煤礦井下開采技術(shù)

王育偉

(山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)呂梁有限公司)

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煤礦井下開采技術(shù)

王育偉

(山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)呂梁有限公司)

分析了國內(nèi)礦井當(dāng)前的開采技術(shù)及存在的問題，針對(duì)不同的開采環(huán)境下制定對(duì)應(yīng)的開采方案，以保障煤礦的安全開采，煤礦井下開采技術(shù)得到整體提升。

煤礦 井下 開采技術(shù)

國內(nèi)煤炭開采的特點(diǎn)是集約化，為實(shí)現(xiàn)新型的工業(yè)化道路，可以向資源的合理配置發(fā)展，國內(nèi)許多大型企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的重大突破。

1 煤礦井下開采技術(shù)現(xiàn)狀

(1)開采技術(shù)水平低。國內(nèi)采煤技術(shù)的平均水平不高，設(shè)施不先進(jìn)，采煤機(jī)制造技術(shù)較低，和國外先進(jìn)國家對(duì)比，在機(jī)電一體化和自動(dòng)化方面的控制上，產(chǎn)品的技術(shù)性以及計(jì)算機(jī)輔助性方面都存在不可忽視的差距。一些中小型的煤礦落煤手段主要還是使用炮采，不單單是工作效率低下，在安全性能上也沒有太大的保障，工作面走向長度較短。

(2)先進(jìn)設(shè)施和機(jī)械化利用率低。在采煤機(jī)械化系統(tǒng)中的運(yùn)輸、巷道準(zhǔn)備等系統(tǒng)上配備的設(shè)施規(guī)格不高，生產(chǎn)能力、機(jī)械化程度和工作效率不突出。還有很多的煤礦，尤其是小型煤礦還依靠勞動(dòng)力工作，工作效率低下的同時(shí)安全上也得不到保障。

國外先進(jìn)設(shè)施利用不夠完善，在井下自救、避難、防護(hù)等各系統(tǒng)方面所配備的設(shè)施規(guī)格不高，瓦斯等災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)施達(dá)不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，無法預(yù)測防止災(zāi)害的發(fā)生，或是高效的減輕傷害。

(3)安全問題。當(dāng)前國內(nèi)煤礦在“一通三防”，防治水、沖擊地壓等方面還存在很多的技術(shù)問題，甚至是影響煤礦的安全生產(chǎn)，這些都關(guān)系到行業(yè)技術(shù)的未來發(fā)展。由于當(dāng)前國家支持力度較之前有所減弱，單個(gè)企業(yè)和科研部門會(huì)有經(jīng)濟(jì)上的壓力，使得具有前景的重要項(xiàng)目停滯下來，煤炭地下氣化技術(shù)和液化技術(shù)同樣是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)成本等問題而沒有得到推廣[1]。

2 煤炭井下的開采技術(shù)分析

(1)開采技術(shù)特點(diǎn)。國內(nèi)煤礦開采主要分為井下開采和露天開采這兩種形式。地下的煤礦儲(chǔ)量超過露天煤礦，所以地下煤礦開采的主要技術(shù)是開采深度及安全性。露天煤礦的開采和地下煤礦開采兩者所需要承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)和收益是不一樣的，地下煤炭的開采風(fēng)險(xiǎn)雖然大，但效益確十分可觀，因此國內(nèi)的煤炭開采企業(yè)越來越傾向于地下開采，長壁開采、定向開采技術(shù)等，給煤礦企業(yè)帶來較好的利潤。

(2)煤炭開采技術(shù)保障。提升采煤技術(shù)水平首先要增加科研投入，國內(nèi)當(dāng)先使用的技術(shù)主要是增強(qiáng)高壓注水的強(qiáng)度和頂板的堅(jiān)固度，并融合了國外化學(xué)加固方式，以此解決成本及技術(shù)問題。

為保證開采質(zhì)量和開采安全，要對(duì)開采的過程做動(dòng)態(tài)的檢測，避免因?yàn)榘踩蛩囟鴮?dǎo)致事故的發(fā)生，此項(xiàng)工作的完成需要大量的人力和物力，一些難度較大的地區(qū)則需要使用工具才可以實(shí)現(xiàn)完全的檢測。智能自動(dòng)檢測系統(tǒng)可以提升檢測的直觀性，近來國內(nèi)對(duì)煤炭的開采安全十分的關(guān)注，使用了各種措施來保障煤炭的開采安全，淘汰掉達(dá)不到國家安全標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)和設(shè)施，增加了地下煤礦的開采安全度，減少煤礦事故的發(fā)生[2]。

3 煤礦井下開采技術(shù)

