采煤新技術在采掘作業中的應用

（霍州煤電集團紫晟煤業有限責任公司 山西 031400）

引言

近年來，人們逐漸意識到了新技術在采掘作業中的重要性。這個時代是信息的時代，所以將計算機技術應用于采掘作業中是非常有必要的。通過計算機技術，可以實現對采煤作業的實時監控，保證工人們的安全，并且對采煤設備進行故障檢測等，有效的提升設備的使用壽命。通過采煤新技術，可以在很多工序中減少工人的工作量，甚至減少企業對人力和物力的投入，為企業節省大量的成本。總之，使用采煤新技術是時代發展的潮流，是大勢所趨，企業應該積極的接受與引進，不能選擇逃避，這樣才能避免不合理開采現象的發生，促進煤炭行業的可持續發展。本文主要通過介紹采煤新技術在采掘作業中實際應用的重要性，并針對性地提出一些提升采煤新技術在煤礦采掘提升作業效率和安全穩健性的具體的措施，借此希望對于我國礦產開發事業提供一定幫助，從而更好地保障煤炭開采安全性。

1.采煤新技術在采掘作業中應用的意義

(1)提升采煤效率

雖然說我國相比較世界來說是能源大國，但是同時，我國也是人口大國，所以人均資源的占有量非常的低。煤炭資源作為我國的經濟支柱之一，是我國非常豐富的一種能源，但是由于多年來無節制的開采，我國的煤炭資源面臨著枯竭的危機。為了避免我國的煤炭資源被挖空，我國必須制定合理的策略，引進和研究更加先進的開采技術，提升采掘的效率，并且做好回填工作，避免對資源造成過度的浪費。采煤新技術的應用，可以有效的提升采煤效率，避免資源的過度浪費，促進我國煤炭行業的發展。

(2)提高企業效益

煤炭新技術在采掘作業中的應用將會提升煤炭企業的經濟效益。首先，煤炭的開采的過程比較復雜，并且會浪費大量的人力、物力，所以企業需要投入大量的成本。然而，采煤新技術可以根據采掘作業的具體情況使用合適的技術與設備等，從而減輕工人們的任務量，并且保證工人們的生命安全，所以采煤新技術的應用為企業節省了大量的成本與資源，提升了企業的經濟效益。其次，采煤新技術可以有效的提升采掘作業的效率，從而為企業創造更多的經濟效益。

(3)緩解生態問題

因為我國長時間無節制的開采，導致生態問題越來越嚴重，比如說水土流失現象嚴重、大量的農田以及建筑物等被破壞，水資源被污染等，這些情況的出現對我們人類的正常生活都有著很大的影響，破壞了我們賴以生存的環境。而采煤新技術的應用可以保證煤炭企業科學合理的采煤，從而降低采掘作業對生態環境造成的影響，緩解生態問題，并且通過提升對煤炭資源的利用程度，對我們賴以生存的環境起到很好的保護作用。

2.采煤新技術在采掘作業中的應用

(1)放頂煤開采法

放頂煤開采法的操作方法比較簡單，主要是針對比較厚的煤層，在厚的煤層下面開采一個大約兩三米的工作面，然后受到前方支撐力產生的作用力，在工作面的不斷推進下，使得工作面上的煤體發生破裂，最后在支架尾部的頂切線附近冒落出的一種新的采煤方法。破壞頂煤時，大概可以分為四個步驟，首先是強化階段，這個階段主要是支承力在達到最大的過程。其次是支承力達到最大之后到工作煤壁應力不斷下降的階段，這個階段被稱做裂隙擴展階段。第三個階段時，頂煤開始出現破碎，也就是破碎松動階段。最后一個階段就是冒放的階段。使用這種開采方法將會減少資金和人力的投入，并且能耗低，能夠為相關部門節省大量的成本，創造更高的經濟效益。因此想要提升我國煤炭開采行業的開采效率，就必須立足當地煤炭開挖地的實際地理條件，結合相關煤炭采掘技術進行開發工作。煤炭發掘技術的提升在增強技術人員工作效率的同時還可以降低采掘機械設備的磨損程度，在增加煤炭發掘行業資金收入的同時，可以減少煤炭資源的浪費、提升資源利用率。另外，這種開采方法非常的穩定，受我國地質條件的影響較小，能夠提升開采的效率。還有，頂煤開采法的操作非常簡單，工作量少，為工作人員減輕了負擔。但是，這種開采方法會產生大量的粉塵，所以開采的環境相對來說比較差，還需要相關部門進行改進。

