采煤工程中存在的問題分析及對策

陳光杰

摘 要：對現階段我國的能源開采與深加工而言，煤炭是最主要的不可再生能源之一。因此，煤炭開采和生產技術進一步得到了社會和人們的關注。眾所周知，煤炭的生產和開采過程是一個煩瑣的過程。在多年的經濟社會發展中，煤炭的生產和開采技術雖然已經逐步改良和更新，但仍然存在著許多方面的問題，這些問題已經對我們的生活和工作造成了困擾。本文將結合目前井下采煤相關技術與工藝，對其相關的技術和理論進行探討，旨在為后續的技術研究和應用提供新的思路。

關鍵詞：采煤;問題分析;生產工藝技術;對策

中圖分類號：F42 ? ? 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2021）36-0053-03

Analysis and Countermeasures of Problems Existing in Coal Mining Engineering

CHEN Guangjie

（Enterprise Service Center，Qitao Town， Datian County， Sanming City， Datian County， Sanming Fujian 366108）

Abstract： For Chinese energy mining and deep processing at this stage，coal is one of the most important non-renewable energy sources.Therefore，coal mining and production technology industries have further attracted the attention of society and people.As we all know，the production and mining process of coal is a cumbersome process.In the years of economic and social development，although the technology of coal production and mining has been gradually improved and updated，there are still many problems.These problems have given us.His life and work have caused a lot of trouble.This article will systematically combine the current underground coal mining related technologies and processes，and discuss its related technologies and theories，aiming to promote the subsequent technical research and application and provide new ideas.

Keywords：coal mining; problem analysis;existing problems;production technology;countermeasures

我國的煤礦資源是當前經濟社會發展的重要動力，在社會主義經濟進步和現代化建設中都扮演了重要角色。隨著國家對煤礦行業的高度重視和認識程度的不斷加深，相關工作人員需要進一步加強對煤礦井下采煤技術的科學研究和應用力度，結合實際煤礦生產要求以及市場需求選擇正確的方法。因此，對老舊煤礦的井下采煤技術進行創新是十分重要的，也希望得到相關工作人員對井下采煤技術的重視。

1 井下采煤的特征與分析

井下采煤具有特殊屬性。相對于露天的煤礦，井下采煤的環境比較復雜，往往存在許多不確定因素。井下開采難度大、對技術要求高、安全風險大，導致采煤效率低。因此，在井下采煤時，要針對性地運用適宜的采煤工藝和技術手段，并因地制宜地進行多層次的研究和開發，以確保人員、裝置和礦產資源開采的安全。由于井下的環境與工藝之間存在著很大不同，采礦工藝和方法也有所不同，應充分結合實際工作情況，選取合適的采礦工藝和方法，安全有效地進行開采。對于部分煤礦，采煤的過程中可能會遇到很多困難。如果礦區上面仍然存在多數建筑物，可采取常規化的開采方式進行開采，但可能會引起上部建筑物塌陷等問題，對下部的開采也會帶來很大的安全隱患。因此，礦井開采過程中應該進行實時監測，及時發現問題，并采取有效的措施和手段，并選用恰當的開采工具和技術、完善的開采裝置和設備以及其他配套的生產工藝等，保證礦井開采的安全性及合理性，并進一步加強對礦區自然資源的有效綜合利用。

2 采煤工藝技術發展

井下采煤工藝技術在實際應用發展過程中，雖然已經取得了不小的發展和進步，在許多領域也有所突破，但是在實踐過程中，也會遇到許多問題，主要表現為：采煤工藝技術的實際應用水平相對較低，很多井下開采技術人員的自身素質和從業技術能力不過關，導致在井下開采過程中，各項防護設施均有所欠缺。許多采煤企業在對井下開挖工作的安全管理上沒有給予充分的重視，導致各類采煤工作安全事故頻發。在井下開采過程中，沒有制定一套科學合理的采煤工藝技術解決方案，出現了工作內容劃分及責任區域劃分不明晰的現象，這對采礦工藝的質量及水平都產生了不小的影響，無法有效滿足采煤工程項目建設的實際要求[1]。

