周仁科

(新疆烏魯木齊市達(dá)坂城區(qū)艾維爾溝焦煤集團(tuán)1930煤礦 新疆烏魯木齊市 830025)

摘要: 煤礦開采的永恒主題是煤礦開采方法工藝的完善和進(jìn)步。煤礦開采的技術(shù)的不斷改進(jìn)和革新都會(huì)帶動(dòng)煤礦開采每一個(gè)環(huán)節(jié)的巨大變化。本文從煤礦開采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析入手，指出了在煤礦開采過程中所遇到的開采技術(shù)問題，并提出了針對(duì)性解決措施;還探討了我國(guó)煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞: 煤礦開采;技術(shù);現(xiàn)狀;趨勢(shì)

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，煤礦產(chǎn)業(yè)取得了驕人的成績(jī)，對(duì)社會(huì)發(fā)展起到了巨大的作用。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，傳統(tǒng)的采煤技術(shù)已經(jīng)開始逐漸的不適應(yīng)煤礦企業(yè)的發(fā)展。在現(xiàn)階段的井下采煤技術(shù)中，存在著諸多問題，不僅對(duì)井下人員的安全造成了巨大的威脅，也不利于煤礦企業(yè)的健康發(fā)展。因此，必須推廣和應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的井下采煤技術(shù)進(jìn)行不斷的完善，從而推動(dòng)煤礦企業(yè)健康發(fā)展。

1我國(guó)煤礦開采技術(shù)的現(xiàn)狀概述

在我國(guó)由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的不均衡，導(dǎo)致不同區(qū)域的煤礦開采技術(shù)有較大的區(qū)別，往往是機(jī)械化、半機(jī)械化同手工生產(chǎn)同時(shí)存在，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。我國(guó)正處于多元化的發(fā)展體系和層次結(jié)構(gòu)過程。煤礦開采技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展到今天為止已經(jīng)有很多較為成熟的開采技術(shù)。這些技術(shù)的研發(fā)與廣泛應(yīng)用為我國(guó)煤礦實(shí)現(xiàn)“四高”開采提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

1.1柱式采煤法

柱式采煤法是一種傳統(tǒng)的采煤方式，主要包括房柱式采煤法和巷柱式采煤法。基本上是將采空區(qū)形成的煤柱來(lái)當(dāng)作支撐，并不會(huì)繼續(xù)深挖，回采煤柱，一般采用爆破來(lái)進(jìn)行回采。這種方式的工作面相對(duì)較小，能夠同時(shí)進(jìn)行多個(gè)工作面，從而有效地提高產(chǎn)出率，另外技術(shù)難度相對(duì)較低，容易控制開采成本。由于大多數(shù)的運(yùn)煤通道都是與工作面垂直的，因此要根據(jù)地質(zhì)情況，開挖深度以及煤的品質(zhì)來(lái)確定煤柱尺寸。運(yùn)用這種方式進(jìn)行煤炭資源開采時(shí)，應(yīng)該沿著每層每隔10-20米切割成煤柱，來(lái)作為開采支撐，并且當(dāng)深度達(dá)到一定程度時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行回采。雖然這種開采方式相對(duì)簡(jiǎn)單，但是通風(fēng)較差，工作人員的工作環(huán)境較差，并且由于回采時(shí)需要爆破，因此回采率較低。房柱式采煤法，其煤柱尺寸要適當(dāng)?shù)脑龃螅溆嗟姆椒ɑ旧吓c巷柱式采煤法沒什么區(qū)別。煤柱尺寸增大，對(duì)于機(jī)械化操作造成困難，提高了采煤成本，并且工作環(huán)境較差，存在安全隱患。

1.2放頂煤開采與長(zhǎng)壁開采

由于煤礦的地質(zhì)構(gòu)造影響，井田的含煤地層產(chǎn)狀變化較大，并且構(gòu)造復(fù)雜。傳統(tǒng)的方式已經(jīng)難以滿足開采需求，因此必須采用先進(jìn)的開采技術(shù)，才能保證作業(yè)安全，提高產(chǎn)出率。在現(xiàn)階段的煤礦井下開采中，長(zhǎng)壁開采技術(shù)應(yīng)用比較普遍，主要是因?yàn)槠渖a(chǎn)環(huán)境安全、效率較高、機(jī)械化程度高，具有以下特點(diǎn):(1)礦井的運(yùn)輸方式改變。目前，在絕大多數(shù)礦井中，運(yùn)輸方式已經(jīng)發(fā)生改變，基本上由軌道運(yùn)輸轉(zhuǎn)變?yōu)槔媚z帶輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸。鐵路、選煤廠以及礦井的煤炭運(yùn)輸，其外運(yùn)能力都顯著提高，因此能夠與長(zhǎng)臂開采相適應(yīng)。(2)長(zhǎng)臂開采增大了其采盤區(qū)尺寸，使得采煤機(jī)的準(zhǔn)備盤區(qū)時(shí)間減少。現(xiàn)階段，連續(xù)采煤機(jī)的開拓準(zhǔn)備盤區(qū)的基本掘進(jìn)效率，是長(zhǎng)臂工作面的生產(chǎn)效率的十分之一左右，因此與準(zhǔn)備速度相符合(3)目前，大部分心頭長(zhǎng)的煤礦，都設(shè)計(jì)成了長(zhǎng)壁開采礦井，能夠運(yùn)用膠帶運(yùn)輸機(jī)來(lái)進(jìn)行煤炭運(yùn)輸。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，放頂煤開采技術(shù)應(yīng)該是長(zhǎng)臂開采工藝的一個(gè)重要分支，這種開采工藝在經(jīng)濟(jì)效益上有著巨大的優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)上有了一定程度的進(jìn)步。但是也有著一定的局限性，對(duì)于工作面的圍巖，會(huì)造成嚴(yán)重的破壞，另外瓦斯涌出量也比較大，非常容易發(fā)生安全事故。

