概述煤礦安全高效采煤方法

王沖

摘要：煤炭是我國(guó)的重要資源，在近些年來(lái)，我國(guó)能源消耗急劇增加，煤炭開(kāi)采量越來(lái)越大，在這個(gè)過(guò)程中，生產(chǎn)效率低下，安全隱患增多成為了許多企業(yè)面臨的又一個(gè)問(wèn)題，只有安全高效地進(jìn)行煤炭開(kāi)采，才能從真正意義上為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)，本文結(jié)合實(shí)際，探討了怎樣安全高效的進(jìn)行煤炭開(kāi)采工作。

關(guān)鍵詞：煤礦安全高效采煤方法

中圖分類(lèi)號(hào)： X752文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

實(shí)現(xiàn)安全高效的煤炭開(kāi)采是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，新技術(shù)不斷出現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，這就要求煤炭企業(yè)不斷優(yōu)化管理，加強(qiáng)安全意識(shí)，合理利用新技術(shù)，新方法，在保證安全的基礎(chǔ)上盡可能的提高開(kāi)采效率。下面主要對(duì)采煤方法、工藝選擇等進(jìn)行分析。

1、采煤工藝的選擇

采煤工藝的選擇受到煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、人員素質(zhì)等因素的影響。采煤工藝傳統(tǒng)分類(lèi)方法分為三類(lèi)：綜合機(jī)械化采煤工藝（綜采）、普通機(jī)械化采煤工藝（普采）、爆破落煤采煤工藝（炮采）。

在礦井工作面回采中，目前應(yīng)用最多的是具有高產(chǎn)、高效、安全、生產(chǎn)集中等特點(diǎn)的綜合機(jī)械化采煤工藝，其次是普通機(jī)械化采煤工藝，爆破落煤采煤工藝由于工藝落后、安全性差、產(chǎn)量和效率較低等缺點(diǎn)，應(yīng)用較少，炮采大多用于回收邊角煤、煤柱及其他綜采、普采工藝不能應(yīng)用的煤層。

隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，礦井開(kāi)采技術(shù)和工作面配套設(shè)備有了很大的發(fā)展，大功率和高可靠性的綜采設(shè)備的運(yùn)用，工作面達(dá)到日產(chǎn)萬(wàn)噸的水平，工效大大提高，把這種裝備大功率高可靠性綜采設(shè)備、日產(chǎn)萬(wàn)噸的采煤工藝稱(chēng)為大功率綜采。

大功率綜采大多應(yīng)用在陜西、寧夏、內(nèi)蒙古、山西等煤層賦存條件較好、煤厚較大、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單不發(fā)育的礦區(qū)。主要因?yàn)榇蠊β示C采對(duì)地質(zhì)條件的依賴(lài)性較大，只有在煤層穩(wěn)定、煤厚較大、瓦斯含量較小、工作面尺寸較大的工作面才能發(fā)揮大功率和高可靠性綜采設(shè)備的綜合效能，達(dá)到日產(chǎn)萬(wàn)噸的目的。

大功率綜采在中東部礦區(qū)應(yīng)用較少，主要原因是：大部分礦井煤層賦存條件相對(duì)西部較差，工作面范圍內(nèi)褶曲、斷層較多，影響采煤循環(huán)的連續(xù)性；受地質(zhì)構(gòu)造影響，礦井工作面長(zhǎng)度及推進(jìn)度較小，限制大功率綜采開(kāi)采能力的發(fā)揮；東部礦區(qū)礦井多為老礦井，運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸能力相對(duì)較弱，可靠性相對(duì)較差，限制大功率綜采的應(yīng)用；東部礦區(qū)煤層瓦斯含量相對(duì)較大，大功率綜采工作面瓦斯涌出量隨原煤產(chǎn)量而增加，需加強(qiáng)工作面通風(fēng)。

