煤礦井下采煤技術(shù)中問題及解決方法分析

陳永富

（山西壽陽段王煤業(yè)集團有限公司，山西晉中 045499）

在工業(yè)建設(shè)和人們的日常生活中，煤炭資源作為重要的一種能源，得到了普遍的運用。在煤礦井下采煤中利用新技術(shù)、新方法，加強對煤炭資源的應用，需要在采煤活動中考慮到復雜的井下環(huán)境，加強對采煤施工技術(shù)的創(chuàng)新，保證生產(chǎn)安全，提高生產(chǎn)效益。將新技術(shù)和井下開采方式相結(jié)合，提高采煤質(zhì)量，為煤礦事業(yè)的發(fā)展起到助推的作用。

1 煤礦井下采煤技術(shù)

1.1 綜采技術(shù)

井下常見的采煤技術(shù)應用中，綜采技術(shù)是以先進的機械設(shè)備為依托進行施工的一項技術(shù)手段，其中涵蓋了多個施工流程，包括設(shè)備采煤、裝煤、運輸、支護、后期處理采空區(qū)。利用綜采技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，因為綜采技術(shù)不僅保障了采煤工作人員的生命安全，而且煤礦的出煤率較高，借助先進的機械設(shè)備，取代了人工操作的模式，節(jié)約了生產(chǎn)成本，降低了采煤的經(jīng)濟成本投入，對于人工勞動中存在的安全風險進行了有效的規(guī)避。

例如人員疲勞作業(yè)和瓦斯中毒等事件問題，會對煤礦生產(chǎn)效益產(chǎn)生嚴重的影響，利用綜采技術(shù)可以改進這一問題，在較為復雜的井下施工環(huán)境中，保證機械設(shè)備的正常、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。定期進行設(shè)備設(shè)施的維護，該技術(shù)的生產(chǎn)效率高，安全性強，但是需要投入較多的資金，對設(shè)備進行采購維護，因此會使得煤礦企業(yè)的開采成本有所增加。

1.2 炮采技術(shù)

炮采技術(shù)又被稱為爆破采煤技術(shù)，作為一種破煤工藝，使用的是爆破的方法，需要使用炸藥作為主要的原材料，在我國的煤礦開采中，炮采技術(shù)是傳統(tǒng)工藝之一。在炮采采煤技術(shù)的應用過程中，從最初建國初期的長壁采煤技術(shù)，發(fā)展至中期的運煤技術(shù)應用，直到最近幾年出現(xiàn)的機械設(shè)備和炮采技術(shù)相結(jié)合的手段，在逐步的升級和工藝創(chuàng)新中，炮采采煤工業(yè)的適用性大大增強，在復雜的施工環(huán)境中，利用該方式可以取得一定的施工效果。但是炮采技術(shù)所帶來的危險性也是無法完全規(guī)避的，施工過程中安全隱患較大，隨著我國采煤設(shè)備和技術(shù)的持續(xù)更新，要消除安全隱患問題，炮采技術(shù)的應用幾率有所減少。

1.3 水力采煤技術(shù)

水力采煤技術(shù)指的是借助水的壓力進行采煤的一項技術(shù)手段，在水的壓力作用下破落煤礦，再進行后續(xù)的煤炭資源輸送和開采，該技術(shù)方式是我國最早使用的一種采煤技術(shù)方法。在水力采煤技術(shù)應用的早期階段，通常使用的是中壓水流破落煤層的方法，選擇煤層中性質(zhì)較軟的一部分進行脫落處理，如果煤層中存在堅硬部分，則需要提高水流的壓力，達到破落煤體的目標。

結(jié)合施工環(huán)境，利用水力采煤工藝技術(shù)時，操作過程簡便，具有省時省力的特點，可以有效提高生產(chǎn)效率，獲取理想的經(jīng)濟收益，安全性良好。由于水力采煤技術(shù)具有諸多的優(yōu)勢，并且積累了豐富的實踐經(jīng)驗，因此目前在我國利用水力采煤技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)模逐步擴大，在井下的采煤中經(jīng)常使用到水力采煤技術(shù)手段。

1.4 綜放技術(shù)

