高產(chǎn)高效礦井建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探研

趙 江

(汾西礦業(yè)集團(tuán)公司基建處，山西 介休 032000)

引 言

從目前我國的煤炭行業(yè)的發(fā)展來看，高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和發(fā)展成為這一行業(yè)發(fā)展的一個必然趨勢。尤其是在自動化通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、連續(xù)化輔助運(yùn)輸?shù)雀鞣N先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用中，我國高產(chǎn)高效礦井更是得到了突破性的發(fā)展，機(jī)械化的施工和智能化的控制也為其建設(shè)和發(fā)展提供了足具科學(xué)性的動力。基于此，在煤炭行業(yè)的發(fā)展中，相關(guān)企業(yè)有必要對高產(chǎn)高效礦井目前的建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進(jìn)行深入研究，這樣才能夠正確找到煤炭行業(yè)在未來的發(fā)展方向，促進(jìn)煤炭行業(yè)經(jīng)濟(jì)的提升與行業(yè)資深的良好發(fā)展。

1 高產(chǎn)高效礦井概述

所謂高產(chǎn)高效礦井，就是產(chǎn)量和效率都很高的礦井，這種礦井也被叫做雙高礦井。高產(chǎn)高效礦井的生產(chǎn)模式大多是雙面或者是一井多面，且大多是單一形式的長壁綜采工作面，以大功率電機(jī)牽引形式的采煤機(jī)進(jìn)行綜采作業(yè)，以運(yùn)輸量足夠大的伸縮型膠帶輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，以錨桿或者是錨網(wǎng)等這些先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行支護(hù)。借助于這些先進(jìn)的技術(shù)手段，可進(jìn)一步實現(xiàn)礦井的高產(chǎn)化以及高效化的生產(chǎn)目標(biāo)，以此來實現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢的充分發(fā)揮[1]。因此，在此類礦井的建設(shè)和發(fā)展過程中，機(jī)械化生產(chǎn)程度和生產(chǎn)水平將會對高產(chǎn)化以及高效化生產(chǎn)的實現(xiàn)起到?jīng)Q定性作用。同時，在此類礦井結(jié)構(gòu)中，其系統(tǒng)有著非常復(fù)雜的特征，這也使得此類礦井的應(yīng)用對于任何一個部門的技術(shù)要求都非常高。由此可見，高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和發(fā)展也是各項先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在煤炭生產(chǎn)領(lǐng)域中的具體體現(xiàn)。

2 高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)現(xiàn)狀分析

2.1 實現(xiàn)了開采工藝的進(jìn)一步突破

在對不同地區(qū)以及不同煤礦的研究中發(fā)現(xiàn)，隨著高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)，我國煤炭行業(yè)傳統(tǒng)的復(fù)雜地質(zhì)礦井開采難度大、產(chǎn)量低等的問題都得以有效解決，而高產(chǎn)高效礦井更是在原來的生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步實現(xiàn)了現(xiàn)代化的發(fā)展。隨著煤礦開采技術(shù)和設(shè)備的不斷革新以及現(xiàn)場配套施工設(shè)施的進(jìn)一步完善，使得高產(chǎn)高效礦井整體開始朝著數(shù)字化、智能化以及機(jī)電一體化的方向發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，煤礦礦井的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量都實現(xiàn)了不斷提升。高產(chǎn)高效礦井在各種條件下的采出率情況，如表1所示。

表1 高產(chǎn)高效礦井在各種條件下的采出率情況

目前，很多地區(qū)的高產(chǎn)高效礦井目前已經(jīng)完全實現(xiàn)了自動化的生產(chǎn)。就生產(chǎn)工序的匹配而言，通過科學(xué)的工序調(diào)整，高產(chǎn)高效礦井可有效滿足各種地質(zhì)條件和施工環(huán)境需求，以一種更加高效、合理的方式實現(xiàn)煤炭開采工作的有序進(jìn)行，且整體開采工藝流程也得到了更加科學(xué)化、機(jī)械化和自動化的控制[2]。

2.2 市場適應(yīng)性得到了良好發(fā)展

在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)時代中，國內(nèi)外資本市場對于煤炭資源的需求量也越來越高。在這樣的情況下，要想讓我國在國際資本市場的競爭中占有一定的優(yōu)勢，一項關(guān)鍵內(nèi)容就是實現(xiàn)煤炭經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展。就目前來看，隨著高產(chǎn)高效礦井在我國各個煤礦中的建設(shè)與應(yīng)用，使得國內(nèi)的很多大中型煤炭企業(yè)在煤礦開采方面積累了更具科學(xué)性和前瞻性的經(jīng)驗，可有效面對煤炭行業(yè)在當(dāng)今所面對的市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境，適應(yīng)環(huán)境的變遷與挑戰(zhàn)，同時也可以根據(jù)實際情況對工作重點做出科學(xué)調(diào)整，讓煤炭行業(yè)的發(fā)展更加符合當(dāng)今國際資本市場的實際需求。