3 采煤工程中存在的問題

3.1 設施落后

開采裝置設施落后在很大程度上決定著整個開采項目的質量。由于我國地域廣且地形復雜，煤炭資源分布地區的地形各不相同，我國既是煤炭使用大國，也是煤炭出口大國。雖然我國在短期的煤炭開采過程中已經取得了不小的進步和成就。但是，由于煤炭開采量太大，且經濟發展十分不平衡，在許多方面的因素影響下，煤炭提取技術應用發展的空間也受到了很大的限制，設備的改造和更新更是困難重重。另外，對于一些從事該技術研究開發的企業和公司，設備的更新換代往往需要大量的資金投入來為其提供服務和保障，所以采煤設施的落后問題很難解決。因此，當前我國在進行煤炭開采過程中所使用的技術和設備仍然比較落后，這也給相關工作帶來了很多困難[2]。

3.2 采煤工藝技術問題

現有井下采煤工藝技術發展中可能存在一些問題。在分析井下采煤工藝技術在實際應用發展的過程中，雖然已經取得了不小的發展和進步。在許多領域也有所突破，但是在實踐開展的過程中，也會碰到了不少問題。其主要體現為技術的實際應用水平相對較低，有些井下作業的技術人員自身素質低和從事技術的能力不過關;一些井下開挖系統及各項防護設施不健全，存在安全隱患。許多采礦單位在對井下開挖工作的安全管理上沒有給予充分的重視，導致各類采礦工作發生安全事故的風險因素比較多。在井下開采的過程中并沒有提供一套更加科學合理的采礦技術解決方案，出現了工作內容劃分及責任區域劃分不明晰等現象，這對采礦工藝的質量及水平都會造成不小的損失，無法有效滿足采礦項目建設的實際要求。

3.3 系統化水平低

煤炭開采管理體系主要是由許多個子系統組合而成，但由于我國各煤炭開采區域的條件所限，煤礦企業的機械化水平程度仍然比較低。大多數企業采用自動化的方式進行作業，并且所使用的機械在動力和產量上都太小，難以建立一個高效率的子系統，所以整個煤礦企業的采煤過程系統化水平較低。

4 采煤技術與工藝

4.1 爆破開采技術

煤炭爆破開采技術主要是通過傳統的煤炭爆破開采施工的方式對所有煤炭原料進行爆破開采。一次爆破落下的煤由一臺人工設備完成裝煤，使用各種大型機械化的運輸設備可以對所有煤炭原料進行分散運輸。首先是由工人對煤層爆破點進行機械鉆孔、裝藥、填充炮泥、連接好炮線，待人員撤離至安全地點后引爆放炮;然后由安全技術人員檢查安全后實施裝煤和運煤工作。因為炮采落煤面積較大，且主要靠人工進行鏟裝，增加了各種施工人員的勞動強度，導致各種材料的經濟支出和爆破開采施工的時間也隨之增加。為了提高煤炭的爆破開采施工速度和生產效率，可以在工作面設置溜槽，借助重力實現經濟、簡單、實用的運煤方式。雖然爆破開采技術落后，但是對無法運用大型機械的較薄煤層非常有效，所以目前還被一些小型煤礦企業采用[3]。

4.2 機械開采技術

機械開采技術主要是指一種運用在采煤工作面，通過全面機械化裝置來完成破煤、裝煤、運煤、支護以及回采運輸、采空區處理等流程的技術。目前運用比較廣泛的機械采煤技術設備有采煤機、可彎曲刮板輸送機、自移式液壓支架等。采煤機主要通過機械鉆進搗碎煤層并使煤炭落入刮板輸送機，施工前安裝的軌道不僅能作為采煤機的運行軌道，還可以作為刮板運輸機液壓支架的運行軌道，最后由液壓支架來固定開采工作面。連續開采煤礦生產技術已經能夠充分滿足當前我國煤礦開采企業的要求，進而推動我國煤礦市場的經濟增長。機械開采技術在我國已經逐漸推廣，可以節省人工，具有安全性高、粉塵污染小等優點，為煤礦企業增產提效。

