井下礦產(chǎn)開采工藝技術與安全的方式分析

劉少澤

（山西省晉中市昔陽縣白羊嶺煤礦，山西 晉中 045300）

在我國礦產(chǎn)業(yè)運行及發(fā)展中，通過采礦技術的規(guī)范化、采礦工藝的完善性，可以實現(xiàn)固體礦產(chǎn)的安全開采，為礦產(chǎn)開采行業(yè)的發(fā)展提供支持。但是，在一些區(qū)域中的礦產(chǎn)開采中，由于影響因素的多樣化，導致開采受到人為因素、環(huán)境因素以及設備因素的影響，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)會為礦產(chǎn)資源的開采留下隱患。因此，在現(xiàn)階段資源開采中，管理者應該結合固體礦產(chǎn)資源的區(qū)域性特點，進行采礦技術以及采礦工藝的系統(tǒng)分析，實現(xiàn)采礦的安全化、規(guī)范化，有效促進現(xiàn)代礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況

我國作為礦產(chǎn)資源大國，在煤炭行業(yè)快速發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)的采煤工藝以及采煤技術受到限制，為了提高采煤的效率性，通過綜合機械化以及普通機械化的使用，推動了煤炭行業(yè)的開采效率。伴隨信息技術的發(fā)展，機械化的采煤可以滿足國際化的資源開采需求。但是，在現(xiàn)階段煤炭資源開采中，一些問題的出現(xiàn)為行業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶來限制，第一，在煤炭產(chǎn)業(yè)中，存在著整體技術水平相對落后的現(xiàn)象，主要是由于部分煤炭產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)技術低、設備差，嚴重影響煤炭資源的開采效率。第二，煤炭行業(yè)發(fā)展中，存在著安全基礎相對薄弱的問題，在一些小型煤礦中，為了追求自身的經(jīng)濟效益，對安全項目的資金投入較低，導致安全事故頻發(fā)，為煤炭產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展帶來影響。第三，煤炭資源綜合利用程度不足，在高強度的煤炭資源開采中，由于缺少合理的整治力度，導致礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變，為煤炭行業(yè)的發(fā)展帶來限制。因此，在現(xiàn)階段煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，為了解決上述問題，應該結合井下采煤技術、采煤工藝等，進行安全開采方案的構建，以滿足現(xiàn)代煤炭產(chǎn)業(yè)的資源開采需求[1]。

2 井下采礦技術

（1）綜合機械技術。在井下采技術研究中，綜合采煤技術通常包括煤炭開采、裝車運輸?shù)龋ㄟ^多種工藝的結合形成綜合性的采煤技術，實現(xiàn)采煤工藝的機械化。在井下采煤中，通過綜合機械技術的使用，可以有效節(jié)省人力資源，提高煤炭資源開采的整體效率。例如，在綜合機械采煤中，通過滾筒采煤機的使用，可以充分展現(xiàn)綜合機械技術使用的優(yōu)勢。電牽引采煤機結構如圖一所示。圖1中的1為截割電動機、2為搖臂減速器、3為滾筒、4為行走部箱、5為調(diào)高泵站、6為底托架、7為電控箱、8為調(diào)高油缸、9為導向滑架。在系統(tǒng)運行中，通過電牽引步行走輪以及導向滑架，實現(xiàn)煤炭資源的開采。通過這種綜合機械化采煤技術的運用，可以提高煤炭資源開采效率，充分保證煤炭資源開采的安全性。

圖1 綜合機械采礦技術中的電牽引采煤機

（2）普通機械技術。井下煤炭資源開采中的普通機械被成為普采工藝，這種技術形式與綜合技術相比，通常使用傳統(tǒng)機械方法進行作業(yè)。在普采技術使用的過程中，會將落煤以及裝煤進行結合，簡化煤炭資源開采流程，有效提高工作效率，作業(yè)中通過單滾筒采煤以及雙滾筒采煤技術的綜合利用，進行作業(yè)面的分界。其中過單滾筒采煤機械安裝在工作面的下方，雙滾筒采煤系統(tǒng)安裝在工作面的兩端，通過兩種采煤操作方法的融合，提高作業(yè)效率[2]。

（3）頂控制技術。在井下煤炭資源開采中，頂空技術的使用可以滿足煤炭開采的不同需求。首先，在硬頂板控制技術使用中，可以將其運用在處理掩埋地下的硬頂板，實際作業(yè)中，硬頂板可以控制煤炭采集技術，之后利用巖層的壓力以及定向水力，進行煤炭資源的壓裂及爆破，有效提高煤炭資源開采的效率。而且，在該種技術使用中，通過采煤布局的合理調(diào)控，可以通過科學技術的使用，保證煤礦開采的安全性，推動煤礦產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。其次，硬厚頂煤控制技術。技術使用中，通過開采埋深、支撐壓力偏小的硬厚煤層，充分展現(xiàn)煤炭資源開采的靈活性。在該種技術使用中，可以隨踩隨冒，提高煤炭資源的回收效率，而且也可以保證煤炭資源開采的安全性，促進井下煤礦開采的整體效率。

