，并安排技術人員為企業(yè)提供技術指導，促進企業(yè)主動引進新型人才，為全面推廣先進的采煤技術提供基礎支持。

3 常見的先進采煤技術介紹

要推廣先進的采煤技術，必須要了解各種技術的操作方法，了解技術原理，分析技術優(yōu)缺點，才能在推廣過程中對技術進行詳細的介紹，吸引煤礦企業(yè)主動引進相應的技術。

3.1 頂板開采

頂板開采技術上的革新是通過對礦井內頂部硬化、強化，增強其抗壓力和承重力度。使用這項技術需要先進行現(xiàn)場勘查工作，了解煤層頂板的巖石層類型、厚度，判斷從頂板位置進行開采工作的可行性。與此同時，頂板開采的技術要點是要準確找到開采工作的位置，選擇合適的采煤設備，要盡量減小對地質結構的擾動。另外，還要進行開采范圍、深度的計算，提前做好支護工作，為采煤工作的穩(wěn)步開展提供基礎保障。

3.2 傾斜開采

煤炭傾斜開采技術可以通過調整煤層傾斜角度，對薄煤層和厚煤層不同結構采取不同的支護、開采措施，確保開采工作穩(wěn)定推進。因此，在多種先進的采煤技術當中，傾斜開采技術的應用范圍較廣，工作人員對該技術的認可度也比較高。在具體落實先進采煤技術的推廣工作時，必須要對該技術的優(yōu)勢及不足進行介紹，并介紹技術操作原理，闡述工藝側重點，避免人才由于操作失誤的問題影響采煤工作安全，影響技術的使用價值。新時期，在采煤技術不斷優(yōu)化的前提下，傾斜開采方案中衍生出長壁采煤、分層采煤兩種方式，這兩種方法的傾斜角度和工作面開采走向不同，需要在技術推廣階段進行有效的區(qū)分。

3.3 炮采頂煤采煤

炮采頂煤采煤技術合理根據(jù)煤層地質結構制訂施工方案，此種開采方式對開采機械設備的要求不高，但對人工協(xié)同操作要求較高，能減少人員成本。工作原理是：在合適位置安裝炸藥，通過引爆炸藥的方式，完成巖石爆破工作。關鍵要科學完成炮眼鉆探工作，確定炮眼深度、直徑，還要選擇威力適中的炸藥類型，選擇安全的引爆方法。最后，由人工清理破損的巖石，對暴露出來的煤礦資源進行開采。在這項工作中，也要遵循先支護、后開采的原則，在作業(yè)區(qū)域中支撐力薄弱的地方人為安裝支架進行支護工作，并在排查現(xiàn)場安全隱患后，再開展采煤工作。

3.4 水力采煤

水力采煤技術是通過高壓水流將煤炭層破碎開采，主要應用于采煤層結構不穩(wěn)定的地區(qū)，可降低瓦斯氣體、電氣設備引起事故的可能性。目前，利用該技術還可以完善作業(yè)鏈，比如，在開采煤礦后，利用水力進行運煤和加工處理工作。這是目前應用頻率較高的一種技術方法，通常適用于一些質地軟的煤炭資源，如果煤炭硬度過高，則無法使用這項技術。這表示該技術仍然有待進一步優(yōu)化，如何提高水流沖擊力、提升采煤效率是技術人員正在研究的主要問題。

4 助力支護方式及采煤技術優(yōu)化發(fā)展的方法

4.1 完善采煤技術設備體系

在加強支護方式改革、推廣先進采煤技術的過程中，應當率先完成基礎設施的優(yōu)化建設工作，健全管理結構體系。關鍵要從優(yōu)化采煤技術設備體系的角度出發(fā)，分類展開管理工作。企業(yè)應當結合采煤工作的基本流程，確定管理工作的側重點。一般應當進行風險防控管理、安全支護管理，重點要從技術管理和設備管理兩個角度出發(fā)，安排專業(yè)管理人員做好分工管理任務。相應管理體系需要融入法律管理條例，讓采煤工作具有合理性、合法性的特點，這有助于企業(yè)找到采煤工作的未來發(fā)展方向。同時，通過制度的支持，能為支護工作、采煤工作的可持續(xù)開展提供基礎保障。

4.2 嘗試應用現(xiàn)代化技術

在推廣先進采煤技術的過程中，首要任務是找到采煤技術的創(chuàng)新發(fā)展方向，例如，融入信息技術進行智能化的煤礦開采工作。實際上，智能技術是在機械化技術的基礎上形成的一種新技術，該技術為支護工作和采煤工作的穩(wěn)步開展能起到促進作用，需要工作人員掌握技術的操作方法，還要不斷完善基礎設施。

4.3 引進新的支護設備

要在工作中及時檢查現(xiàn)有支護設施的質量，根據(jù)支護工作要求，維修舊設備，更換新設備，為提升支護效果奠定基礎，降低采礦過程中出現(xiàn)礦井坍塌問題的幾率?；谄髽I(yè)經(jīng)營過程中可用的資金有限，要對市面上的設備進行對比，并做好資金的分配管理。同時，應當關注人才對新設備的應用能力是否達標，做好設備的使用、存儲管理工作，最終有效節(jié)省資金成本，推動采礦工作的有序開展。

4.4 科學強化支護水平

要助力支護方式的優(yōu)化創(chuàng)新，必須要在工作中融入創(chuàng)新意識。首先，應當總結以往的支護工作經(jīng)驗，分析支護時實際遇到了哪些問題。其次，應當與其他煤礦企業(yè)進行溝通交流，共享支護經(jīng)驗，找到優(yōu)化采煤方案，提升支護水平的根本方法。由于不同環(huán)境下可用的支護方法不同，必須要遵循具體問題具體分析的原則，改革支護方式，才能真正解決煤礦行業(yè)的發(fā)展難題。

5 結語

煤礦開采工作的前提就是要做好支護工作，保證礦井不會出現(xiàn)坍塌事故，才能順利完成后續(xù)的采礦、運輸、銷售任務，給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。由于可用的支護技術類型比較多，應結合現(xiàn)場實際情況進行選擇，并要引進新的支護設備，不斷總結工作經(jīng)驗，找到強化支護水平的有效方法。關鍵應完善相應的管理體系，并嘗試在支護工作和采煤過程中引進現(xiàn)代化技術。此外，針對先進采煤技術的推廣應用問題，可以組織線上線下的宣傳活動、在當?shù)亟⒃圏c、提供相應的扶持政策等，最終全面發(fā)揮出各種采煤技術的應用價值。