井下采煤技術(shù)特點(diǎn)與新工藝

王慧宇

(七臺(tái)河礦業(yè)公司龍湖煤礦，黑龍江 七臺(tái)河 154699)

高效的煤礦挖掘技術(shù)是提高開采產(chǎn)量、適應(yīng)時(shí)代采煤需要的根本前提。許多礦齡較大的老礦都存在井下工作難度大、工作危險(xiǎn)性強(qiáng)等問題，因此亟需制定一套可行性高的新式井下采掘方案。長期以來，我國對(duì)煤礦開采技術(shù)進(jìn)行了大量資金投入，面對(duì)更高的開采效率和更安全開采環(huán)境的需要，更新開發(fā)開采技術(shù)勢在必行。

1 井下采煤技術(shù)現(xiàn)狀及其特點(diǎn)

1.1 井下采煤技術(shù)現(xiàn)狀

煤炭資源在很長一段時(shí)間以來都是我國的主要能源資源，煤炭行業(yè)的發(fā)展水平極大程度上代表著我國的能源水平。我國幅員遼闊，煤炭資源分布比較廣泛，因此在采煤技術(shù)并不完善和先進(jìn)的情況下，依舊保持著較高的煤炭產(chǎn)量。隨著環(huán)保問題及資源枯竭問題的出現(xiàn)，深層煤礦的高效采掘成為必須，這一要求迫使我們要提高開采技術(shù)的電氣化、機(jī)械化水平。經(jīng)過長期的發(fā)展研究井下開采技術(shù)已取得了較大進(jìn)步，以井下安全為例，我國深層礦藏下的主要支撐物得到了統(tǒng)一規(guī)范，液壓頂替代了原始木梁搭建的簡易支撐結(jié)構(gòu)，使得安全性大幅度提升。雖然我國采礦工業(yè)有所進(jìn)步，但依舊存在諸多問題及可以改進(jìn)的空間。目前，值得推廣的技術(shù)和管理辦法有如下幾點(diǎn)，即：施工人員應(yīng)有效利用各類模具并借鑒長期開采所得經(jīng)驗(yàn)，有效模擬井下開采狀況，合理利用信息技術(shù)，提升開采管理質(zhì)量，定期挖掘巷道，保持良好通風(fēng)，開展周期性除塵工作。定期維護(hù)安全管理系統(tǒng)，及時(shí)處理相關(guān)問題，提前規(guī)劃挖掘方案。

1.2 井下采礦技術(shù)特點(diǎn)

1.2.1 開采難度系數(shù)高、程序繁多

我國幅員遼闊，涵蓋不同地質(zhì)條件的煤炭層，使得煤礦井下開采工作不具備統(tǒng)一的操作模式和相關(guān)開采技術(shù)。應(yīng)依據(jù)不同礦井類型，調(diào)整相關(guān)技術(shù)流程和開采工序，針對(duì)不同地質(zhì)條件的礦井進(jìn)行統(tǒng)一整改和規(guī)劃，再進(jìn)行開采。根據(jù)各地的地理水文情況制定不同的安全開采計(jì)劃，以安全性和生產(chǎn)效率并重的原則為指導(dǎo)制定開采方案。

1.2.2 井下開采工藝多

不同于露天開采的挖掘方式，井下挖掘?qū)Φ刭|(zhì)的要求較高。針對(duì)不同的地質(zhì)類型應(yīng)采用不同的采掘技術(shù)，主要包括長壁開采和放頂開采工藝。隨著研究的進(jìn)一步深入，對(duì)于煤層的探索和開采規(guī)劃都會(huì)更加科學(xué)完善，針對(duì)各類地質(zhì)情況會(huì)制定出合適且有效的開采方案。

2 井下采煤技術(shù)存在的問題及優(yōu)化建議

2.1 井下采煤技術(shù)存在的問題

目前，井下采煤技術(shù)的機(jī)械化和自動(dòng)化水平仍較低。智能技術(shù)在井下采煤領(lǐng)域的應(yīng)用能夠在極大程度上提升采礦效率，但當(dāng)前智能技術(shù)應(yīng)用較少。技術(shù)人員的實(shí)時(shí)跟蹤不到位，不利于煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。開采環(huán)節(jié)與運(yùn)輸環(huán)節(jié)配合銜接的不緊密，運(yùn)輸效率無法保障，運(yùn)輸工具及運(yùn)輸方式不當(dāng)也造成了一定的安全隱患和資源浪費(fèi)。防火防爆等應(yīng)對(duì)措施保障不到位，相關(guān)安全工作缺乏專職的管理人員負(fù)責(zé)，相關(guān)部門還應(yīng)加強(qiáng)彼此的協(xié)調(diào)和配合。

