煤礦開采技術與掘進支護技術的探討

申嶄

摘? 要：煤礦開采，作為我國重工業中的一大支柱，也是重工業和輕工業得以進行的一大基石。隨著社會經濟的發展、技術的進步以及對于人類健康安全的注重的提高，加之煤礦開采于人類持續發展的重要性，煤礦開采技術與掘進支護技術都得到了較大的進步與完善并且極大效率地運用到現實中的煤礦企業。本文即對于現代社會發展下，煤礦開采技術與掘進支護技術的淺析與研究。

關鍵詞：煤礦開采? 開采技術? 掘進支護技術? 技術分析

中圖分類號：TD35? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）08（c）-0028-03

Abstract： Coal mining， as a pillar of my country's heavy industry， is also a cornerstone for heavy industry and light industry. With the social and economic development， technological progress， and increased emphasis on human health and safety， coupled with the importance of coal mining for human sustainable development， coal mining technology and driving support technology have made great progress and perfection and are extremely effectively applied to coal mine enterprises in reality. This article is about the analysis and research of coal mining technology and driving support technology under the development of modern society.

Key Words：? Coal mining; Mining technology; Driving support technology; Technical analysis

煤礦開采作為專業性相對較強的一項專業與工作，其工作環境包括在內的安全性與其專業性成反比。煤礦開采的安全性較低，但在一定程度上而言，此安全性又與人類對于開采煤礦的決策與方向密不可分。人類通過一定的技術和機器對開采煤礦的范圍進行勘探，從而尋找出合適度最高的方案和方向以進行作業。因此，除去一定的預料之外的自然災害的風險，人類專業性的判斷與決策十分重要。而人類專業性的判斷與決策與人類的經驗度與技術息息相關。所以，煤礦開采技術與掘進支護技術于煤礦開采而言可謂是非常重要！

1? 常用性煤礦開采技術分析

1.1 綜采工藝

綜采工藝，作為一種高度及綜合性運用機械以進行開采煤礦的開采工藝（機械化采煤工藝中的一種），機械化程度高，在采煤的各道程序中極為普及與常見。煤炭，作為一種古代植物埋藏于地下且經歷了各種復雜的生物化學與物理化學，從而逐漸形成的固體可燃性礦物，人類通過綜采工藝可在一定程度上大大減少與開采出來的煤炭的緊密接觸，在開采人員的安全性上得到一定的保證[1]。例如，人類通常使用采煤機以落煤及裝煤，人們亦時常使用可彎曲刮板輸送機運煤等等。上述綜采工藝的運用在一定程度上減少了人力成本和時間成本的投入，提高了經濟效益，更為重要的是，與以往的傳統雇傭人工進行裝煤、運煤相比，高度采用機械化的綜采工藝使從事此專業的人員減少了在運輸過程中由于背負重物產生的意外，從而在一定程度而言，增加了從業人員的安全性。

當然，此工藝技術需要技術人員根據一定的條件下進行采用，比如應當根據當地煤礦的具體情況進行考慮，此工藝適用于頂板堅硬且煤層較為穩定的煤礦，而不適用于煤層較不穩定等的情況。除此，基于煤礦開采是一項與經濟效益相關的產業，使用者對于綜采工藝中各種專業性機器的投入應適當考慮到其成本問題與效益問題，考慮到此機器的采購與運用是否與經濟效益沖突較大，也應當同時考慮到所聘請的工作人員中是否有會使用該機器的人員，如果沒有，該從哪里再聘請或者放棄購入該機器等等一系列相關的問題。

相對于目前采礦行業的情形而言，實現全面機械化仍具有一定的難度，其可實行性有待研究。但是依賴于高度機械化的情況正朝著越來越多的形態發展。

1.2 炮采工藝

炮采工藝，即為通過打眼放炮的方法進行爆破破煤從而實現開采煤礦的目的。此工藝中所需的勞動力相較綜采工藝而言大大增加，加之我國人口眾多，勞動力成本相較發達國家而言較低的背景下，炮采工藝仍是目前我國采用的技術中被人們接受度最大的一種，在我國采礦業中占據大約45%的應用率[2]。在炮采工藝中，由于被爆破的煤炭破碎度大，形成了以機械裝置或人工收集完成裝煤的單項工藝。然而，從另一方面而言，炮采工藝中采用的勞動力多，機械程度則相對較低，產量和效率將沒有綜采工藝高，但其所需的設備較為簡單，且適用于采礦中的大部分情況中，其適用性相較于綜采工藝廣。這也是我國對此工藝使用率較為高的一方面原因。當然，由于該工藝的重中之重為“炮”，作為該工藝中不可或缺的一部分，爆破不可避免，這在一定程度上也加大了從業人員的安全隱患。炮采工藝雖實用，但同樣需要采用者結合現實中各方面的因素進行綜合評估以實行。