4.3 工藝選擇

選擇采煤技術工藝時，應采用綜合、機械化的采煤技術工藝，其能夠有效保證開采安全，提高開采的產出效率，進而提高煤炭生產企業的經濟效益。在煤炭開采過程中，要考慮采煤工人的生產安全問題，同時煤炭是優質的不可再生資源，所以采煤過程中要避免不必要的資源浪費。在開采的工藝選擇方面，要對地層特點和煤礦開采工藝進行綜合分析，最終確定工藝方案。針對一般的地質條件，只需要在機械的配套選擇數據測算和安全配套裝置時進行核算。對于地質條件較為復雜的煤炭開采地區，在采煤工藝的選擇上需要慎之又慎。要綜合考慮安全生產條件，結合地質復雜條件、煤層范圍大小和儲存量等，還要結合煤炭企業的經濟實力、人員技術水平等對工藝進行選擇。煤炭企業應聘請專業的技術團隊，來執行這個復雜又關系到整個礦井安全生產效率和產出經濟效益的重點決策。福建省位于中國東南沿海，且地形復雜，因此該省對于煤炭開采的工藝選擇須十分謹慎。在三明地區煤礦機采試點成功后，機采工藝正在推廣。仙亭煤礦和東井田煤礦為減輕工人的勞動強度，改善礦井采煤工作面作業環境，促進采煤工作面各項技術經濟指標的提高，逐步實現了煤礦采煤機械化的要求。仙亭煤礦在305采區裝備一臺四川省內江市鳳凰機械廠生產的MG100-TP2型采煤機，東井田煤礦在一采區裝備一臺重慶永榮機械制造有限責任公司生產的MG100-TP型采煤機。在生產布置上，對滿足采煤機開采所需條件的塊段，優先裝備采煤機用于試采攻關，逐步實現采煤機械化要求，是優秀工藝選擇的成功案例。

5 影響回采的其他因素

5.1 地質因素

煤炭開采地區的地形一般比較復雜，因此地質因素是影響回采的主要因素。地層中煤層的構造、深度等都給開采的過程帶來了不同程度的安全風險。在煤炭開采過程中，瓦斯治理、煤礦自燃、煤塵爆炸及地溫等因素威脅著回采工作。具體情況詳見表1。

隨著煤礦開采深度、開采時間的不斷增加，煤礦開采的難度也越來越大，因此需要在開采中不斷優化工藝流程，完善開采預案，加大科技創新力量。

5.2 安全因素

隨著政府對煤礦安全生產監管力度的不斷加大，保證煤礦安全生產的監控措施顯得尤為重要，尤其是通風系統，包括工作面通風方式及工作面范圍內通風設施的安設位置和質量要求。工作面切眼在未通上運巷或在施工下部聯絡眼未形成正規工作面前，均采用局部通風機壓入式通風，形成正規工作面后采用全風壓通風。局部通風機安裝在距離回風巷口外至少20 m處;工作面風量按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計算，按采煤工作面回風巷風流中瓦斯（或二氧化碳）的濃度不超過1.0%的要求計算;同時考慮按作業人數并按照按風速進行驗算;通風路線要經過專家設計;設置瓦斯及監測監控系統。工作面通風安全系數如表2所示。

5.3 安全監督管理落實不到位

大多數煤礦員工容易根據經驗判斷事故，存在安全和生產意識淡薄的問題。由于每個煤礦的建設環境都有著不同的特征，無法根據實際情況針對這些問題做出分析和判斷。煤礦生產安全事故的分析和預測措施落實不到位。安全性檢查雖然可以及時發現煤礦安全隱患，但是未能通過對事故現象的分析來達到有效的認識。企業對安全事故的預測方面的重視力度不夠，輕風險預防，容易導致由小問題轉變為大事故。

6 結語

為促進國民經濟和采煤工程及技術的發展，采礦工藝技術已經逐漸受到企業單位的重視進而得到了進一步發展。眾多煤礦企業在多年的實踐過程中，對煤炭開采工藝的研究也取得了較大的進步。針對不同地區的煤礦企業地下煤層分布情況的不同，要求企業具備優質的采煤工程技術人員，來對地層結構進行精準分析，進而確定開采工藝技術，并制定合理的采煤流程與方案。以上為企業節約生產成本，為工人提供安全保障，為我國采煤工程可持續發展提供借鑒。

參考文獻：

[1] 溫千峰.淺議井下采煤技術的合理選擇[J].中國新技術新產品，2012（16）：172.

[2] 張猛，劉國光，張計周.煤礦井下采煤技術中存在的問題及對策分析[J].科技與企業，2015（3）：151.

[3] 赫寶龍.煤礦井下采煤技術存在的問題及策略[J].科技經濟導刊，2017（21）：76.