煤礦采煤技術(shù)的合理優(yōu)化

摘?要：采煤技術(shù)是否先進(jìn)，決定著煤炭開采效率是否得到提升。本文對(duì)煤礦采煤技術(shù)優(yōu)化遵循的原則和采煤技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀展開分析，并對(duì)如何進(jìn)行煤礦采煤技術(shù)合理優(yōu)化展開探討。

關(guān)鍵詞：采煤技術(shù);優(yōu)化設(shè)計(jì);應(yīng)用

1 緒論

最近一些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，煤炭開采技術(shù)也取得了不小的成就，但與發(fā)達(dá)國家相比還存在著一定的差距，煤炭企業(yè)的開采效率無法得到進(jìn)一步提高。需要煤炭企業(yè)和研發(fā)部門，采用創(chuàng)新思維方式對(duì)煤炭開采工藝技術(shù)合理優(yōu)化，在保證煤礦安全生產(chǎn)的同時(shí)，提高煤炭開采效率。

2 煤礦采煤技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 采煤技術(shù)水平不高

國內(nèi)很多的中小型煤礦，由于配套的資金不足，應(yīng)用的采煤設(shè)備和安全防護(hù)裝置比較簡陋，管理人員沒有提高對(duì)采煤技術(shù)的重視，使得煤礦的開采效率低下，安全保護(hù)措施不到位，存在著較在的安全隱患。

2.2 采煤設(shè)備先進(jìn)性、安全性不高

中小型煤礦使用的煤炭開采設(shè)備的全性和可靠性達(dá)不到要求，再加上操作人員的安全教育培訓(xùn)力度不夠，經(jīng)常存在違規(guī)作業(yè)的問題，給煤礦生產(chǎn)帶來較大的安全問題，工作人員的生命安全無法得到有效地保障，需要及時(shí)淘汰陳舊落后的開采設(shè)備，引進(jìn)自動(dòng)化程度高，安全性得到保證的先進(jìn)煤炭生產(chǎn)設(shè)備。

2.3 煤礦采煤技術(shù)總體水平失衡

一些煤企雖然引進(jìn)了新型的煤炭開采裝備，但配套煤炭開采技術(shù)卻還停留在原來的水平，無法與開采設(shè)備進(jìn)行合理地匹配。工程技術(shù)人員和科研人員配備的數(shù)量不足，使得煤炭開采技術(shù)無法得到合理地優(yōu)化。

2.4 煤礦開采對(duì)環(huán)境的不良影響

煤礦企業(yè)開采煤炭資源時(shí)，會(huì)對(duì)煤礦附近的土地資源進(jìn)行占用，長時(shí)期的井下開采作業(yè)，會(huì)使得矸石不斷積壓，從而導(dǎo)致地表坍塌問題。露天開采方式會(huì)對(duì)地表土地造成嚴(yán)重的破壞。煤炭開采作業(yè)時(shí)，由于矸石自燃而形成的有毒氣體，礦井內(nèi)會(huì)排放出瓦斯氣體，會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生污染。采煤作業(yè)排出的污水進(jìn)入到地下水層中會(huì)對(duì)水資源產(chǎn)生污染。

3 煤礦采煤技術(shù)合理優(yōu)化

3.1 離層注漿技術(shù)

該技術(shù)是在煤炭開采位置上部，把巖石層識(shí)別出來，然后對(duì)巖石層注入適當(dāng)?shù)膲毫?，在中間層中利用設(shè)備注入溫度較高的漿液，當(dāng)巖層中的注入液脫水之后生成具備一定強(qiáng)度的類似巖石的結(jié)構(gòu)體，使巖層當(dāng)中的空隙得到合理的填充，從而對(duì)覆蓋層進(jìn)行更好地支護(hù)，從把煤巖開采層的頂部進(jìn)行穩(wěn)固保證，提高煤炭開采區(qū)域的穩(wěn)定性，使工作人員和生產(chǎn)設(shè)備更加安全，防止在煤炭開采過程中出現(xiàn)巖層沉降而引發(fā)坍塌問題，從而出現(xiàn)地表沉陷及工作人員傷亡。離層注漿技術(shù)和煤炭開采區(qū)域充填有著較大的差異，不需在礦井中進(jìn)行作業(yè)，對(duì)正在進(jìn)行的煤炭開采不會(huì)形成影響，作業(yè)設(shè)備成本支出不高，對(duì)煤炭開采成本影響不大，可以起到好的巖層填充效果，可以有效地提高煤炭采收率，離層注漿技術(shù)如下圖所示。

在進(jìn)行具體的煤炭開采作業(yè)之前，需要按著不同的煤炭開有區(qū)域，對(duì)離層注漿技術(shù)進(jìn)行全理的優(yōu)化，可以更好地體現(xiàn)出離層注漿技術(shù)的作用，從而提高地表巖層的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)地質(zhì)沉降和巖層脫落的問題，推動(dòng)煤炭開采作業(yè)的有效進(jìn)行，從而可以提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 條帶開采技術(shù)

