采煤新技術(shù)在采掘作業(yè)中的應(yīng)用

王甫雄

摘 要：當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種新技術(shù)、新裝備、新材料以及新工藝在煤礦采掘作業(yè)中應(yīng)用，推動(dòng)了煤礦企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。本文介紹了地方煤礦的采煤技術(shù)，總結(jié)了地方煤礦開(kāi)采采煤新技術(shù)的推廣應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)健詞：煤礦采掘；新技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在科技迅猛發(fā)展的今天，采用新技術(shù)、新工藝、新材料和新裝備已成為煤礦發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此，煤礦開(kāi)采新技術(shù)的推廣應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1.煤礦開(kāi)采新技術(shù)

1.1 放頂煤開(kāi)采

如圖1所示，放頂煤采煤是沿煤層的底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部布置一個(gè)回采工作面，利用礦壓把頂部煤層在工作面推進(jìn)過(guò)后破碎冒落，將冒落頂煤予以回收的一種采煤方法。滑移液壓支架是炮采和普采最新出現(xiàn)支護(hù)方式，其頂梁和單體液壓支柱聯(lián)接在一起，頂梁由貫穿工作面全長(zhǎng)的方形梁承托。隨工作面落煤，液壓支柱回縮柱根提起，頂梁和液壓支柱一起向前移動(dòng)工作面一次進(jìn)度的距離后，液壓支柱伸長(zhǎng)柱根落向底板支撐。

綜合放頂煤采煤法按照賦存條件、使用的設(shè)備分為長(zhǎng)壁和柱式兩種。經(jīng)過(guò)多年的井下實(shí)踐，綜合放頂煤開(kāi)采技術(shù)的不斷使用和迅速推廣，為煤礦的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益奠定了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)和保障。適用于礦井煤層變化不大，頂板不穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變、其他地質(zhì)條件極其不穩(wěn)定的傾斜和急傾斜煤層。

其特點(diǎn)：巷道掘進(jìn)量小，采煤工作面壽命長(zhǎng)，設(shè)備搬家少，設(shè)備噸煤安全投入少，從而降低了煤礦的裝備投入和更新，為新材料、新工藝、新技術(shù)、新裝備在煤炭工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用提供了借鑒和參考作用；缺點(diǎn)是煤炭丟失多，采空區(qū)自然發(fā)火危險(xiǎn)性高，巷道采場(chǎng)支護(hù)難道大。

1.2 偽傾斜掩護(hù)支架采煤法

如圖2所示，在急斜煤層中，沿偽傾斜布置采煤工作面，用柔性掩護(hù)支架將采空區(qū)和工作空間隔開(kāi)，沿走向推進(jìn)的采煤方法。適用于急傾斜且地質(zhì)條件單間、煤層與頂?shù)装宸€(wěn)定的薄及中厚煤層。

優(yōu)點(diǎn)：工作面傾角變緩，長(zhǎng)度增大，巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，搬遷次數(shù)少，利于工作面均衡生產(chǎn)，有利于采煤機(jī)械化，降低掘進(jìn)率。同時(shí)，煤能自溜運(yùn)輸；簡(jiǎn)化頂板管理工作，減少體力勞動(dòng)，增加安全性，耗降低材料消耗；采煤工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果較好。

缺點(diǎn)：對(duì)煤層厚度、傾角等產(chǎn)狀變化的適應(yīng)性較差；采煤工藝未能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，限制了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的進(jìn)一步提高；在含有夾矸的煤層中使用時(shí)，無(wú)法排矸，降低了煤炭質(zhì)量。

1.3 爆破落煤采煤法

爆破落煤采煤法是指用爆破方法破煤、人工裝煤和單體柱支護(hù)的采煤技術(shù)，簡(jiǎn)稱炮采，其標(biāo)志是爆破落煤，一般適用于低瓦斯礦井，頂板堅(jiān)硬中等頂板的，主要缺點(diǎn)是管理難度大。

1.4 煤礦自動(dòng)化技術(shù)

隨著煤礦自動(dòng)化和智能化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，推動(dòng)了與計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，為了全面實(shí)現(xiàn)煤炭開(kāi)采掘進(jìn)自動(dòng)化，國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和煤炭集團(tuán)公司都在進(jìn)行煤炭開(kāi)采、掘進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)研究。如中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成功研制出了能夠有效解決掘作業(yè)和支護(hù)作業(yè)的平行化、自動(dòng)化問(wèn)題以及原煤和材料運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)化、安全保證的自動(dòng)化的掘進(jìn)工作面的自動(dòng)化系統(tǒng)。該自動(dòng)化系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上，利用自動(dòng)控制站軟件有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)了掘進(jìn)工作面的自動(dòng)控制、掘進(jìn)設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)與故障診斷以及環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控。

結(jié)語(yǔ)

機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人以及優(yōu)化生產(chǎn)布局是今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)，煤礦安全生產(chǎn)科技創(chuàng)新的重要工作，以機(jī)械化生產(chǎn)替換人工作業(yè)、以自動(dòng)化控制減少人為操作，實(shí)現(xiàn)“無(wú)人則安，少人則安”，標(biāo)本兼治，從源頭上管控煤礦事故的發(fā)生。同時(shí)，創(chuàng)新科技，研發(fā)適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)的新型工藝、材料和裝備，成為當(dāng)前發(fā)展的重要領(lǐng)域，趨向于自動(dòng)化、智能化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]徐永圻.煤礦開(kāi)采學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.

[2]陳炎光，徐永圻.中國(guó)采煤方法[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1991.