2.3 經(jīng)濟(jì)增長點實現(xiàn)了良好轉(zhuǎn)變

隨著高產(chǎn)高效煤礦的不斷建設(shè)與應(yīng)用，讓我國煤炭行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求得到了良好滿足。在這一基礎(chǔ)上，煤炭行業(yè)也按照我國在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的相關(guān)法律法規(guī)和政策要求進(jìn)行了施工模式和生產(chǎn)模式的科學(xué)改善，在確保煤炭工程環(huán)保效果的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了高產(chǎn)高效礦井的科學(xué)建設(shè)。隨著高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和投運(yùn)，煤礦企業(yè)在保障了總產(chǎn)量的基礎(chǔ)上也實現(xiàn)了礦井工作面以及工作強(qiáng)度等這些影響要求的顯著降低，施工人員數(shù)量也由此而減少，讓煤礦企業(yè)在人力資源的調(diào)配方面實現(xiàn)了良好優(yōu)化，進(jìn)而在人力資源方面實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)增長點的良好轉(zhuǎn)變[3]。這對于煤礦企業(yè)礦井效益的提升以及企業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展都有著十分深遠(yuǎn)的意義。

2.4 安全建設(shè)方面實現(xiàn)了更好發(fā)展

就安全建設(shè)方面而言，在高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和應(yīng)用中，煤礦企業(yè)也在不斷進(jìn)行安全生產(chǎn)方面知識與方法的學(xué)習(xí)和研究，同時也會對現(xiàn)場的工作人員定期進(jìn)行安全生產(chǎn)方面的培訓(xùn)工作，使其安全意識與安全技術(shù)得以不斷提升。全國煤礦行業(yè)近5年來中高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)中的安全事故平均死亡率調(diào)查情況，如表2所示。

表2 全國煤礦行業(yè)近5年來中高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)中的安全事故平均死亡率調(diào)查情況

同時，通過近年來的各大煤礦安全事故發(fā)生幾率來看，隨著高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和應(yīng)用，煤礦安全事故的發(fā)生幾率也呈現(xiàn)出了逐年降低的趨勢。由此可見，高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)對于煤礦開采安全起到了良好的保障作用。

3 高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展趨勢分析

在當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展下，高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展也十分迅速，且發(fā)展前景十分良好。就目前的高產(chǎn)高效礦井建設(shè)現(xiàn)狀及其發(fā)展目標(biāo)來看，高產(chǎn)高效礦井在未來的發(fā)展趨勢主要包括以下的幾個方面。

1) 在今后的高產(chǎn)高效礦井建設(shè)過程中，其設(shè)計和施工將會在確保質(zhì)量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)效率的進(jìn)一步提升，當(dāng)年建成、當(dāng)年投產(chǎn)、當(dāng)年達(dá)到預(yù)計產(chǎn)量。

2) 在信息化技術(shù)和智能技術(shù)的不斷發(fā)展中，高產(chǎn)高效礦井不僅能夠完全實現(xiàn)機(jī)械化的生產(chǎn)，同時也將朝著更加自動化、智能化的方向發(fā)展。對于大中型的高產(chǎn)高效礦井，綜采技術(shù)的信息化、自動化和智能化發(fā)展將會上升到一個全新的高度，高檔普采技術(shù)也將得到進(jìn)一步的鞏固與提升。對于小型的高產(chǎn)高效礦井，其正規(guī)開采的目標(biāo)也將得以實現(xiàn)。

3) 在生產(chǎn)模式方面，高產(chǎn)高效礦井將會實現(xiàn)一井一面形式的開采，從生產(chǎn)上實現(xiàn)井田范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。對于和生產(chǎn)礦井臨近的新礦區(qū)，也將借助于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對其進(jìn)行改造，以此來實現(xiàn)礦井的良好擴(kuò)建和開發(fā)。對于老礦井的深部以及出現(xiàn)在老礦井深部的一些新勘探區(qū)，其井田邊界也將得到合理調(diào)整，通過科學(xué)的開拓延伸方式使其達(dá)到良好的合并集中效果，適當(dāng)加大開采區(qū)域以及工作面的幾何尺寸。對于巷道，將會對其布置做出進(jìn)一步的優(yōu)化，單層化巷道以及全煤巷形式的巷道將得到有效推行，單水平生產(chǎn)模式將得以有效實現(xiàn)[4]。對于生產(chǎn)規(guī)模，每一個高產(chǎn)高效礦井的最小生產(chǎn)規(guī)模都將得到有效控制，目前的小型煤礦會得到科學(xué)的擴(kuò)建和改造，以此來實現(xiàn)其規(guī)模等級的進(jìn)一步提升。

