加強支護方式改革與推廣先進采煤技術

李宏迪

（七臺河市煤炭生產安全管理局 黑龍江七臺河 154600）

煤礦開采行業在目前有著廣泛的發展前景，從采煤工作流程來分析，由于挖掘施工操作會對地質結構產生擾動作用，容易引發安全風險，必須要在掘進的過程中同步展開支護操作，使用專業支護技術來保障現場采煤作業的安全。同時，應當從提高采煤效率、煤礦質量的角度，推廣先進的采煤工藝，為煤礦開采工作提供便利。這項工作不僅需要有技術的支持，還需要依靠人才的力量，要求煤礦企業具有與時俱進的意識，做好人才培養、技術創新研究等基礎工作［1-2］。

1 支護技術概述及具體應用

支護是支護結構與礦井圍巖結構相互調節、相互作用的過程。支護方式的破壞是整體結構的變形與失穩，若支護性能與采煤巷道的特征不相適應，就會造成支護結構的損壞，影響巷道穩定性［3-4］。

1.1 支護工藝發展進程

我國煤礦大多采用先施工后支護的方式，這種支護方式在安全上存在巨大隱患，即如果難以發現施工中地質情況的變化，支護就會失敗，造成礦井坍塌事故。國外大多采用先支護后施工方式，這種先進的支護方式能有效避免突發地質變化而產生的事故誘因。在進行先支護后施工改革過程中，需要比較多的前期資金投入，并對前期地質勘探技術水平和技術人員工作能力有較高的要求［5-6］。

1.2 支護前的準備工作

采煤支護工作應做好統籌謀劃和前期準備，即在勘探過程中重點考量地質條件、水文條件等綜合指標，根據地質力學和物理性質，分析巷道穩定性的影響因素，例如，細致考慮巖層單軸對圍巖變形對頂板巖層和巷道寬度的影響、巖層自重應力、圍巖層理節理裂隙發育程度、巖塊干燥飽和吸水度、巷道斷面面積等，明確支護的合理強度，制訂最佳支護方案。支護工作應在勘探結束之后立即開展，支護工作要制訂明確的方法、方案，并針對可能出現的變化做出適當調整［7-10］。

1.3 常見支護技術類型

基于不同工作面通常采用基本支護和特殊支護方式，基本支護又分為單一支護和棚梁支護。基本支護是針對頂板正常的情況下采取支架可支護頂板，采煤工作面大面積以單根支柱支護，其中，完整的堅硬下位直接頂采用單一支護方式，金屬鉸接頂梁采用棚梁支護方式；特殊支護方式是在頂板發生移動、沖擊、懸頂等安全隱患時，通過特殊支護組成一個支護整體控制頂板，預防頂板事故的發生，特殊支護方式應用在較為薄弱環節區域。具體施工中，要考慮選用支柱的類別和支柱的支護形式，對影響支護質量的支柱柱距、排距、排數、角度、長度、初撐力要合理組織設計施工；施工中，要保證支柱排在一條直線上形成壓力集中點［11-14］。

1.4 支護技術的應用要點

煤礦開采是一項繁雜的系統工程，需要完備的機械化采煤技術設備體系支撐，當前，支護方式大多使用重型機械作為載體和支撐。采煤支護工作要確保支護設備質量，及時維護和更新老舊設備，消除設備毀損帶來的不確定性，引進國內外先進的支護設備和采煤設備，自主研發和升級適應我國煤礦生產實際的設備，運用工藝先進、制作精良的機械設備保障安全生產，提升開采效率。

2 先進采煤技術的應用價值及具體推廣方法

采煤生產需要先進的采煤技術體系提供技術支持，先進的采煤技術是煤炭行業發展的重要技術保障，推廣先進的采煤技術是推動煤炭產業升級的必然要求。

2.1 先進采煤技術的應用價值

煤礦開采時，采用新技術可創設穩定安全的生產環境，控制和提高煤炭的開采量和煤炭開采的質量。先進的采煤技術貫穿于煤炭開采整個過程，涵蓋從煤炭的開采選址、地基測量到煤炭的智能管理、安全支護、安全生產風險預警等各環節。學會轉變工作觀念，敢于迎接挑戰，積極突破現有工作模式，進行傳統采煤工作方案的優化研究，可以解決采煤工作難題，帶動采煤行業的長遠健康發展。因此，很多煤礦企業都在積極主動地引進先進采煤技術，希望通過相關技術來提高工作效率，提高經濟效益。