國內(nèi)有關(guān)法規(guī)明確指出，煤礦開采要保障其安全性，以此為基礎(chǔ)上來進(jìn)行技術(shù)提升，煤礦技術(shù)的完善和機(jī)械技術(shù)的提升能夠在一定程度上保障開采效率，并且提升煤礦開采量。

(1)綜合化采煤技術(shù)。目前，井下割煤采用滾筒式采煤機(jī)和刨煤機(jī)，運(yùn)煤使用刮板輸送機(jī)和橋式轉(zhuǎn)載機(jī)等，工作面支護(hù)采用液壓支架，通過高壓液體作用，自動(dòng)支護(hù)和前移工作面，根據(jù)要求進(jìn)行及時(shí)支護(hù)和滯后支護(hù)。綜合性機(jī)械化采煤技術(shù)具有連續(xù)性和系統(tǒng)性等特點(diǎn)，采煤效率高、安全性好。

(2)普采技術(shù)。普通機(jī)械化井下采煤技術(shù)與綜合性機(jī)械化工序接近，但普采使用滾筒式采煤機(jī)，主要有單滾筒型和雙滾筒型，雙滾筒型采煤機(jī)能夠單向割煤和雙向割煤，而滾筒式采煤機(jī)則裝煤效果好，并且頂煤的穩(wěn)定也較為出色。

(3)爆破采煤技術(shù)。爆破采煤技術(shù)主要是在長壁工作面上破煤、運(yùn)煤與裝煤等的采煤工藝，工作面支護(hù)通常采用單體支柱，因?yàn)榉排诒烂旱墓δ軓?qiáng)，可以更好地控制工作環(huán)境。主要涉及打眼和落煤，要依據(jù)不同區(qū)域的煤礦特征選擇炸藥和雷管，爆破前要做好計(jì)算，保障落煤的標(biāo)準(zhǔn)。之后是人力裝煤，通常使用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，安裝擋板和鏟煤板之后方便了爆破裝煤和運(yùn)煤，減少了勞動(dòng)力的使用。

(4)水利采煤技術(shù)。通過用水射流落煤，工作面內(nèi)沒有人員，避免了工作面支護(hù)和裝運(yùn)等工序，使采煤工序更加簡便。另外，水采技術(shù)機(jī)械化程度高，且易于自動(dòng)化，空氣含塵量不高，生產(chǎn)安全系數(shù)較大，事故和傷亡情況減少。水力采煤技術(shù)大大提升生產(chǎn)能力，且成本和效率較旱采更具優(yōu)勢，在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的情況下可以更好的適應(yīng)。

(5)安全監(jiān)控技術(shù)。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展飛快的今天，煤礦地下開采工作的安全也得到了提升，將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，可以對(duì)地下開采情況做自動(dòng)化和信息化的控制管理。其中安全監(jiān)控技術(shù)對(duì)煤礦地下開采情況做全面的了解，極大地保證了煤礦生產(chǎn)的安全性，自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)提升了采礦作業(yè)安全管理的便捷性，減少了對(duì)人工監(jiān)測方面的困難程度。安全監(jiān)控系統(tǒng)包括了針對(duì)瓦斯爆炸的防控系統(tǒng)，利用地下采礦生產(chǎn)信息來獲得煤礦中異常信號(hào)，電子檢測儀可以對(duì)礦井中的空氣進(jìn)行監(jiān)控，在出現(xiàn)有害氣體的同時(shí)進(jìn)行警報(bào)，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)作為控制中心，對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，為生產(chǎn)提供最為科學(xué)的操作依據(jù)。

4 結(jié) 語

發(fā)展現(xiàn)代化采煤技術(shù)是煤炭企業(yè)生存的需求，使用高新科技完善傳統(tǒng)開采技術(shù)，帶動(dòng)國內(nèi)煤礦向大型煤礦發(fā)展；使用智能化設(shè)施和監(jiān)控生產(chǎn)系統(tǒng)，可以提升單產(chǎn)和機(jī)械化的等級(jí)，分析和研制多層系的采煤技術(shù)，引進(jìn)開發(fā)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，提升生產(chǎn)力和安全性能。在世界范圍內(nèi)，我國的煤炭資源和儲(chǔ)量排名都是靠前的，而且儲(chǔ)備的煤炭種類十分繁多，通過對(duì)國內(nèi)當(dāng)前煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)實(shí)際情況和發(fā)展方向的分析，提高國內(nèi)煤炭開采技術(shù)及安全性。

[1] 張 勇.芻議煤礦井下開采技術(shù)[J].中華民居，2012，3(1):78-80

[2] 馮伯穎.對(duì)我國煤礦井下開采技術(shù)淺析及探究[J].商品與質(zhì)量,2012(8):184.

2016-07-11)

王育偉(1964—)， 男，副處長，高級(jí)工程師，032300 山西省孝義市府前街61號(hào)。