在不同區(qū)域內(nèi)，結(jié)合煤炭資源分布情況的不同，施工人員選擇的開采方法也各有不同，包括露天開采、井下開采，利用綜放技術(shù)，在井下采煤中可以取得高效生產(chǎn)的目標。作為一種高產(chǎn)方法，綜放技術(shù)應用可以有效地提高井下巷道的使用效率，為企業(yè)的生產(chǎn)成本節(jié)約起到保障作用。對綜放技術(shù)地應用效果產(chǎn)生影響的因素主要包括采煤機割煤高度和放頂煤液壓架的穩(wěn)定性水平，這兩大因素的影響下，綜放技術(shù)的實施效果會發(fā)生波動。利用綜放采煤技術(shù)，出煤量大，但是同時也會浪費大量的煤炭資源，并存在安全隱患，因此利用綜放技術(shù)時，仍舊還需要進一步的實踐探究，對綜放技術(shù)的應用經(jīng)驗進行總結(jié)，完善技術(shù)措施，提高采煤效率[1]。

2 煤礦井下采煤技術(shù)應用中存在的問題

2.1 機械化水平低

在煤礦井下開采中存在著機械化水平低的問題，采煤技術(shù)的機械化建設(shè)仍舊還有一定的發(fā)展空間，實施煤礦井下開采工作，需要建立起標準的機械化操作模式，確保機械化操作的系統(tǒng)性、穩(wěn)定性。目前我國的煤礦井下開采中投入的資金有限，機械化水平不足，形成了成本消耗高、機械化技術(shù)水平低的現(xiàn)象，這對煤礦開采的質(zhì)量和效率產(chǎn)生了直接的影響。煤礦井下采煤技術(shù)應用受到了機械設(shè)備設(shè)施更新不及時等因素的影響，技術(shù)應用大打折扣，這對煤礦企業(yè)的市場發(fā)展也產(chǎn)生了一定程度的制約。

2.2 采煤技術(shù)整體水平低

我國部分煤礦井下采煤技術(shù)應用處于相對較為落后的狀態(tài)，和先進的煤炭企業(yè)使用的工藝和技術(shù)相比，整體的水平不高。特別是在使用有關(guān)的設(shè)備和技術(shù)方面存在著水平落后、人才不足的問題，中小型的煤炭企業(yè)中資金短缺，智能化設(shè)備設(shè)施的配置不完善，缺少專業(yè)性的高端人才。開采技術(shù)應用的效果和安全性水平均沒有達到理想的目標，因此而降低了煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

2.3 安全管理規(guī)范性不足

安全生產(chǎn)始終是煤礦井下采煤技術(shù)應用中的一大要點，目前在煤礦井下采煤技術(shù)的實踐中，存在著安全管理工作規(guī)范性不足的問題，安全工作落實不到位，煤礦企業(yè)的長遠發(fā)展和穩(wěn)定運行將會受到直接的影響。部分煤礦企業(yè)在安全管理中存在著人員安全意識薄弱的問題，生產(chǎn)技術(shù)較為落后，從業(yè)人員的安全責任意識缺失，時常發(fā)生煤礦開采事故問題。施工人員在下井作業(yè)之前沒有按照有關(guān)的要求進行防護，將會形成一定的風險隱患，出現(xiàn)問題時，人員難以自救，或是采取正確的方法等待救助，導致了救援時機被錯過。管理人員在安全教育中，投入不足，安全教育培訓缺失，從業(yè)人員的安全觀念落后，缺少對安全管理重要性的明確認識，煤礦井下采煤技術(shù)應用的規(guī)范性、安全性水平有待提升[2]。

3 煤礦井下采煤技術(shù)解決方法

以山西壽陽段王煤業(yè)集團有限公司為例，在8+9號15號煤層進行生產(chǎn)時，使用煤礦井下采煤技術(shù)，需要結(jié)合該項目的實際地質(zhì)情況，制定可行的生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)方案。井田內(nèi)各煤層均為深黑色—亮黑色，玻璃光澤—金剛光澤，條痕呈褐色，內(nèi)生裂隙發(fā)育，斷口為階梯狀或參差狀，線理狀、條帶狀或似條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀、塊狀構(gòu)造，煤質(zhì)特征見表1。

