煤礦井下采礦技術存在問題及優化措施分析

＊曹 航

（新景礦運輸工區 山西 045000）

1.煤礦井下采礦技術存在的問題

(1)煤礦井下采礦過程中很容易出現自燃現象

在煤礦井下采礦工作中，煤炭在氧化過程中釋放大量的熱，而井下空間密閉散熱性不足，因此放熱量遠高于散熱量，很容易導致煤礦井下出現自燃現象。煤氧復合是煤礦產生熱量的主要來源，通常情況下煤氧復合的速度是比較慢的，但目前業內缺乏一個科學的測定方式，這導致對該工作產生了忽視，因此誘發了井下火災。在我國，無論是大型煤礦還是小型煤礦，煤礦自燃引發的火災事故十分常見，為此需要重點關注這一問題并妥善解決，從而降低煤礦井下開采的事故概率，提高安全性。

(2)煤礦井下采礦過程中很容易發生瓦斯爆炸事故

瓦斯爆炸當前已經成為了煤礦井下采礦發生最為主要的事故類型，并且瓦斯爆炸往往伴隨著嚴重的事故發生，大多數煤礦事故都是瓦斯爆炸引起的。提起煤炭，必然少不了瓦斯，這二者之間共存，瓦斯自身具備吸附性性能，吸附在煤層之中。甲烷是瓦斯的主要成分，甲烷在空氣中濃度達到一定的標準就會引發爆炸事故。同時瓦斯排放到空氣中也會嚴重破壞生態環境，影響人們的生存環境。為此，煤礦企業需要關注瓦斯爆炸的問題，并采取有效的措施加以規避。

2.煤礦井下采礦技術的優化措施

(1)煤礦井下采礦中合理控制開采地熱

瓦斯和地熱往往與煤礦井下開采工作相伴隨而出現，但煤礦井下開采出現瓦斯和地熱并不是一件好事，而是嚴重影響煤礦井下采礦工作安全的一個重要因素，降低了開采的安全系數，給開采工作帶來一定的安全隱患。為了有效地避免瓦斯和地熱的出現，應在煤礦井下采礦中要嚴格做好井下通風工作。

煤礦在井下持續的開采會導致地熱溫度不斷地升高，單純簡單的通風設施無法有效地將溫度散去，滿足不了地熱散熱的需求，單純依靠簡單通風無法達到安全的溫度。面對這一問題，需要安裝空調等降溫設備來控制溫度。分散式和集中式是當前煤礦井下空調安裝的兩種主要形式，這兩種形式各有優缺點。集中式最大的優點就是具有良好的降溫效果，但是集中式一般安裝在井下的車場或直接安裝在地面，這種安裝方式運輸較為便捷，方便操作，同時通過采用非制冷運行來增大風量，能夠對熱源發揮絕緣作用，能夠有效地改善煤礦井下通風系統，因此當前在煤礦中得到了較為廣泛的應用。分散式空調安裝的優點是安裝成本低且操作簡單，但對溫度控制的效果并不明顯，采取分散式安裝就需要不斷增加設備數量，散布在采礦工作區以及作業區域，同時在井下開采中還需要空調持續的運行，長久來看增大運營成本且效果不夠明顯，不利于煤礦井下生產。在煤礦井下開采過程中，要切實關注做好地熱控制，將瓦斯爆炸等安全隱患扼殺在搖籃之中，提升煤礦開采的安全性。

(2)煤礦井下合理布置巷道

煤礦井下采礦技術的合理開展，一個關鍵環節就是要對巷道進行合理的布置，通過優化巷道的布局來推動布置的質量，從而推動井下采礦的安全性，促進井下煤礦開采的生產運行效率。通過合理布局巷道來提升煤礦開采工作的合理性。近年來，煤礦井下開采技術伴隨時代的發展、科學技術的進步得到了不斷地完善和提升，這個過程中對于巷道的布置要求也是越來越為嚴格。

在煤礦井下開采工作中，合理布局巷道是有著突出的優點的，其能夠有效地提升開采的速度，提升開采效率，但仍然需要關注對于巷道的布置要與開采方法二者之間相呼應，要確保井下具有良好的通風環境，在布置巷道過程中要盡可能的減小工程量，以此來降低煤礦的開采成本。在整個巷道的布置過程中，既要關注巷道的綜合掘進技術，又要關注煤礦開采的綜合技術，將二者進行有機的結合，從而推動煤礦企業在保障安全的基礎上推動生產效率、生產質量的提升。因此，煤礦企業以及相關的技術人員要認識到巷道合理布置的重要意義，認識到其對于提升煤礦開采速度、提升開采效率的重要作用，提升巷道布局的合理性，推動煤礦企業經濟效益的提升。如圖1所示。

圖1 巷道布局圖

(3)煤礦井下開采加強對信息管理系統的應用

新時期信息技術普惠各行各業，煤炭行業也需要認識到信息技術對其發展的重要意義，尤其是信息系統的應用對煤礦井下開采是十分必要且重要的。煤礦井下開采要加強對信息管理系統的構建，加強智能化建設，實施人機交互信息管理來實現對煤礦井下運行情況的遠程監控和管理。如圖2所示。正是由于信息系統的高效性，推動煤礦井下開采信息進行及時的傳輸，形成相應的工作日志，幫助管理人員對井下開采信息進行及時的掌握，并根據運行需要進行合理的調控，同時實施監控井下情況，保障運行安全。依托信息管理系統能夠實現對煤礦井下的遠程指導，加強對井下采礦現場運行的監控，更為直觀的將采礦技術信息進行表達。同時，信息化管理系統中能夠利用數學計算的方法來對采礦技術進行計算，并根據計算的結果來有效地識別礦井開采的安全風險識別。

圖2 煤礦信息化管理網絡圖

(4)對開采注意事項進行熟練地掌握和避免

煤礦井下采礦技術作為一項專業化的技術，在實際的應用中需要加以重點關注，避免風險的產生。

首先，對于豎井通過過程中要堅持人車分離原則，堅持只過人或只過車輛，避免同時通過，確保人員安全。

其次，在人員通過井下通風門市要注意有序通過，避免發生擁擠擠傷等行為，同時要關好通風門，對于兩道通風門的情況要注意避免同時打開。再次要嚴格遵守乘罐規定，避免產生混亂導致安全事故的發生，要嚴格遵守指揮人員的指揮有序上下。

最后，對于井下防塵設備、通風裝置等要進行愛護和管理，禁止拆除和破壞。此外，還需要規范井下同行秩序，嚴格落實安全教育，井下工人要牢記安全線路，掌握相關事故發生后的自救方法，嚴禁在井下打鬧、嬉戲等。

3.總結

伴隨技術的發展，當前我國煤礦井下采礦技術已經獲得了快速的發展，為了提高生產作業效率、提升安全性，保障礦產業的穩定發展，需要做好煤礦井下采礦技術的研究和發展工作，通過技術手段提升煤礦井下采礦工作的安全性和可靠性，提升采礦效率，更好地促進采礦工作的更好開展。