該技術(shù)是一種特殊的煤炭開采技術(shù)，可以把煤層劃分成多個(gè)規(guī)則的條形區(qū)域，開采一條區(qū)域后保留一條，讓預(yù)留下來的條形帶柱起到對(duì)覆巖的支護(hù)作用，可以避免由于煤炭開采而導(dǎo)致的巖層沉降，從而提升煤礦作業(yè)的安全性。采用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭的局部開采，需要保證預(yù)留的條形帶達(dá)到以足夠的寬度，同時(shí)又要保證達(dá)到煤礦開采作業(yè)的施工寬度，應(yīng)該嚴(yán)格按著設(shè)計(jì)要求預(yù)留好寬度，不可以隨意變更設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。還應(yīng)該使預(yù)留的煤炭條帶柱達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，具有較好的穩(wěn)定性和支護(hù)能力，從而對(duì)覆巖層起到支撐和防護(hù)作用，避名對(duì)地表巖層產(chǎn)生充數(shù)形。條形帶的煤炭開采寬度和具體尺寸，應(yīng)該要控制在不使地表產(chǎn)生沉降。

3.3 長壁采煤技術(shù)

該技術(shù)為煤炭開采作業(yè)優(yōu)化的重要技術(shù)，主要有炮采、綜采和普采三種不同的方式。每種煤炭開采都具備多道生產(chǎn)工藝流程。炮采作業(yè)是先進(jìn)行爆炸作業(yè)之后，煤炭會(huì)隨之下落，之后采用人工的方式來把煤炭裝入運(yùn)輸機(jī)械。需要合理設(shè)計(jì)炮眼尺寸、位置和深度，按著設(shè)計(jì)好的開采順序來循環(huán)開采作業(yè)。機(jī)械化輸送煤炭資源，需要先采用支護(hù)技術(shù)來保證空間頂板的穩(wěn)定性。綜采需要保證全程的開采流程都實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，是當(dāng)前很多煤企最為先進(jìn)的采煤工藝技術(shù)。而普采是利用煤炭開采機(jī)械來同時(shí)實(shí)現(xiàn)落煤和裝煤作業(yè)，煤炭資源的輸送、頂板支護(hù)及采空區(qū)域的安全處理，都與炮采工藝技術(shù)比較相近。

3.4 放頂煤采煤技術(shù)

該技術(shù)主要的全厚放頂煤、預(yù)采頂分層和傾斜分段三種。采用該技術(shù)進(jìn)行煤炭資源開采時(shí)，如果是較厚的煤層，應(yīng)該在煤層底板或開采區(qū)間中設(shè)置2-4米高的采煤作業(yè)面。應(yīng)用綜合機(jī)械回采，依靠礦山具備的壓力，或采用爆破的辦法，在支架部位的上方或后方的煤炭輸出口，把破碎的煤炭散體清理出來。

煤企需要合理應(yīng)用放頂技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭資源的開采，也就是在地表煤層厚度較大的部位，來進(jìn)行放頂施工作業(yè)，針對(duì)產(chǎn)生松動(dòng)的地質(zhì)區(qū)域，應(yīng)該做好固定和支護(hù)工作，可以采用支撐架來進(jìn)行加固作業(yè)，避免產(chǎn)生破損的煤層頂部松動(dòng)，當(dāng)完成修復(fù)作業(yè)之后，再進(jìn)行煤炭資源的開采及深挖作業(yè)，可以有效地提升煤炭開采效率，保證作業(yè)人員的安全。

4 結(jié)語

綜上所述，煤炭開采技術(shù)的優(yōu)化，需要保證煤礦安全生產(chǎn)，保證作業(yè)人員的生命安全作為前提，進(jìn)一步提升煤炭開采效率，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而促進(jìn)煤企走上持續(xù)健康的發(fā)展道路。應(yīng)該進(jìn)一步淘汰陳舊的作業(yè)設(shè)備，引進(jìn)和吸收先進(jìn)的作業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)，不斷提高煤炭開采的安全性，從而讓煤礦企業(yè)向著現(xiàn)代企業(yè)轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)：

[1]繆協(xié)興，巨峰，黃艷利，郭廣禮.充填采煤理論與技術(shù)的新進(jìn)展及展望[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，44（03）：391-399+429.

[2]何琪.煤礦井下采選充采一體化關(guān)鍵技術(shù)研究[D].中國礦業(yè)大學(xué)，2014.

作者簡介：周文凱（1991-），男，漢族，陜西澄城人，本科，工程師，研究方向?yàn)椴傻V技術(shù)。