4) 在今后的高產(chǎn)高效礦井發(fā)展中，高產(chǎn)、高效以及安全性的工藝技術(shù)將會實現(xiàn)更好的應(yīng)用與發(fā)展。對于特厚和緩傾斜厚度的煤層，其資源回收率將會得到良好保障，且防塵、防火問題將得到科學(xué)解決，在此基礎(chǔ)上，綜采放頂煤技術(shù)將會在此類礦井中推行。對于具有復(fù)雜構(gòu)造的礦井， 可通過網(wǎng)格型支架、懸移型支架以及輕型支架的邊角支護(hù)形式來確保其穩(wěn)定性。對于中厚度緩傾斜穩(wěn)定煤層，綜采技術(shù)將發(fā)揮出更好的推行效果。對于地質(zhì)出現(xiàn)一定變化的煤層，水力采煤和高檔普采技術(shù)將會發(fā)揮出更好的優(yōu)勢。對于穩(wěn)定或者是較為穩(wěn)定的薄煤層，將會通過刨煤機(jī)來進(jìn)行開采。另外，煤炭開采行業(yè)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，特殊條件下的煤層也將會實現(xiàn)良好開發(fā)，新的采煤技術(shù)將會在此類煤層開采中得以推行和應(yīng)用。

5) 在高產(chǎn)高效礦井的不斷發(fā)展中，其安全方面的工作思想和技術(shù)開發(fā)都將實現(xiàn)進(jìn)一步的提升，煤礦企業(yè)會將更多的關(guān)注點轉(zhuǎn)移到高產(chǎn)高效礦井的安全建設(shè)方面。在高產(chǎn)高效礦井的開采作業(yè)中，煤礦企業(yè)將加大力度對相關(guān)的工作人員做好安全方面的思想、知識與技術(shù)培訓(xùn)，在進(jìn)一步強(qiáng)化其安全意識的基礎(chǔ)上使其充分掌握煤礦開采作業(yè)中的安全防護(hù)技能，以此來提升高產(chǎn)高效礦井發(fā)展中的安全性，盡最大限度避免安全事故的發(fā)生[5]。為實現(xiàn)此類礦井安全的有效保障，煤炭開采行業(yè)可通過更加科學(xué)的安全設(shè)施建設(shè)和更加嚴(yán)格的安全監(jiān)管來提升高產(chǎn)高效礦井的安全性，讓新型高效高產(chǎn)礦井的安全機(jī)制更加靈活。

6) 隨著高產(chǎn)高效礦井的不斷發(fā)展，也將會有越來越多的新技術(shù)被引入到礦井中，讓高產(chǎn)高效礦井的機(jī)械化程度更加科學(xué)、先進(jìn)。同時，煤炭開采行業(yè)也將加大和相關(guān)院校之間的合作力度，以此來達(dá)到一種緊密聯(lián)動的效果，讓更多的新型科研成果投入和應(yīng)用到高產(chǎn)高效礦井的實際生產(chǎn)中，并逐漸實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井的全自動化和無人化生產(chǎn)。

4 結(jié)語

隨著當(dāng)今社會煤炭需求量的加大，煤炭企業(yè)對于高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)、應(yīng)用及其發(fā)展都格外重視。通過高產(chǎn)高效礦井在當(dāng)今的建設(shè)現(xiàn)狀可知，此類礦井在當(dāng)今的建設(shè)和應(yīng)用情況都十分良好，不僅施工了開采工藝的進(jìn)一步突破。也具有非常好的市場適應(yīng)性，同時也為煤炭開采行業(yè)創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變點，并實現(xiàn)了煤礦開采工作安全性的顯著提升。由此可見，高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)正朝著一個非常好的方向發(fā)展。相信隨著社會經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的共同發(fā)展，高產(chǎn)高效煤礦將會得到更好的開發(fā)與發(fā)展，最終真正實現(xiàn)全面的機(jī)械化、信息化、自動化、智能化以及無人化的先進(jìn)工作目標(biāo)，促進(jìn)高產(chǎn)高效礦井和煤炭行業(yè)本身的科學(xué)發(fā)展。