煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法研究

楊光躍

摘要：煤炭是不可再成資源，隨著社會的發(fā)展，煤礦資源需求量不斷增加，煤炭儲儲量不斷減少，使得煤礦開采體系必須不斷完善，適應(yīng)生產(chǎn)需求的變化，研發(fā)出新型采礦技術(shù)和開采方法，提升煤礦開采效率和產(chǎn)煤質(zhì)量。目前，在煤礦開采中應(yīng)用較為普遍的采煤新技術(shù)有炮采放頂煤、小階段爆破落煤和全自動刨煤機采礦技術(shù)，廣泛應(yīng)用的采礦方法有井下采煤、露天采煤以及急傾斜層采煤方法，保證了煤礦的高效安全開采。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦；新技術(shù)；開采方法；研究

煤炭作為我國最豐富的不可再生能源，被廣泛應(yīng)用于我國居民的日常生活以及社會工業(yè)的生產(chǎn)制造，隨著社會的發(fā)展，人們對于煤礦的需求量不斷增加。我國的煤礦資源大多深埋地底，需要通過井工開采的方式獲得，對于煤礦開采技術(shù)的要求比較高。如若開采不合理，會對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)以及水文條件造成毀滅性的破壞，并威脅到采礦人員的生命安全[1]。隨著煤礦資源需求量的擴大，采煤技術(shù)也隨之不斷發(fā)展，經(jīng)歷了人工挖掘到爆破采煤，再到如今的機械化采煤這三個階段，現(xiàn)代化采煤體系正在不斷完善，先進的采礦技術(shù)和開采方法被引進現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中，使得煤礦開采效益不斷提高。

一、煤礦采煤新技術(shù)

進入二十一世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，應(yīng)用于各個領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)也進入了一個蓬勃發(fā)展的時期，大大提升了我國的勞動生產(chǎn)率。在煤礦開采中，實際工作仍然會受到地質(zhì)構(gòu)造、煤層結(jié)構(gòu)、煤層性質(zhì)（比如說硬度、厚度、埋藏深度）等因素的限制，而且隨著煤炭資源的日漸減少，煤礦的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效益也應(yīng)該不斷提升，這給煤礦開采技術(shù)提出了新的要求。隨著煤礦開采新技術(shù)的研發(fā)，先進開采設(shè)備的引進，煤礦的生產(chǎn)效益大大提升[2]。

（一）炮采放頂煤采礦技術(shù)

炮采放頂煤采礦是目前應(yīng)用較為廣泛的一類采礦技術(shù)，在實際工作時主要有以下兩種技術(shù)體系：①π型鋼梁放頂煤開采，過在頂煤層架設(shè)置π型鋼梁和液壓單柱體，進行系統(tǒng)支護后，獨立開展采煤、放頂這兩項工作，隨后選擇合適的人工爆破方式進行采礦。這一采礦技術(shù)常用于煤層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的區(qū)域，對采礦設(shè)備的要求比較低，但是在實際使用時，需要操作人員嚴(yán)格按照技術(shù)流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行工作，對于作業(yè)人員的專業(yè)性要求比較高；②滑移支架放頂煤采煤法。將彈簧鋼及溝槽等裝置安裝在采煤層的前梁與頂梁部位，同時在礦層支架的位置安裝3個左右的液體單體住，再通過銷軸將二者穩(wěn)定連接，便可開展采煤工作。這一技術(shù)對礦區(qū)環(huán)境的要求比較低，技術(shù)體系靈活系數(shù)高，易于實施，能夠保證采煤高度，但是在實施是存在穩(wěn)定性較差、支架支撐力不夠等問題，影響煤礦生產(chǎn)安全。

（二）三下采礦技術(shù)

這是一項高科技技術(shù)，把收集到的煤礦的各項數(shù)據(jù)輸入計算機，計算機對數(shù)據(jù)進行分析整理，然后進行模擬開采實驗，這樣就會把一些實際開采可能會發(fā)生的問題展現(xiàn)出來，我們可以以此作為依據(jù)，在實際開采中做好相應(yīng)的防護措施，大大降低煤礦開采安全事故發(fā)生的頻率。

（三）全自動刨煤機采礦技術(shù)

在淺中層煤礦中，常采用全自動刨煤機進行機械化采礦，在工作時，作業(yè)人員應(yīng)該不定時檢查產(chǎn)煤質(zhì)量，及時調(diào)整刨煤機的運行參數(shù)，確保煤礦開采效率。刨煤機是此類采礦技術(shù)的關(guān)鍵性設(shè)備，因此作業(yè)人員應(yīng)該定期對機械設(shè)備進行養(yǎng)護維修，在日常工作時如有異常，及時檢修進行故障排查，確保機械零部件的牢固，如有損壞及時更換，讓設(shè)備始終處于一個機械疲勞狀態(tài)內(nèi)的最佳運行狀態(tài)，延長設(shè)備使用年限，進一步提高生產(chǎn)效益。全自動刨煤機采礦技術(shù)的生產(chǎn)效率極高，能夠一次性挖掘25米厚度的煤層，生產(chǎn)成本較低，是現(xiàn)代化機械采煤體系中的一種重要采礦技術(shù)。