（4）爆破采煤技術。爆破采煤技術是通過爆破方法的使用實現(xiàn)破煤，之后通過人工搬運以及機械設備裝煤等，進行運煤作業(yè)。在這種技術使用的過程中，對應用條件要求較高，通常狀況下應該做到：第一，合理選擇炮眼位置，若炮眼選擇不合理，會直接影響井下煤礦爆破的精準度，降低煤炭資源開采的效率。第二，在爆破開采技術使用中，應該保證人員的安全性。但是，在爆破采煤中，部分煤會直接落到運輸機之上，這一部分的煤炭需要人工搬運，這種技術與其他技術相比，存在著工藝復雜的現(xiàn)象，會影響采煤的整體效率。

3 井下采礦工藝

（1）綜采工藝。在井下煤炭資源開采中，煤炭開采技術以及采煤工藝的選擇是十分重要的。

通過綜采工藝技術的分析，可以通過機械化技術的運用，提高煤炭資源開采的安全性、可操作性，滿足現(xiàn)代煤炭資源的開采需求。但是，在井下采煤工藝分析中，通過綜采工藝的使用，存在著限制性問題，首先，在綜采工藝中，對采煤設備的質(zhì)量以及性能要求高，增加煤炭資源的開采成本，影響煤炭產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。其次，在綜采工藝使用中，由于礦井的自身特點，對人員的操作水平要求較高。總體來講，該種技術使用在地質(zhì)結構簡單、穩(wěn)定的資源開采中，所以，在煤炭資源開采中，需要結合工程的實際特點，進行綜采技術的使用，以滿足煤炭資源開采工藝的使用需求。

（2）普采工藝。普采工藝與其他井下采煤技術相比，其性價比相對較高，可以實現(xiàn)煤炭資源開采的低成本、高質(zhì)量發(fā)展。由于普采工藝的設備價格低，在一些距離較短的工作面中具有較強的適應能力，因此，該種技術可以廣泛的運用在不規(guī)則的小型礦井中，提升煤炭資源的開采效率。

（3）連采工藝。井下煤炭資源開采中，通過連續(xù)工藝的使用，可以提高設備操作的整體水平，而且安全性較高、成本較低，例如，在煤炭產(chǎn)業(yè)進行連采工藝選擇時，運煤中會選擇梭車，通過其伸縮功能提高煤炭資源的運輸效率，之后在使用錨桿實現(xiàn)支護，最后用鏟車搬運物料，提高作業(yè)面的清理效率。所以可以發(fā)現(xiàn)，在該種技術運用中，可以通過連續(xù)作業(yè)可以保證煤炭開采的有序進行。但是，在技術使用中，當井下通風條件較差時，煤炭的回收率相對較低，影響煤炭資源開采的經(jīng)濟性，而且，連續(xù)開采工藝中，對煤層的地質(zhì)要求較高，在開采深度確定中，需要保證為較淺的近水平煤層，地層傾角不能超過8°。因此，在該種工藝選擇中，應該針對采煤層的特點，進行工藝的使用。

（4）炮采工藝。通過對炮采工藝的分析，存在著設備投資少、實際操作快的優(yōu)勢，通過簡單的管理可以拓寬煤炭資源的開采效率，提高工藝使用的適應性。但是，在該種技術使用中，由于實際采煤效率較低，當受到環(huán)境影響時，會影響煤炭開采質(zhì)量。因此，在現(xiàn)階段煤炭資源開采中，行業(yè)管理者應該結合煤炭資源的開采特點，進行工藝的合理選擇，以便有效推動煤炭產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4 井下采礦技術、采礦工藝對安全開采影響

伴隨煤炭產(chǎn)業(yè)的運行及發(fā)展中，應該在煤炭行業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的同時，保證煤炭資源開采的安全性，因此，在煤炭技術以及采煤工藝選擇中，應該對井下采煤技術進行綜合分析，確定綜合采煤技術的工藝方法，通過多種技術的使用及分析，提高煤炭資源開采的安全性。而且，項目管理者也應該結合煤層的特點，確定因地制宜的資源開采原則，全面提高煤炭資源開采的安全性，推動煤炭產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展。

5 結語

總而言之，在現(xiàn)階段煤炭資源開采中，為了提高煤炭開采的效率性，應該結合煤炭開采的特點，進行煤炭技術、煤炭工藝的確定，以便實現(xiàn)井下煤炭資源開采的安全性。對于行業(yè)管理者，在井下煤炭資源開采中，應該結合煤炭技術以及開采工藝的特點，提高自身的專業(yè)性，積極引入先進的技術以及設備，實現(xiàn)煤炭資源利用的價值性，積極推動我國煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)。而且，在煤炭行業(yè)中，需要將企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展作為核心，進行技術方案的總結，認識到采煤技術以及采煤工藝的優(yōu)劣勢，實現(xiàn)煤炭行業(yè)的穩(wěn)定運行。