王國輝(中煤集團(tuán)華昱能源有限公司,山西朔州 036900)
煤礦井下采煤技術(shù)中存在的問題及策略
王國輝(中煤集團(tuán)華昱能源有限公司,山西朔州 036900)
我國一直是世界上煤礦產(chǎn)業(yè)最大的發(fā)展中國家之一,在我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的今天,對于煤礦能源需求也在日益旺盛,當(dāng)前,我國主要的能源是煤礦產(chǎn)業(yè),對于煤礦產(chǎn)業(yè)是很多重工業(yè)發(fā)展中最為傳統(tǒng)的一種類型,為了滿足我國社會對于煤礦產(chǎn)業(yè)的需要,我國政府以及企業(yè)不斷提升井下煤礦開采的技術(shù),大力推動相關(guān)科學(xué)的技術(shù)發(fā)展,對于煤礦技術(shù)不斷改善,從而確保采煤人員的安全。本文主要是對我國煤礦井下采煤的技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的闡述,并對采煤技術(shù)中存在的問題提出具體的策略。
煤礦;采煤技術(shù);人員
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,在我國大部分煤礦公司中,也在眾多發(fā)展中展現(xiàn)了新的采煤工藝,采煤需要的新的技術(shù)以及設(shè)備,在煤礦的開采中一般會包含的技術(shù)分為很多種類,但是在井下煤礦采煤技術(shù)會根據(jù)不同的環(huán)境采用不同特點(diǎn)的采煤技術(shù),在我國不同的區(qū)域中,采煤技術(shù)需要根據(jù)不同的環(huán)境進(jìn)行適應(yīng),包括對工藝方式的選擇,因此,只有選擇了了符合當(dāng)?shù)孛旱V分布環(huán)境和合理科學(xué)的采煤技術(shù)以及采煤工藝,從而得出開采出來的煤礦是最符合企業(yè)中使用,也才能為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出應(yīng)有的價值。
一直以來,我國的煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史悠久,但是在技術(shù)與工藝方面,與西方國家相比,還存在著巨大的差異,在悠久的歷史發(fā)展過程中,機(jī)械化的作業(yè)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的回采模式,也是我國井下采煤的主流趨勢之一,機(jī)械化的采煤技術(shù)不僅提升了作業(yè)化的效率,同時也強(qiáng)調(diào)了采煤技術(shù)的可靠性,但是,很多采煤技術(shù)都缺乏政府或者企業(yè)資金投入,因此井下采煤技術(shù)仍然存在著很多的問題亟需要解決。
根據(jù)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形式,我國很多大型企業(yè)在性價比合適的情況下大部分采用的是圍巖控制技術(shù),在實(shí)際的采煤技術(shù)開采過程中,措施上主要是注重巷道布置以及排效的減少,在不同的煤礦企業(yè)當(dāng)中,對于在實(shí)際采場圍巖控制技術(shù)中也會因?yàn)椴牧系牟煌x擇而產(chǎn)生一定的差異,因此井下采煤需要多種材料之間相互利用才能達(dá)到理想的效果。對于煤礦生產(chǎn)效益來講,巷道布置是其重要的影響因素,也是關(guān)鍵性所在,巷道布置的科學(xué)性以及對于工藝開采方面的合理選擇,主要涉及到對于安全生產(chǎn)的嚴(yán)密監(jiān)控,也包括管理工作合理性等方面都有著密不可分的聯(lián)系,巷道布置也決定了采煤產(chǎn)能的高低。隨著近幾年來,我國的煤礦井下采煤技術(shù)發(fā)展速度迅猛,但是還存在著很多的不足:
1.1 采煤技術(shù)機(jī)械化的程度較低