二、煤礦開采方法

（一）井下采煤方法

我國煤炭資源豐富，但是大多深埋地底，因此井下采煤是較為普遍的一類煤礦開采方法，井工開采的技術(shù)要求是比較高的，必須設(shè)置煤礦通風(fēng)系統(tǒng)，加強“一通三防”安全施工技術(shù)的應(yīng)用，才能確保采煤安全性，保證煤礦生產(chǎn)效益。井下采煤方法包括水采和旱采兩種，是根據(jù)礦區(qū)有無水源來選擇的，有壁式、柱式等多種實施形式，落實效率高，簡單高效。在進行井下采煤時，由于大多數(shù)情況為傾斜煤層，水平煤層較少，因此需充分掌握傾斜煤層的采煤技術(shù)，尤其是當(dāng)煤層的傾斜度大于30°時，充分掌握相應(yīng)的采煤技術(shù)能夠提升采煤效率，同時保證作業(yè)人員的安全。

（二）“三下一上”礦井采煤方法

該方法，是指在鐵路下、建筑物下、水體下和承壓水體上開采煤炭，且不破壞原本地貌的技術(shù)。目前我國主要礦區(qū)，如開灤、撫順、淄博等都采用了大量的“三下一上”礦井采煤技術(shù)，極大地提高了煤炭的開采量。建筑物下開采是指那些不適合搬遷的城鎮(zhèn)、工廠、居民區(qū)、村莊等所壓煤層的開采，并且做到井筒礦柱的回收，達到即開采出煤炭，又保護好地面建筑物的目的。鐵路下開采指鐵路干線與支線下所壓煤層的開采，同時采用留下礦柱的方法來保護鐵路。水體下開采包括地面水體下和地下水體下的開采。水體下開采的實質(zhì)是如何確定防水和防砂礦柱的高度，此上限到地面的垂高，就是安全開采深度。承壓水體上開采指可采煤層以下的承壓水體上的煤層開采。

（三）急傾斜層采煤方法

急傾斜層采煤的技術(shù)性要求比較高，在進行采礦規(guī)劃時，需要綜合礦區(qū)地質(zhì)勘探結(jié)果和采礦單位的開采技術(shù)水平、設(shè)施配置進行，作出正確的開采方案，合理規(guī)劃煤礦掘進開采路線，配置作業(yè)人員和機械設(shè)備，建立健全煤礦開采技術(shù)體系，明確采礦流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高煤礦開采效率及回收效率。與此同時，為了進一步提升煤礦開采的可操作性，可以適當(dāng)加深采礦高度，增長采礦工作面，進一步改造煤礦巷道結(jié)構(gòu)，優(yōu)化煤礦通風(fēng)系統(tǒng)布置，提高通風(fēng)安全性，將巷道瓦斯?jié)舛群头蹓m濃度控制在合理范圍內(nèi)，保證煤礦生產(chǎn)安全。

三、結(jié)語

煤礦開采效率的提升是社會發(fā)展的要求，但是同時也不能忽略煤礦生產(chǎn)的安全性和產(chǎn)煤質(zhì)量這兩個核心要素。近年來，煤礦開采事故頻發(fā)，主要原因就是采煤技術(shù)的發(fā)展跟不上煤礦開采量的變化，現(xiàn)有的掘進支護技術(shù)無法保障煤礦大量開采情況下作業(yè)人員的安全。因此，要想提高煤礦開采的安全性與工作效率，就必須綜合分析影響煤礦生產(chǎn)效率的要素，根據(jù)煤礦開采的實際需求，從破煤、落煤、裝煤、運煤等多個環(huán)節(jié)開展技術(shù)研發(fā)工作，貫徹落實安全質(zhì)量生產(chǎn)理念，提高生產(chǎn)工藝工序的技術(shù)含量，繼而提高煤礦生產(chǎn)效率和產(chǎn)煤質(zhì)量，以技術(shù)的發(fā)展推動煤礦行業(yè)的前行[5]。

【參考文獻】

[1]宋永明.剖析煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014，08：102.

[2]劉鴻.試論煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2014，05：96.

[3]王棟.剖析煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法[J].黑龍江科技信息，2015，11：104.

[4]楊記琳，王夢月，鄭利森.煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，30：131-132.

[5]康美玲.剖析煤礦采礦的新技術(shù)與開采方法[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2016，19：62-63.