2.2 井下采煤技術(shù)優(yōu)化建議

鑒于很多礦場的科研技術(shù)水平有限，相關(guān)部門應(yīng)對(duì)各礦場井下煤層進(jìn)行技術(shù)評(píng)估，幫助確定高效且安全的生產(chǎn)開發(fā)方案，并對(duì)其技術(shù)資質(zhì)進(jìn)行認(rèn)定，在生產(chǎn)階段成立專家組評(píng)估其安全性及生產(chǎn)效率。關(guān)注生產(chǎn)細(xì)節(jié)，如采煤通道設(shè)計(jì)是否合理，單一煤層的開采中要注意填充物材料的選擇和填充時(shí)機(jī)，既要注意生產(chǎn)成本也要關(guān)注生產(chǎn)的安全性。

3 井下采煤新工藝技術(shù)的應(yīng)用

3.1 爆破技術(shù)

爆破技術(shù)是通過爆破將煤礦落在工作面內(nèi)，由機(jī)械或人工裝煤，并由機(jī)械運(yùn)出的采煤技術(shù)。爆破技術(shù)是一項(xiàng)獨(dú)立進(jìn)行的技術(shù)，其操作簡單，適用于復(fù)雜工作面的開采。爆破過程涉及安全問題，對(duì)于礦道的力學(xué)結(jié)構(gòu)、工作面頂板的支持物都有較高要求，必須精確預(yù)估炸藥用量及爆炸效果。爆破后的工作環(huán)境不利于采煤工作人員的身體健康，因此一般不推薦使用，爆破技術(shù)雖然具有管理簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、適用于較難開采和地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)等特點(diǎn)，但其生產(chǎn)效率也較低。

3.2 綜采技術(shù)

綜采技術(shù)是綜合機(jī)械化開采技術(shù)，是指開采工作中所有過程都以機(jī)械化作業(yè)為主，從采煤、運(yùn)煤到工作面支撐、工作面清理等工作都由機(jī)器一體化、聯(lián)合化操作。綜采技術(shù)提高了開采效率及機(jī)械化電氣化綜合應(yīng)用水平，但這一技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備要求極高，同時(shí)也需要技術(shù)人員能夠熟練運(yùn)用和操作機(jī)械設(shè)備。綜采技術(shù)目前正被大力推廣，但其所需設(shè)備比較昂貴且對(duì)工作人員的專業(yè)素質(zhì)要求相對(duì)較高，同時(shí)也對(duì)相關(guān)采煤企業(yè)的經(jīng)濟(jì)能力和管理水平提出了更高要求。綜采技術(shù)適用于煤層頂?shù)装鍡l件較好、煤層穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單的地質(zhì)條件。

3.3 連續(xù)采煤技術(shù)

連續(xù)采煤技術(shù)中主要應(yīng)用的采煤設(shè)備為采煤機(jī)，從事煤礦井下開采工作的技術(shù)人員可以利用采煤機(jī)按照煤礦開采規(guī)劃進(jìn)行連續(xù)性采煤和連續(xù)性充煤。連續(xù)開采技術(shù)對(duì)機(jī)械化水平要求相對(duì)較高，主要涉及大型車輛的使用，具有一定的局限性，在井下開采時(shí)需要對(duì)煤層進(jìn)行合理劃分。連續(xù)采煤技術(shù)的主要優(yōu)勢在于節(jié)約大量人力資源，但其對(duì)于技術(shù)要求相對(duì)較高，技術(shù)人員要在開采過程中深入分析開采環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)因素，在高效生產(chǎn)的同時(shí)還要注意生產(chǎn)安全。連續(xù)開采技術(shù)具有工作時(shí)通風(fēng)條件差、煤層恢復(fù)率差、對(duì)開采地地質(zhì)要求較高等缺點(diǎn)，適用于結(jié)構(gòu)簡單且深度較淺的煤層，不建議作為井下開采的主要手段。

4 結(jié)語

針對(duì)煤礦企業(yè)面臨的諸多問題，應(yīng)將科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，對(duì)采煤過程進(jìn)行多角度的時(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題并有效解決，提高煤礦生產(chǎn)效率。注重開采設(shè)備的研發(fā)和使用，提升煤礦設(shè)備的安全性能和生產(chǎn)效率，以最少的浪費(fèi)、最高的效率，獲取最優(yōu)質(zhì)的煤礦資源。