采煤技術在煤礦開采中的應用研究

王 朝

(山西省古交市鎮城底礦，山西 古交 030203)

現代科學技術不斷發展進步，煤礦開采行業的生產技術也在不斷的升級發展。截至目前，在煤炭開采工作中，越來越多的先進技術得到了廣泛應用。因為不同類型的采煤技術均會具有自身獨特的特點，針對不同位置的煤層需要視其具體情況展開具體分析，此后才可以確定采煤技術的使用類型。對于現在煤礦開采企業而言，使用先進的開采技術能夠大幅度提升采煤作業效率，同時也能夠有效促進現代采煤企業的發展。但是，我國煤礦企業在當前階段的開采工作中依舊存在很多不足之處，安全事故率高、煤礦開采率低等情況普遍存在，這些因素都需要科學技術的升級進步對其進行改善。

1 中國煤礦企業發展特征

時至今日，我國煤炭開采行業已經有了較長一段時間的發展史,并且煤炭開采在我國工業化和經濟化發展進程中發揮了關鍵的推動和支持作用。我國國土幅員遼闊，蘊含著豐富的煤炭資源，各種煤礦資源開采項目數量極多，但是在煤礦資源開采過程中始終面臨著安全風險和開采技術先進性不足的問題，對煤礦企業的進一步發展形成阻礙作用。因此采用具有現代化特點的先進煤礦開采技術和布置更加先進的設備使用技術能夠有效提升采礦作業的科學性，為煤礦開采效率和質量提供安全保障，同時也能夠有效促進我國煤炭工業化的進一步發展[1]。

2 采煤工藝多樣化發展

2.1 綜采工藝

這里的煤礦綜采技術一般是指,在煤礦資源采集過程中大量使用現代化機械設備，以此提升采煤作業的實際效率，進一步消除煤礦資源在開采過程中對人力勞動成本的強烈依賴性，同時還能夠進一步提升煤礦資源開采的連續性和安全性。不僅如此，各種機械化采煤設備的合理應用還能夠大幅度降低煤礦資源在運輸期間造成的不必要資金損耗，能夠有效降低煤礦開采工作人員的實際操作難度和開采工程的復雜程度。因此綜采工藝正式成為現代化煤礦開采企業中應用最為廣泛的現代化開采工藝。在此基礎上，綜采工藝摒棄了傳統的煤礦采煤過程必須執行的手工作業形式，進而實現了礦產資源采集過程中的連續性操作，綜采工藝因此成為我國現代化具有代表性的現代化采礦方法[2]。

將時間回溯到20世紀70年代，我國這一時期的煤礦綜采工業處于起步階段，在近幾年間陸續引進了大批量的現代化綜采機械設備，因此綜采工藝采在我國也有了更為廣泛的發展，不僅大幅度提升了固有采煤作業效率，同時也為我國煤礦企業的經濟效益帶來了更為可靠的保障。在我國的煤礦企業長期發展和運營期間，采煤技術和采煤裝備的現代化發展程度均會對企業未來的可持續發展造成直接的影響，我國當前階段正在采用的綜采技術初步達到了機電一體化發展目標，在現代化煤礦采集工作中具備初級的煤礦機械設備基礎，同時也取得了可觀的應用成果，有效降低了我國現有煤礦企業的運營和生產成本，并且大大提升了我國煤礦資源的實際開采量[3]。

煤礦資源在生產和應用的過程中，涉及范圍不斷擴大，但是由于我國科學進步技術的實際發展水平和特殊的地質環境存在一定的局限性，綜采技術在我國的發展也面臨著一些實際問題。雖然我國綜采設備在應用過程中取得了較為可觀的發展和進步，但是與其他國先進國家的水平相比，期間依舊存有較大差距。如：機械采煤的設備可靠性無法得到有效保障，采煤設備的實際運轉效率無法達到最優狀態，不同類型的采煤綜采設備之間難以實現良好的對接和匹配設備，運行效率低下等原因均影響著煤礦企業的進一步發展。與此同時，我國當前階段的全機械化采煤設備的平均使用壽命要遠遠低于先進國家，在新技術和新設備的使用方面，與國外存在較大的技術差距，在自動化煤礦開采設備方面的表現尤為明顯[4]。

2.2 炮采工藝

一般情況下，炮采工藝又被稱之為爆破采煤技術，大多是指在開采煤礦資源的過程中通利用爆破技術完成煤礦資源的開采，此后的運煤和裝煤的過程均需要由勞動力實現。在實際采煤期間，需要采用部分帶頂支護和隱形防護措施，對煤礦頂板位置進行保護作用，防止爆破期間對現有煤礦頂板造成損傷，導致安全事故的發生。該采煤工藝的優點主要在于技術裝置和設備方面的資金投入較少，針對不同條件的煤礦開采具有較強的適應能力。對于操作技術而言，技術的掌握難度更加簡單，采煤制度的制定和管理流程也更加簡單，因此這種技術在我國有著較為廣泛的應用范圍，尤其是在傾斜煤礦和薄煤開采的情況下。但是，這種炮采工藝在效率和產量方面存在不容忽視的弊端，在煤礦企業現代化可持續發展建設過程中存在較大的局限性。而且炮采工藝的爆破過程會對周邊環境形成比較嚴重的污染，同時開采工人的勞動強度也會隨著設備自動化程度的不斷降低而上升，成反比例發展趨勢，工人生命財產安全無法得到有效保障[5]。