表1 煤質(zhì)特征

本井田內(nèi)各煤層原煤灰分普遍較高，洗選后焦煤、瘦煤、貧瘦煤可煉焦配煤，煤種可為動力、民用需求提供支持。該區(qū)域的地表水系屬于黃河流域和海河流域，井田鄰近河流為黃河流域汾河水系瀟河支流，對井下開采資料進行分析，在遇斷層的情況是有滲水現(xiàn)象，在遇陷落柱的情況下，也出現(xiàn)了少量滲水的情況。因此在掘進生產(chǎn)中需要在探放水工作中加強管理力度，根據(jù)礦井的具體情況設(shè)計和留設(shè)防水煤柱，確保生產(chǎn)安全，地質(zhì)構(gòu)造和煤層瓦斯含量的關(guān)系見圖1[3]。

圖1 地質(zhì)構(gòu)造和煤層瓦斯含量的關(guān)系

3.1 引進數(shù)控技術(shù)

利用先進的科學技術(shù)加強井下開采技術(shù)的創(chuàng)新，可以針對目前在煤礦井下采煤技術(shù)應用中存在的機械化水平較低的問題進行改進，引進數(shù)控技術(shù)數(shù)控設(shè)備，提高井下開采的機械化水平。使科學技術(shù)和采煤工作相結(jié)合，為采煤工作的創(chuàng)新提供支持和保障，降低施工中存在的安全問題、質(zhì)量問題風險，為煤礦企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和技術(shù)升級奠定基礎(chǔ)，改進機械化水平不足的缺陷[4]。

3.2 提高采礦技術(shù)水平

采煤技術(shù)水平較低的問題是目前煤礦井下采煤技術(shù)應用中要著重改進的，在煤炭生產(chǎn)活動的進行中，要選擇合適的采礦技術(shù)，提高生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)安全，資源、設(shè)備、工藝條件均會對采礦的效率產(chǎn)生影響。在采礦工作中，企業(yè)的工作人員需要遵循著高效、安全的原則進行相關(guān)工作，提高回采率，保證生產(chǎn)安全，不斷改進采礦技術(shù)，按照相關(guān)的標準要求，在采掘工作中，規(guī)范技術(shù)行為。包括挖掘、通風、排水等各個環(huán)節(jié)，要以提高煤礦開采效率為目的，對采礦技術(shù)進行改進，將先進的技術(shù)和設(shè)備引進到生產(chǎn)中，實現(xiàn)集約化、高效化的技術(shù)開采目標，節(jié)約人工成本的投入，提高生產(chǎn)安全性[5]。

3.3 加強制度體系建設(shè)

結(jié)合目前在安全管理中存在的不規(guī)范問題，提高煤礦井下采煤技術(shù)的應用水平，有必要加強制度體系的建設(shè)，煤礦企業(yè)需要尤其關(guān)注煤礦生產(chǎn)的安全性和高效性現(xiàn)狀，降低安全事故問題的發(fā)生風險。加強安全生產(chǎn)制度體系的建設(shè)，要求進入施工場所的人員需要佩戴完善的防護裝備，在展開下井作業(yè)之前，管理人員要加強對人員的安全培訓和再教育，提高井下作業(yè)人員的安全施工水平，強化人員的安全意識。

在日常的管理中，針對機械設(shè)備要進行定期的檢驗、維護，查看機械設(shè)備的磨損情況和使用周期。由固定的人員定期進行設(shè)備設(shè)施的檢查，掌握安全設(shè)備的使用情況，及時發(fā)現(xiàn)異常問題，加強安全事故的演練，制定應急預案、系統(tǒng)的排查方案。對高負壓情況導致的地表裂隙、漏氣問題等進行早期的處理，解決自燃風險，保證生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效益[6]。

4 結(jié)論

綜上所述，在我國煤礦是重要能源之一，在實施井下開采活動的過程中，要保證開采安全性，提高開采的質(zhì)量和效益，需要引進先進的設(shè)備和技術(shù)，對當前開采作業(yè)中存在的安全隱患問題進行改進。分析目前的開采現(xiàn)狀，提高采煤技術(shù)的應用可靠性，確保開采活動的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，為煤礦企業(yè)的長遠可持續(xù)發(fā)展夯實基礎(chǔ)。