2.2 推廣先進采煤技術的方法

新時期，有效在世界各地推廣先進采煤技術的方法有很多，本文主要從以下幾個方面進行簡要介紹。

2.2.1 線上線下的推廣活動

由于很多偏遠地區交通不便、信息傳遞速度慢，使得中小型煤礦企業在日常工作中沒有及時了解采煤技術的更新情況。因此，在進行先進采煤技術的推廣工作時，應當組織線下推廣活動，深入企業內部，為工作人員介紹新技術的應用價值，這需要先了解每個地區內的煤礦企業分布情況和實際經營現狀，可以定期、定點舉辦宣傳會。此外，也可以引進信息技術，在網絡渠道當中收集案例資料，展開網絡直播。讓有需求的技術人員可以自行在網絡中學習新技術，并得到與專家平等、實時溝通的機會，最終充分發揮出各種采煤技術的應用價值。

2.2.2 在各地區建立試點

要推廣先進采煤技術，讓工作人員能夠轉變傳統的工作觀念，創新工作思路，使得煤礦企業可以獲得與時俱進的發展前景。必須要由政府引導，在各個地區建立試點，鼓勵符合條件的企業參與對新技術的應用試驗，并公開試驗過程和結果，讓當地同類型的企業近距離、直觀地感受到先進采煤技術的優點，從而提高人才學習新技術的積極性與主動性。

2.2.3 提供相應的扶持政策

傳統采煤工作中所使用的技術有一定弊端，例如，存在環境污染問題，會對空氣質量造成不良影響，這不符合城市可持續發展的要求，必須要轉變采煤方式，融入新思想、新技術。為了讓企業主動學習新技術，政府部門可以推出一些扶持政策，常見的主要有減免稅收、提供資金上的補助，并安排技術人員為企業提供技術指導，促進企業主動引進新型人才，為全面推廣先進的采煤技術提供基礎支持。

3 常見的先進采煤技術介紹

要推廣先進的采煤技術，必須要了解各種技術的操作方法，了解技術原理，分析技術優缺點，才能在推廣過程中對技術進行詳細的介紹，吸引煤礦企業主動引進相應的技術。

3.1 頂板開采

頂板開采技術上的革新是通過對礦井內頂部硬化、強化，增強其抗壓力和承重力度。使用這項技術需要先進行現場勘查工作，了解煤層頂板的巖石層類型、厚度，判斷從頂板位置進行開采工作的可行性。與此同時，頂板開采的技術要點是要準確找到開采工作的位置，選擇合適的采煤設備，要盡量減小對地質結構的擾動。另外，還要進行開采范圍、深度的計算，提前做好支護工作，為采煤工作的穩步開展提供基礎保障。

3.2 傾斜開采

煤炭傾斜開采技術可以通過調整煤層傾斜角度，對薄煤層和厚煤層不同結構采取不同的支護、開采措施，確保開采工作穩定推進。因此，在多種先進的采煤技術當中，傾斜開采技術的應用范圍較廣，工作人員對該技術的認可度也比較高。在具體落實先進采煤技術的推廣工作時，必須要對該技術的優勢及不足進行介紹，并介紹技術操作原理，闡述工藝側重點，避免人才由于操作失誤的問題影響采煤工作安全，影響技術的使用價值。新時期，在采煤技術不斷優化的前提下，傾斜開采方案中衍生出長壁采煤、分層采煤兩種方式，這兩種方法的傾斜角度和工作面開采走向不同，需要在技術推廣階段進行有效的區分。