2、回采巷道部署

2.1合理的工作面尺寸

合理的工作面尺寸是實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)的重要條件。在一定范圍內(nèi)加大工作面長(zhǎng)度，有利于提高產(chǎn)量、效率和效益，并能降低巷道掘進(jìn)率。①加長(zhǎng)工作面，可以提高工作面運(yùn)行速度；、加長(zhǎng)工作面，有利于提高工作面產(chǎn)量；②加大工作面尺寸，可以提高采區(qū)的回采率，降低巷道的掘進(jìn)率；③加大工作面尺寸，可以提高工作面效率和效益。

2.2工作面巷道尺寸及支護(hù)方式

隨著礦井開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步，大功率和高可靠性綜采設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、支護(hù)設(shè)備的應(yīng)用日益增多，工作面產(chǎn)量也在不斷增大，工作面風(fēng)量需求也在不斷加大，回采巷道尺寸也隨之加大。安全高效礦井工作面回采巷道截面積一般在15㎡左右，尺寸較大的回采巷道有利于設(shè)備運(yùn)輸、安裝、回撤及通風(fēng)，同時(shí)有利于回采巷道高效輔助運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行，提高輔助運(yùn)輸效率。

在回采巷道尺寸加大的同時(shí)，回采巷道支護(hù)難度也在加大。目前回采巷道支護(hù)方式為錨桿支護(hù)和棚式支護(hù)，如圖：

在目前回采巷道支護(hù)中，大多使用錨桿支護(hù)技術(shù)，而棚式支護(hù)在回采巷道支護(hù)中不再單獨(dú)使用，只在巷道圍巖錨固性差，錨桿支護(hù)效果不理想時(shí)與錨桿支護(hù)配合使用。

2.3 無(wú)煤柱護(hù)巷技術(shù)

在傳統(tǒng)的工作面回采巷道布置過(guò)程中，由于開(kāi)采技術(shù)的落后或不成熟，區(qū)段煤柱的留設(shè)大多根據(jù)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，留設(shè)15m左右大煤柱進(jìn)行護(hù)巷，進(jìn)行下區(qū)段巷道掘進(jìn)。傳統(tǒng)留設(shè)大煤柱護(hù)巷的工藝，一定程度上可以解決下區(qū)段巷道穩(wěn)定性問(wèn)題，但是由于工作面回采過(guò)后，煤柱處于采空區(qū)中，回收困難較大，一般不進(jìn)行回采，造成了煤炭資源的浪費(fèi)，采區(qū)回收率下降，不符合安全高效礦井的要求。隨著采深的日益增加，采動(dòng)后礦壓顯現(xiàn)越來(lái)越劇烈，護(hù)巷煤柱寬度越來(lái)越大，因此，造成煤炭采出率低、巷道支護(hù)困難。

隨著礦井開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，以節(jié)約資源、提高采區(qū)回收率為目標(biāo)，對(duì)傳統(tǒng)礦井開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改良，對(duì)無(wú)煤柱開(kāi)采的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及圍巖控制進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，無(wú)煤柱開(kāi)采工藝得到了較大的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。無(wú)煤柱開(kāi)采工藝是指在采煤過(guò)程中不留護(hù)巷煤柱而用其他方式維護(hù)巷道的開(kāi)采技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)是可以減少?zèng)_擊地壓；減少巷道掘進(jìn)量，緩解接續(xù)緊張；節(jié)約掘進(jìn)費(fèi)用，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益；煤炭全部回收，延長(zhǎng)礦井壽命，提高社會(huì)效益。