為何解決炮采工藝在上述內容中存在的的作業弊端，我國各大煤礦企業對企業開展了長時間的實踐與探索。在利用炮采工藝進行采煤作業期間，需要保證爆破方向準確性，提升排采工藝最終產出煤塊的均勻性，以毫秒延遲爆破工藝帶動爆破采煤效率的上升，進而有效提升煤礦資源的實際開采效率。

2.3 普采工藝

普采工藝主要是指在綜采作業期間，采煤機設備通過刮板輸送機等機械設備進行裝車作用，運煤工作在結束后開始使用普采工藝，通過人工作業的方式對頂板位置加以單體柱支撐。在此之后，可以順利完成后續階段的采煤作業和采煤工藝。與綜合機械化采煤技術進行對比，這種鋪菜工業配對施工對工人具有較高的依賴程度，但是對設備使用攻略方面的要求不高。但是這種工藝也有著一定的缺點，即總體產量低、安全系數低，勞動強度低、施工效率低等缺陷[6]。

3 采煤工藝條件適用性示例

3.1 高新技術的應用條件

采煤系數會受到地質條件帶來的影響，為進一步提升采煤技術水平，在選用開采技術前，需要針對煤層實際條件展開細致的地質勘察，并作出充分的調研，根據調查區域的實際地質情況，結合最終勘察情況繪制出效果圖件，在企業掌握足夠全面的勘探資料后，可以對地地煤層制定詳細的開采方案，選擇符合企業發展規模和適應煤層條件的開采方式。在此之外，在煤礦資源開采期間，使用高新技術對開采巷道進行處理和安排，實現合理化和科學化發展綠色開采技術應用，這樣能夠大幅度提升煤礦開采作業給環境帶來的負面影響，在一定程度上減少煤礦開采作業對周邊環境造成的污染[7]。

3.2 普通技術的使用條件

面對不同的生產作業條件，需要采用不同類型的產品工藝，只有選擇更加適合的采煤工藝，才可以為煤礦開采企業節約更多的設備投入資金，并且還能夠大幅度提升礦產資源的實際開采效率。采用綜采技術，能夠大幅度提升煤礦企業開采的機械化作業程度，同時煤礦開采效率和安全性也能夠得到更好的保障。但是，綜采設備的購買與維護會給企業帶來大量的資金支出，為進一步保證煤塊品質和采煤效率，部分煤礦企業會從國外進口相關機械設備，但是一旦這樣的設備出現故障情況，產生的維修費用極高，并且國內無法對這種類型的采煤設備進行有效的管理和維修，設備只能聘請國外專業的技術團隊進行維修處理，此間資金消耗量極大，并且在實際操作期間，綜采工藝對于自然煤礦的生產條件具有較為特殊的要求，只有采煤層的結構足夠穩定，操作人員必須具備更高水平的操作能力，才可以使用綜采工藝技術完成相關采煤作業任務。針對這種特殊的作業環境要求，我國現有煤礦開采企業能夠滿足上述要求內容的企業數量極少，因此綜采工藝技術只有在傾角小于50度和地質構造比較簡單的條件下，可以嘗試使用綜采工藝[8]。

從客觀角度出發，炮采技術生產能力和機械功率都要低于綜采技術，能夠在一定程度上節約設備采購、維修、保養方面的成本支出。同時普采技術對各種現代化設備的機械化水平要求不高，設備操作難度更低，技術人員只需要相對簡單的學習即可熟練掌握設備的正確使用方法，在不同規模的現代煤礦開在企業中適應性更強，再加上普采工藝與國產機械化采煤設備能夠完成大部分的相關開采工作，為煤礦企業節省一定的設備維修和設備購置費用，具備投資成本低和開采技術適應性強的優點，所以在我國煤礦開采企業中得到了更為廣泛的應用。

4 結 語

在我國市場經濟不斷發展的過程中，社會建設對于能源的需求量不斷加大，煤礦企業正在應用的采煤技術變得尤為重要。隨著采煤技術問題的進一步突出，在煤礦資源的開采過程中，需要針對不同的技術適用情況進行具體分析，通過冷靜的思考和科學的研究，選用最佳采煤技術方案，以此保證采煤施工效率的不斷提高，同時也能夠為煤礦資源的開采作業提供安全保障。