3.3 炮采頂煤采煤

炮采頂煤采煤技術合理根據煤層地質結構制訂施工方案，此種開采方式對開采機械設備的要求不高，但對人工協同操作要求較高，能減少人員成本。工作原理是：在合適位置安裝炸藥，通過引爆炸藥的方式，完成巖石爆破工作。關鍵要科學完成炮眼鉆探工作，確定炮眼深度、直徑，還要選擇威力適中的炸藥類型，選擇安全的引爆方法。最后，由人工清理破損的巖石，對暴露出來的煤礦資源進行開采。在這項工作中，也要遵循先支護、后開采的原則，在作業區域中支撐力薄弱的地方人為安裝支架進行支護工作，并在排查現場安全隱患后，再開展采煤工作。

3.4 水力采煤

水力采煤技術是通過高壓水流將煤炭層破碎開采，主要應用于采煤層結構不穩定的地區，可降低瓦斯氣體、電氣設備引起事故的可能性。目前，利用該技術還可以完善作業鏈，比如，在開采煤礦后，利用水力進行運煤和加工處理工作。這是目前應用頻率較高的一種技術方法，通常適用于一些質地軟的煤炭資源，如果煤炭硬度過高，則無法使用這項技術。這表示該技術仍然有待進一步優化，如何提高水流沖擊力、提升采煤效率是技術人員正在研究的主要問題。

4 助力支護方式及采煤技術優化發展的方法

4.1 完善采煤技術設備體系

在加強支護方式改革、推廣先進采煤技術的過程中，應當率先完成基礎設施的優化建設工作，健全管理結構體系。關鍵要從優化采煤技術設備體系的角度出發，分類展開管理工作。企業應當結合采煤工作的基本流程，確定管理工作的側重點。一般應當進行風險防控管理、安全支護管理，重點要從技術管理和設備管理兩個角度出發，安排專業管理人員做好分工管理任務。相應管理體系需要融入法律管理條例，讓采煤工作具有合理性、合法性的特點，這有助于企業找到采煤工作的未來發展方向。同時，通過制度的支持，能為支護工作、采煤工作的可持續開展提供基礎保障。

4.2 嘗試應用現代化技術

在推廣先進采煤技術的過程中，首要任務是找到采煤技術的創新發展方向，例如，融入信息技術進行智能化的煤礦開采工作。實際上，智能技術是在機械化技術的基礎上形成的一種新技術，該技術為支護工作和采煤工作的穩步開展能起到促進作用，需要工作人員掌握技術的操作方法，還要不斷完善基礎設施。

4.3 引進新的支護設備

要在工作中及時檢查現有支護設施的質量，根據支護工作要求，維修舊設備，更換新設備，為提升支護效果奠定基礎，降低采礦過程中出現礦井坍塌問題的幾率。基于企業經營過程中可用的資金有限，要對市面上的設備進行對比，并做好資金的分配管理。同時，應當關注人才對新設備的應用能力是否達標，做好設備的使用、存儲管理工作，最終有效節省資金成本，推動采礦工作的有序開展。

4.4 科學強化支護水平

要助力支護方式的優化創新，必須要在工作中融入創新意識。首先，應當總結以往的支護工作經驗，分析支護時實際遇到了哪些問題。其次，應當與其他煤礦企業進行溝通交流，共享支護經驗，找到優化采煤方案，提升支護水平的根本方法。由于不同環境下可用的支護方法不同，必須要遵循具體問題具體分析的原則，改革支護方式，才能真正解決煤礦行業的發展難題。

5 結語

煤礦開采工作的前提就是要做好支護工作，保證礦井不會出現坍塌事故，才能順利完成后續的采礦、運輸、銷售任務，給企業帶來經濟效益。由于可用的支護技術類型比較多，應結合現場實際情況進行選擇，并要引進新的支護設備，不斷總結工作經驗，找到強化支護水平的有效方法。關鍵應完善相應的管理體系，并嘗試在支護工作和采煤過程中引進現代化技術。此外，針對先進采煤技術的推廣應用問題，可以組織線上線下的宣傳活動、在當地建立試點、提供相應的扶持政策等，最終全面發揮出各種采煤技術的應用價值。