工作面無(wú)煤柱開(kāi)采主要有兩種形式：沿空留巷、沿空掘巷。要根據(jù)煤層的賦存條件和采用的采煤方法等多種因素，作綜合分析后選定。

2.3.1沿空留巷

沿空留巷在上區(qū)段工作面回采的同時(shí)構(gòu)筑，受到采空區(qū)巖層劇烈運(yùn)動(dòng)的影響，在下區(qū)段回采期間，又受到下區(qū)段工作面超前支承壓力的作用，巷道經(jīng)歷兩次采動(dòng)影響，滯后采動(dòng)壓力影響時(shí)間長(zhǎng)，附加采動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)大，圍巖破壞范圍大，巷道難以穩(wěn)定。回采過(guò)程中沿采空區(qū)邊緣利用鋼筋混凝土支座、充填帶、密集支柱、木垛等方法，維護(hù)上區(qū)段的運(yùn)輸平巷，留作下區(qū)段回風(fēng)平巷之用。

2.3.2沿空掘巷

沿空掘巷是指沿上區(qū)段采空區(qū)邊界處開(kāi)掘下區(qū)段回風(fēng)平巷，完全沿采空區(qū)邊緣或僅留很窄煤柱掘進(jìn)巷道。具體說(shuō)，就是把巷道布置在位于靠煤柱一側(cè)的低應(yīng)力場(chǎng)，便于巷道維護(hù)，減少變形量。其關(guān)鍵是嚴(yán)格控制煤柱寬度。沿空掘進(jìn)應(yīng)在采空區(qū)冒落穩(wěn)定后進(jìn)行，所掘的巷道與采空區(qū)間有時(shí)需留 2-4m的隔離煤墻，以防采空區(qū)矸石進(jìn)入。

3、怎樣提高采煤過(guò)程中的安全系數(shù)

煤炭實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)關(guān)鍵是要做好安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作，這也是企業(yè)建立煤礦安全長(zhǎng)效機(jī)制最主要的途徑。安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作不能一蹴而就，也不能打游擊戰(zhàn)，它需要有條理、有步驟地進(jìn)行，首先，企業(yè)要根據(jù)實(shí)際情況制定嚴(yán)格的檢查標(biāo)準(zhǔn)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，其次企業(yè)的目標(biāo)管理要具體，而且要符合公司生產(chǎn)的實(shí)際情況，不能照搬其它企業(yè)，但可以取長(zhǎng)補(bǔ)短。最后還要有完善的考核辦法，注重對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的考核，從細(xì)節(jié)上抓起。企業(yè)要不斷規(guī)范自身管理，定時(shí)對(duì)員工進(jìn)行業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，讓每個(gè)員工及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己在工作中的不足，規(guī)范員工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)行為，增強(qiáng)員工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)與責(zé)任意識(shí)，讓安全生產(chǎn)在潛移默化中貫徹到企業(yè)的各個(gè)方面。

加強(qiáng)安全技能培訓(xùn)，在具體培訓(xùn)的過(guò)程中，企業(yè)不能簡(jiǎn)單的給職工講授理論知識(shí)，而應(yīng)該把課堂教育與現(xiàn)場(chǎng)教育結(jié)合起來(lái)，把公司培訓(xùn)與職工實(shí)際工作結(jié)合起來(lái)，使其充分掌握安全基礎(chǔ)知識(shí)、精通安全技術(shù)、正確合理的判別和預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)可能存在的安全隱患，提高職工的自我防護(hù)與互保能力，真正把安全質(zhì)量問(wèn)題消滅在萌芽狀態(tài)。企業(yè)可以合理優(yōu)化、量化施工工藝流程，每一道工序都有具體的規(guī)定說(shuō)明，真正做到細(xì)化、量化、安全生產(chǎn)的全過(guò)程。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)分析研究安全高效開(kāi)采模式的內(nèi)涵，得到安全高效開(kāi)采模式的結(jié)構(gòu)應(yīng)該包括開(kāi)采系統(tǒng)組合、采煤方法。開(kāi)采系統(tǒng)組合是有工作面配置方式與生產(chǎn)線(xiàn)類(lèi)型組合而成，確定工作面尺寸，兩巷尺寸、支護(hù)方式等重要參數(shù)，達(dá)到提高采區(qū)的回采率，降低巷道的掘進(jìn)率，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

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