淺談煤礦采煤技術(shù)的合理優(yōu)化

姚洪江

【摘 要】煤炭工業(yè)是個復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)，在開挖作業(yè)中涉及的因素和環(huán)節(jié)非常多，除了考慮安全因素外，煤炭開采作業(yè)過程當(dāng)中牽涉的其他方面也比較多，比如材料、技術(shù)和設(shè)備等。如果想在獲得經(jīng)濟(jì)利益的同時兼顧安全就要對煤礦采煤叫技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行持續(xù)合理優(yōu)化，怎樣對煤礦安全作業(yè)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，目前已經(jīng)成為很多煤炭企業(yè)和從業(yè)者關(guān)注的問題。

【關(guān)鍵詞】采煤技術(shù)；合理優(yōu)化

煤炭行業(yè)有其特殊的產(chǎn)生和發(fā)展背景，采煤作業(yè)的技術(shù)和設(shè)備對煤炭企業(yè)的安全運營有著重大意義，煤礦企業(yè)若想可持續(xù)性發(fā)展，就必須在采煤方法的選擇上逐步合理化，并以現(xiàn)實為依據(jù)，不斷進(jìn)行優(yōu)化完善。本文主要闡釋了采煤技術(shù)合理化的概念和涵義以及采煤技術(shù)應(yīng)該遵照的核心原則，論述了如何對采煤技術(shù)進(jìn)行合理的優(yōu)化。

1.采煤技術(shù)合理優(yōu)化概念

引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備取代原有的落伍的采煤系統(tǒng)，對不適應(yīng)發(fā)展的管理制度進(jìn)項改革，從而大幅提升采煤作業(yè)的效率即稱為采煤技術(shù)合理優(yōu)化，采煤技術(shù)的合理優(yōu)化主要目的是在取得經(jīng)濟(jì)利潤的同時保證采煤作業(yè)的安全性。煤礦挖掘作業(yè)是一門相對比較復(fù)雜的程序，中間設(shè)計到的環(huán)節(jié)和因素會非常多，開采之前的準(zhǔn)備工作尤為重要，因為是井下作業(yè)，在工作開始之初首先要做的就是挖一條直通礦底的通道，并且要對通道做好通風(fēng)、排水動力供應(yīng)、通訊等布置工作，這就涉及到先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)，同時管理制度和方式也要進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化，因為只有這樣才能保證礦工的作業(yè)安全，同時也能確保煤礦的開采進(jìn)度和效率，從而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、安全雙豐收的效果。

2.采煤技術(shù)應(yīng)該遵循的原則

想要使采煤作業(yè)開展順利，就需要合理優(yōu)化采煤技術(shù)和設(shè)備，而要想切實利用好先進(jìn)的采煤技術(shù)和設(shè)備，就要遵照煤礦開采技術(shù)的相關(guān)原則。如生產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)適用以及高煤炭出采率等原則。生產(chǎn)安全原則顧名思義就是在開挖作業(yè)中，首先要考慮的安全問題，以人身安全為基礎(chǔ)原則，人生安全是后面以系列工作的基礎(chǔ)，而要想保證安全問題，就要采用先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備和工藝流程嚴(yán)格把控各個環(huán)節(jié)，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化管理，對巷道的前期布置和后期狀態(tài)都要認(rèn)真把控，以保證開挖工作的順利進(jìn)行。同時要對工藝嚴(yán)格檢查，以防安全隱患，保證每個環(huán)節(jié)在沒有問題的環(huán)境里運行。經(jīng)濟(jì)適用的原則即在保證安全的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)適用的煤礦開采方法。一般如果采用經(jīng)濟(jì)適用的采煤方法需要顧及的環(huán)節(jié)和因素就比較多，除了對產(chǎn)量、效率的考慮之外，更要對巷道以及掘進(jìn)量進(jìn)項考量，認(rèn)真分析、對比，從而制定合理優(yōu)化策略。在采用經(jīng)濟(jì)適用原則的采煤方法時，需要遵照相應(yīng)的原則。最好采用可以提高作業(yè)面產(chǎn)量的方法，以提高勞動效率改善經(jīng)營管理。采用能減少成本投入，材料可以重復(fù)利用的方法；采用可以減少成本和材料投入，促進(jìn)煤炭企業(yè)內(nèi)部管理改善的方法；煤炭出采率是煤炭損失的一個直接影響因素，只要使其提升才能有效減少自燃和井下火災(zāi)事故，而且可以有效延長開采周期，降低煤炭損失。對煤炭資源合理開采和利益，大力提高出采率，是體現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)和煤礦企業(yè)技術(shù)提升的一個標(biāo)準(zhǔn)，也是國家對煤礦企業(yè)技術(shù)革新的一個要求。

3.采煤技術(shù)合理化選擇

3.1采煤工藝合理化選擇

①長壁采煤法。長壁采煤法工作面是由炮采、綜采和普采綜采三種工藝構(gòu)成的。以爆破為主要手段來進(jìn)行煤炭開采稱為炮采，實施爆破后，煤灰隨機(jī)落下，礦工把煤塊裝好，再通過機(jī)械把煤運出去。炮采也有很多工序和環(huán)節(jié)，在實施爆破之前，要先認(rèn)真核算好打眼的各項參數(shù)，并遵照事先核算安置好的順序進(jìn)行，從而有效避免底煤與頂煤開采不徹底，降低對頂煤的破壞程度。運送剛開采的煤塊時，要使用用彎曲刮板輸送機(jī)運煤機(jī)，可以在懸壁支架掩護(hù)下，將輸送機(jī)移至煤壁，這樣便于爆破裝煤與運煤。炮采可以為采煤預(yù)留一定的空間，以保證頂距移動時能夠?qū)Σ煽諈^(qū)進(jìn)行及時處理，保證開采安全；綜采就是利用機(jī)械化和人工結(jié)合的方法進(jìn)行采煤，這種采煤工藝是集破、裝、運、支、處為一體的，目前在采煤工藝中也是比較常見的；普采就是在落煤、裝煤時利用機(jī)械完成的，而運煤和炮采工藝類似。