1.3減少石排放，優(yōu)化巷道布置的開采

工藝應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有的開采布置和采煤方法進(jìn)行不斷的改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)效益最大化。結(jié)合我國(guó)煤礦井下開采特點(diǎn)，進(jìn)行開采巷道的合理布置，從而實(shí)現(xiàn)煤層地質(zhì)條件、開采布置和開采方法的最佳匹配。運(yùn)用綜合布置來(lái)進(jìn)行單一煤層的開采，基本上不將矸石運(yùn)出地面，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)。同步發(fā)展綜掘與綜采，大幅度提高生產(chǎn)效率。

2提高煤礦開采井下采煤技術(shù)的必要性

2.1保證煤礦開采井下采煤工作的安全性

與其他工作不同的是，煤礦開采的井下采煤工作是在地表下進(jìn)行的，相應(yīng)的施工人員的人身安全也就面臨著更大的威脅。因此，重視對(duì)井下煤礦開采作業(yè)安全性的提高是十分重要的。在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，必須要充分保證相關(guān)工作人員、設(shè)備等的安全，才能夠有效減少煤礦開采作業(yè)中安全問題的出現(xiàn)，為我國(guó)煤礦開采業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。縱觀我國(guó)煤礦開采的發(fā)展，雖然在工作過程中已經(jīng)十分重視對(duì)施工安全的提高，但是并下開采事故仍然時(shí)有發(fā)生。提高井下采煤工作的安全性，不僅取決于工作人員是否有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，更取決于煤礦開采井下采煤技術(shù)的高低。

2.2提高煤礦開采井下采煤工作的經(jīng)濟(jì)性

如果說(shuō)保證井下采煤工作的安全性是煤礦開采工作中的第一要?jiǎng)?wù)，那么提高井下采煤工作的經(jīng)濟(jì)性就是煤礦開采工作中的另一個(gè)重要組成部分。首先，在進(jìn)行井下采煤工作時(shí)，必須要根據(jù)井下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)選擇合適的采煤技術(shù);其次，要保證選用采煤技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，盡可能在耗費(fèi)最少人力、財(cái)力的基礎(chǔ)上，提高井下采煤的開采率。通過這種方式，既能夠有效提高煤礦開采井下采煤工作的安全性，又能夠?qū)崿F(xiàn)井下采煤技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用。

2.3提高煤礦開采井下采煤工作的采出率

雖然說(shuō)我國(guó)是一個(gè)煤礦資源比較豐富、地域廣闊的國(guó)家，但是我國(guó)也是一個(gè)人口大國(guó)，對(duì)資源的需求量比較大，加之煤礦資源的不可再生性，使得煤礦資源的人均占有率十分有限。所以，在進(jìn)行井下采煤工作時(shí)，就必須要提高煤礦資源的采出率，減少在開采過程中由于一些外在因素的影響而造成煤礦資源的浪費(fèi)，盡可能實(shí)現(xiàn)各開采區(qū)煤礦資源采出率最大化的工作目標(biāo)。

3我國(guó)煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1高效集約化

現(xiàn)代煤礦開采企業(yè)為了不斷提高開采效率，降低人為安全事故概率，提高經(jīng)濟(jì)效益，要求企業(yè)采用大量先進(jìn)的煤礦開采技術(shù)及相關(guān)設(shè)備，將計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于煤礦開采生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)綜合采礦機(jī)組的機(jī)電一體化目標(biāo)，進(jìn)而提高整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化能力。

3.2智能自動(dòng)化

我國(guó)煤礦開采企業(yè)一直以來(lái)都面臨著智能化、自動(dòng)化升級(jí)的局面，只有廣泛的采用機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化的設(shè)備才能提升我國(guó)煤礦開采的技術(shù)水平。從當(dāng)今科技發(fā)展水平來(lái)看，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦開采的全程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制已成事實(shí)，加之國(guó)家對(duì)此的投入，為我國(guó)的煤礦開采事業(yè)安全又增加了一層保障。

3.3可持續(xù)發(fā)展

任何一個(gè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都離不開對(duì)環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)性，因此國(guó)家對(duì)煤礦開采也逐步側(cè)重于環(huán)境保護(hù)，繼出臺(tái)了一些相關(guān)規(guī)定，以此來(lái)保護(hù)環(huán)境免遭人為破壞。

結(jié)束語(yǔ)

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，煤礦開采也應(yīng)當(dāng)加速向科技采礦靠攏，逐步淘汰落后的開采設(shè)備，研發(fā)和引進(jìn)新技術(shù)及新設(shè)備。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步探索和研究煤炭地下氣化技術(shù)，加大對(duì)這一實(shí)用的綠色開采技術(shù)投入和研究。此外，需要進(jìn)一步對(duì)煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行革新和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，強(qiáng)化通風(fēng)認(rèn)識(shí)，自上而下的形成一套較為完整的通風(fēng)理論。最后，煤礦開采中應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度，有必要對(duì)環(huán)境資源進(jìn)行有效保護(hù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開采。

參考文獻(xiàn)

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