1.3 水采工藝

水采工藝，即為水力采煤工藝，如字面上而言，利用水的壓力作為作業的動力進行采煤。水力采煤主要是利用水槍射流破煤以此來達到采煤的目的，如同古時人們運用的古代水力沖壓機一般巧妙運用水的“能力”（壓強）進行工作?？梢哉f，水力采煤工藝中“水”的運用如同炮采工藝中的“炮”的重要性一致。當然，該工藝對于水資源的運用程度相較于其他工藝而言較高，對于水資源的污染程度也將大大提高。但是，此種工藝對于我國開采煤層條件較差的地區具有較為重要的實用性。其主要由高壓供水系統、煤水運提系統及脫水系統三部分組成并進行綜合性運用。而其所需的勞動力較輕及相對于其他工藝而言相較簡易操作的特點也讓眾多的企業積極運用。

2? 常用性掘進支護技術分析

2.1 掘進作用

2.1.1 鉆爆法

鉆爆法作為掘進技術中的一種，其通過鉆孔、裝藥等方式挖掘巖石以達到在開采煤礦路程中得以前行的目的。使用這種方法所需的前期準備工作較多，如運用機器探測前方路段的巖石是否牢固以致開采人員運用一定的途徑前行時其安全性得到一定的保證。其主要包括全斷面掘進法、導洞法、分部開挖法等具體可操作性方法[3]。

2.1.2 綜合機械化掘進

綜合機械化掘進，簡稱為綜掘法，類似于綜采工藝，同具有機械化程度較高的特點。其施工時的安全性較高，以掘進機作為該方式的主要裝備。根據一定資料顯示，共計200多種不同類型的掘進機被人們在礦業工作中使用。由此可見，掘進機的使用在礦業開采中占有著一定的重要性。這是一種在近幾十年內迅速發展起來并被人們不斷加以改進和完善的先進的專業化掘進技術，可連續作業進行掘進大大提高了施工人員的作業效率，其無爆破震動和煙霧的作業特點更是于施工人員的安全而言多加了一層“防護”。

2.2 支護作用

支護在煤礦開采中起著保護的作用。如同人們運用在爆破山洞以開采隧道進行通路時需要支架起工具以防止山洞崩塌一般，支護在煤礦開采中擔負著施工人員的安全及煤炭運輸的通暢問題。在巷道支護形式中，通常包括摩擦支柱、液壓支柱、U型鋼及Arch sets拱形支架[4]。其支護力主要作用在周圍巖石表面，亦如同野營時支撐起帳篷的支架一般。在錨桿支護中，人們通常以金屬件、聚合物件等制為桿體并進行使用以限制周圍巖石巖體的活動，并以此來穩定及使其保持連續變形。

支護在傳統煤礦作業中也占據著不可忽視的作用。隨著時代的發展和技術的進步，筆者以為，處在科技發展的優勢環境下，企業與施工作業方更加應該注重支護作用中所需的工具和技術的更新，以此來最大程度地保護施工人員的安全與提升運送煤炭的過程的流暢度。

3? 結語

出于煤礦開采技術及掘進支護技術在煤礦行業中的重要作用，現階段，各企業與施工作業方皆在煤礦開采技術及掘進支護技術的更新和完善中探索著。筆者以為，除去上文中所闡述的關于這些技術的簡要分析外，各企業與施工作業方更應該通過更為專業的人士和團隊在采礦作業前進行更為詳細和專業的勘探，并根據勘探的結果對于開采煤礦的方案進行確認和完善方案，可通過多種方法的綜合運用以達到最終的較為完美的開采，也應當增加對于施工人員安全性的考慮，減少對于“煤礦塌方”這類令人憂心的安全事故的出現，同時也要兼顧作業成本和經濟效率的問題。

參考文獻

[1] 張建輝.煤礦掘進支護問題及應對方法研究[J].當代化工研究，2020（4）：40-41.

[2] 牛賽銀，朱耿東，薛城峰.探討煤礦開采技術和掘進支護技術[J].區域治理，2019（3）：147.

[3] 高蕾.淺談煤礦開采技術與掘進支護[J].百科論壇電子雜志，2019（2）：65.

[4] 皇甫家濱.煤礦開采技術與掘進支護技術的探討[J].魅力中國，2018（23）：358.

[5] 趙軍華.淺談煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術分析[J].科技資訊，2019，17（23）：65-66.

[6] 徐學野.淺談我國煤礦地下開采技術的現狀與發展策略[J].科技資訊，2019，17（17）：45-46.