(2)偽傾斜掩護支架采煤法

偽傾斜掩護支護采煤法的主要特點是工作面呈直線，并且偽斜面布置，沿著走向推進采煤區。這種采煤方式適合用在急傾斜煤層中，采煤的作業人員通常在掩護支架下進行采煤作業。為了保證工人的安全，需要在鋼梁上鋪設雙層荊巴條，使用柔性掩護支架隔離采空區。這種采煤方法的巷道布置比較獨特，在運輸石門揭露煤層以后，還需要再次向上挖掘出一組上山眼。然后需要在開采區域的邊界挖掘一對開切眼，可以當做工作人員的通行與回采階段的運輸點。掩護支架的結構形式比較多，首先是平板型掩護支架，主要由鋼架和鋼絲繩構成。鋼架是沿著煤層的厚度來布置的，與鋼梁的布置存在一定的差異。這種結構的柔性比較大，但是在使用時有很大的限制。其次是八字形掩護支架，它與平板型掩護支架相比，工作空間比較大，但是挖掘的深度相等。還有一種是組合梁掩護支架，它適用于煤層厚度在5米以上的情況，這種支架的穩定性比較高，可以對工人起到更好的保護作用，并且通風效果好，采掘的效率高。

(3)小階段爆破落煤采煤技術

這種采煤技術主要是指將劃分好的區段內的煤層分成小區段，然后再對工作面進行開采。使用這種技術的特點是沒有支護和設備，也沒有人員。所以，使用這種采煤技術使用到的資源較少，相對來說安全性比較高，極大的減少了發生事故的幾率。并且回采作業只需要簡單的工藝即可，但是回采的效率卻很低，降低了開掘作業的開采量。另外，煤層在開采中的通風系統比較復雜，如果在開采的過程中，沒有對風流進行合理的分配，那么可能會引發安全事故，所以，這種采煤技術更適合用在地質復雜和回采次數少的煤層，從而減少資源的浪費。這種采煤方式，必須選擇合適的落煤方式，從而保證采掘作業的效率能夠得到顯著的提升。還需要對采掘作業中的頂板加強管理，必須避免發生頂板事故，在確保工人安全的前提下，提升采掘效率。

(4)煤礦自動化技術

隨著時代的發展，我國的各行各業都逐漸向自動化的方向發展，煤炭行業也是如此。如今，煤炭行業發明了很多機械監控設備，這些設備被投入生產中可對生產過程進行實時監控，從而保證工人的安全以及確保施工的規范性，提升施工效率。另外，在煤炭的采掘工作中應用自動化機械設備可以提升工作效率，減輕工人的工作量，并且還可以通過網絡來掌握采掘的進度，從而保證采掘工作的高效性。煤礦自動化技術的應用不僅可以保證煤炭行業的運輸效益，還可以減少工人下礦井開采的工作量，提升開礦工人的安全性，利于煤炭行業發展的穩健性與保障性。在最近的幾年，市場上出現了很多新型的采煤以及運輸工具，這些設備大多已經實現了采煤的全自動化，具備電氣控制操控功能。使用這種全自動化的設備，即便是在密閉狹小的環境內，也可以保證采掘作業的效率。為了全面實現采掘作業的自動化，我國成功研制出了一種自動化系統，這種自動化系統利用計算機以及遠程監控系統，能夠對掘進工作面實行自動控制，以及對環境實行自動檢測，對設備進行檢測和故障診斷，延長設備的使用壽命。為了使采掘作業變的更加高效與安全，我國還需要在自動化技術方面不斷的進行研究以及借鑒國外的先進經驗，從而提升自動化技術水平。

3.結論

本文主要提出了以上幾種采煤新技術，首先是放頂煤開采法，這種開采技術的特點是能夠有效的減少設備來回運輸的次數，工作面有很長的壽命，有效的降低了裝備的投入與更新。其次是偽傾斜掩護支架采煤法，這種技術的特點是巷道布置比較簡單，有利于采煤的機械化，從而降低掘進率，并且能夠簡化頂板的管理工作，減輕工人的任務量，節省資源。然后是小階段爆破落煤采煤技術，這種技術的優點是為企業節省大量人力，并且安全系數比較高，減少礦井事故的發生。最后是自動化技術，這種技術可以實現對采掘作業的實時監控，從而掌握采掘進度，保證采掘作業的安全性，提升采掘的效率。這些新技術的應用使得煤炭行業的發展速度更快，但是這些技術同樣存在著很多的不足，所以還需要相關人員不斷的進行研究，并且借鑒國外的先進經驗，不斷的完善這些技術或者創造更多先進的技術。