②傾斜長壁采煤法。傾斜長壁采煤法和長壁采煤法最大的不同就是對巷道及采煤工作面的布置不同，可以將采區(qū)上下山的巷道取消。采煤技術(shù)達(dá)到一定程度的時候，用傾斜長壁采煤法是有一定好處的，其效益也是比較顯著的。這種采煤法在傾角是12 度左右的地方使用比較好。

③放頂煤采煤法。放頂采煤法就是在比較厚的煤層中，在其底部沿著一周布置兩米左右的工作面，利用常規(guī)的方法進(jìn)行回采，并利用礦上本身具有的壓力和工人松動的方法，將頂煤破碎的部分用支架放出。這種放頂方法不僅能降低成本，同時也能提高工作效率，但是也應(yīng)該看到其不足的一面，就是資源不能回收利用。

3.2采煤方法合理化選擇

①離層帶注漿法。離層帶注漿技術(shù)在環(huán)節(jié)地標(biāo)沉降上有重要作用，這種技術(shù)主要是通過地面轉(zhuǎn)向采空區(qū)上方的覆巖中的離層帶高壓注入液體填充相應(yīng)的材料，以達(dá)到控制覆巖下沉目的。填充的漿液的作用是利用填充離層的空間對覆巖進(jìn)行控制。這種技術(shù)是在地面進(jìn)行施工的，對煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)并沒有干擾，相對其他方法來說，設(shè)備較簡單、成本也較低，填充效果比較好，其效益也比較高。但是在用這種的技術(shù)的時候，必須確定有離層，要掌握采空區(qū)的尺寸，并保證其不再采動，使其能準(zhǔn)確的確定可填充的填離層帶位置。只有注意這些條件，才能減少地表大幅度下沉現(xiàn)象發(fā)生，保證煤炭開采工作順利開展。

②條帶開采法。條帶開法就是在開采煤層的時候，將其劃分成條形帶，開采一部分，留一部分，保證留下的部分足夠支撐上覆巖層的重量，保證地表移動和變形面積小。用這種方法進(jìn)行開采的時候，要遵循相應(yīng)的原則。必須保證剩下的煤柱條帶有足夠的輕度和穩(wěn)定性，能夠?qū)ι细矌r層進(jìn)行長期有效的支撐，以減少地表移動和變形。在使用條帶方法時，必須注意其尺寸，應(yīng)該將其限制在不使地表出現(xiàn)明顯波浪狀下沉的盆地或是在平緩的下沉盆范圍內(nèi)。_豇觃VE嘷6在使用條帶開采法的時候，應(yīng)該采用留比確定方法。條形帶的寬度一般是根據(jù)國內(nèi)外開采經(jīng)驗進(jìn)行確定的，開采的寬度可以用a 來表示，保留的寬度可以用b來表示。如果這里的a發(fā)生變化，下沉帶也會相應(yīng)的發(fā)生變化，要想保證下沉帶的穩(wěn)定性，就應(yīng)該對a 進(jìn)行相應(yīng)的計算，而不是隨便的得出相應(yīng)的數(shù)值。要想使條形帶法更好的發(fā)揮其作用，就應(yīng)該對條形帶的地表移動和變形進(jìn)行分析并求解，以保證煤炭開采工作順利進(jìn)行。條帶開采法作為一種局部開采方法，在礦區(qū)劃分上是相對規(guī)則的條帶形狀。在開采的時候，采取采一面，留一面方法，能夠為未開采部分的覆巖層提供一個強有力的支撐，以減少負(fù)荷，保證開采后剩余地帶呈現(xiàn)出一個均勻的下沉盆地，減少移動和變形，以保證煤礦的穩(wěn)定性。這種煤礦開采方式雖然回收率較低，但是對控制地表沉陷有重要作用，可以保證煤層下開采安全。再加上其設(shè)備簡單、投資少、管理方便，成為煤層開采中較合適的采煤方法。

4.結(jié)語

采煤技術(shù)是煤礦開采中核心的技術(shù)環(huán)節(jié)，對開采工作影響重大，煤礦開采技術(shù)與設(shè)備是否合理也直接影響著煤礦企業(yè)的發(fā)展。目前，很多煤礦單位采煤的技術(shù)和設(shè)備還有著明顯的不足和弊端，開采工作進(jìn)行中經(jīng)常會出現(xiàn)這樣那樣的問題，若想合理解決這些現(xiàn)實存在的問題，就要是采煤技術(shù)得到不斷合理優(yōu)化，使其能在開采工作中起到應(yīng)用的切實作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳秀萍.影響綜合機(jī)械化采煤的因素分析[J].山西焦煤科技，2005，（3）.

[2]倪仲軍.淺談井下采煤技術(shù)的合理選擇[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，（21）.