煤礦采煤技術的合理優化與調整探析

文/鄧曉剛

隨著煤炭行業的整體發展進步，采煤技術也在不斷創新中得到快速發展。另一方面，我國目前采煤技術發展極不平衡，由于資金、設備、管理等的局限，我國目前仍有大量中小型煤礦采用較為落后的方法進行開采，井下采煤設備較為簡陋，安全性差，資源回收率較低，致使我國的煤礦開采能力與發達國家相比，仍有一定差距，嚴重制約了我國煤礦企業的開采效率及經濟效益。煤礦企業要想實現健康可持續發展，特別是適應國家鼓勵釋放先進產能的要求，必須要改變落后的生產方式，改進單一的開采技術，注重合理優化生產工藝和采煤技術，做到根據不同開采位置，采用不同的開采技術，避免因開采方式不合理而出現地質變形或者坍塌現象，杜絕安全事故，確保安全高效開采。

一、煤礦采煤技術合理優化遵循原則及意義

煤炭開采技術的合理優化，是以創新發展的思維，以提高煤礦企業發展質量和效益為宗旨，積極使用或引進先進的設備和技術，對原來落后的采煤方式及設備進行優化升級，以提高開采效率和回收率，實現安全高效開采。采煤技術的應用，應遵循安全生產、經濟適用、煤炭高出產率的原則。

煤礦開采是一種較為復雜的技術活動，在開采之前要進行通道的挖掘，要對巷道進行合理的布置，特別是要做好采煤工作面及采煤區的布置工作，此外，在做好通風、排水的同時還要確保動力的供應和通訊的暢通等。這些準備工作是保證采煤工作施工技術有效實施的保障。這就需要煤礦企業引進先進科學的設備及技術，同時對相應的生產方式和制度進行優化和調整。

采煤技術的合理優化直接關系著煤炭產業的穩健發展。然而，目前我國仍有部分煤炭企業的開采設備和技術不完善。而且，所運用設備簡陋，不能針對不同的煤炭資源，及時調整開采方向，容易在土質脆弱的位置開挖，導致地質變形，或者引發坍塌現象，致使發生人員傷亡事故，造成難以挽回的經濟損失，制約煤礦企業安全健康發展。

特別是目前我國落后產能仍占較大比重，全國30萬噸以下的煤礦仍有3200多處，產能約5億噸，其中，9萬噸及以下的煤礦1900處，產能1.26億噸。由于多種因素的限制，這些中小型煤礦大多數還運用相對落后的開采技術，開采效率低，既浪費大量時間，又增加人力負擔。

為了改變這一現狀，煤礦企業要以改革創新的精神，積極引進先進的設備和煤礦采煤技術，使開采技術具有智能化、自動化功能，隨時顯現出各個位置地質情況，快速判斷出開采地點是否土質松散，是否適合開采，結合自動化程序顯示的結果，分析出該地點可以運用放頂采煤技術、長壁技術或者其他技術進行開采。此外，在開采操作的過程中及時發現容易松動的位置，適當做出調整，避開易塌陷的區域，以此確保安全開采，杜絕安全事故。同時，做到合理優化開采技術和方法，實現針對性地開采，提高開采效率，提升經濟效益。

二、煤礦采煤技術的合理優化與調整

1．應用離層注漿技術

離層注漿技術是在開采位置上方，確定巖石層，而后施加適當的高壓，在中間層注入高溫漿液，充填液脫水后會形成一種有足夠強度的 “似巖體”，填充了巖層空隙，可以支持覆巖，以此穩固巖層的頂部，有效增強采礦區的穩固性和安全性，避免在開采過程中巖石層逐漸下沉而出現坍塌現象，以免引發地表塌方和人員傷亡事故。離層注漿與開采區的充填方式不一樣，它不需要在井下作業，對現有的開采工作沒有影響，所需設備投資較少，不會增加煤炭開采成本，同時這種填充的效果很明顯，煤炭的回收率也較高。

煤礦企業在開采之前，要根據不同的開采區域，注重應用離層注漿技術進行適當調整和優化采煤技術，要高度重視發揮離層注漿技術的優勢和作用，使地表內部的巖層有較強的穩定性，杜絕出現地表沉降和土壤脫落的情況，促進開采工作安全順利進行，最終獲取更多的經濟效益。

2．應用條帶開采技術

條帶開采是一種特殊的采煤方法，該技術是將被開采的煤層分為較規則的條帶狀，采用采一條，留一條的方法，使留下的條帶柱可以支撐覆巖的重量，最大程度減少地表的沉降與變形，進一步提高采煤的安全性。該方法主要適用于局部的開采，其主要的運用原則是控制好保留煤柱寬度與開采寬度，做好數值的準確估算，不能隨意進行更改。要確保煤層開采后所留下的條帶柱要有足夠的穩定性和強度，可以長期有效支撐覆巖層，從而實現減少地表變形或移動的目的。條帶的開采寬度和尺寸要限制在不使地表出現波浪狀的下沉盆地，而是出現單一平緩下沉的盆地范圍內。

條帶采煤技術所需設備較簡單，可以節省開采成本，并且管理較為方便，安全性高，是煤礦企業一種較為實用的采煤方式。

3．應用長壁采煤技術

長壁技術是煤炭開采的重要技術優化選項。長壁采煤法采煤工藝有“炮采”“綜采”和“普采”三種方式。每種采煤工藝都有破、裝、運、支、處五個主要生產程序。“炮采”就是進行爆破后，煤塊落下，然后只進行人工裝煤以及機械運輸就可以了。“炮采”要準確確定打眼爆破參數，然后依據一定順序來循環進行。機械化運煤要用單體支柱支護工作空間頂板。“綜采”就是破、裝、運、支、處五個生產工序全部實現機械化，因此綜采是目前最先進的采煤工藝。“普采”是用采煤機同時完成落煤和裝煤工序，而運煤、頂板支護和采空區處理與炮采工藝類似。

當前，煤礦企業運用長壁技術進行煤炭開采時，要注意在指定位置設置巷道，還應規定巷道的寬度，以便于測量采礦區域的面積，進而分析出長壁位置的傾斜角度，這樣能夠充分了解采礦區域是否適合深挖。如果傾斜角度過大，表明采礦區域容易倒塌，不能過度開采。因此，必須要做到合理優化煤礦采煤技術，以此保護工作人員人身安全，這樣才能做到安全開采。

4.應用放頂煤采煤技術

放頂煤采煤法主要包括預采頂分層、傾斜分段、全厚放頂煤三種類型。該方法在實際的開采過程中，開采厚煤層時在煤底板或者某一范圍內設置2～4m高度的采煤工作面，采取綜合機械化回采方式，借助礦山壓力或者松動爆破方式，在支架上方或者后方出煤口將破碎散體放出。

煤礦企業應靈活運用放頂技術進行煤炭開采，即在地表煤層較厚的位置，進行放頂施工，對于松動的區域注意進行固定，及時用支撐架加固，預防破損的頂部逐漸松動，等待修復完好之后，再進行開采和深挖工作，有利于提高開采效率和安全性。

總之，煤炭開采不僅要注重經濟效益，更應重視安全效益。采煤技術在煤炭開采工作中意義重大，采煤技術的合理優化直接關系著煤炭產業的安全健康發展。因此，煤礦企業在實際開采過程中，要結合實際合理優化和調整采煤技術，大力淘汰落后工藝技術，針對性地運用多種先進采煤技術進行煤炭開采，有效提高開采的安全性和經濟效益，推動煤礦企業實現安全高效發展。