由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不平衡,采煤技術(shù)受到了經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)的制約,我國當(dāng)前的井下采煤設(shè)備整體上而言現(xiàn)對比較陳舊,與西方國家相比,差距較大,在采煤機(jī)械化系統(tǒng)比較落后以及技術(shù)裝備不足是我國煤礦才能較低的主要原因之一,再者,我國還有很多采煤在一些地方比價偏遠(yuǎn)的小鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū),他們對于采煤技術(shù)的方式更加接近原始化,幾乎沒有機(jī)械化作業(yè),其最終的效能高低也就不言而明。
在古來老社會下沿用傳統(tǒng)采煤開發(fā)技術(shù)的影響下,我國的采煤設(shè)備一直是以陳舊為主,很多采煤設(shè)備并沒有得到很好的普及和應(yīng)用,井下采煤技術(shù)還需要更多完善的地方,比如在自救系統(tǒng)以及避災(zāi)的系統(tǒng)方面,這也是對井下工人生命財(cái)產(chǎn)安全方面的問題,一旦這些問題都沒有解決,對于采煤過程中有關(guān)災(zāi)害的有效防治。
1.2 安全問題難以解決
在煤礦井下對于采煤作業(yè)的操作,所有的工作都必須以安全作為優(yōu)先考慮,現(xiàn)階段,我國的煤礦產(chǎn)業(yè)操作還存在著諸多安全方面的問題,在生產(chǎn)安全方面存在著較大的威脅,盡管當(dāng)前已經(jīng)在煤礦開采中投入了較多的資金購買先進(jìn)的設(shè)備,但是這些高精尖的設(shè)備在實(shí)際的使用中還是存在著較高的難度,尤其是在安全防護(hù)以及避災(zāi)設(shè)備等方面,工作還停留在表層方面,高精尖的設(shè)備對于災(zāi)害的預(yù)報(bào)在一定程度上很難精準(zhǔn)。
1.3 放頂煤研究停滯不前
在井下采煤技術(shù)中,放頂煤一直較為常用的方法之一,但是放頂煤的支架以及配套設(shè)備的研制問題一直處于停滯不前的狀態(tài),經(jīng)過長時間的研究,效果還是不明顯,在采煤技術(shù)中工作端一頭如果沒有找到合適的支架或者放煤的方法,工作面端也沒有適合采煤技術(shù)使用的支架或者放煤的基本方法,這樣嚴(yán)重影響了煤炭的采出率。
2.1 柱式煤礦井下開采使用
在我國煤礦產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展中,采煤的方法也包括房柱式與巷柱式這兩種采煤方法,房柱式和巷柱試主要遵循的原則是主要是將采煤柱的工藝,柱式煤礦礦井回采通常都是采用的爆破的方式進(jìn)行的,柱式煤礦主要的方式是工作面較小以及采用多個工作面共同進(jìn)行,具備技術(shù)要求低等引渡,對于采煤技術(shù)而言,生產(chǎn)率也會比較高,更加容易控制生產(chǎn)成本,在實(shí)際的操作中,運(yùn)煤通道與工作面之間是相互垂直,然后在結(jié)合各個地區(qū)的地質(zhì)狀況,對于煤礦開挖的深度以及煤礦的品質(zhì)等各方面的情況綜合考量,從而評估出煤柱的尺度,在巷柱式進(jìn)行煤礦開采是必須始終保持了支撐在作業(yè)的基礎(chǔ)之內(nèi)的,當(dāng)當(dāng)開采深度達(dá)到一定要求之后在進(jìn)行回采作業(yè)。因此,在機(jī)械化的煤礦開展中,房柱式與巷柱式很難滿足當(dāng)前社會提供能源的諸多要求。因此,需要更為先進(jìn)以及高效的手段給予彌補(bǔ)。
2.2 長壁開采的使用
在當(dāng)前大部分井下煤礦技術(shù)中,長壁開采是當(dāng)前煤礦中采用最為廣泛的一種技術(shù),也是我國以及西方國家最為經(jīng)常采用的一種采煤技術(shù),主要在于長壁開采機(jī)械化的程度較高,具備了安全生產(chǎn)環(huán)境以及高效率的采煤模式方面的優(yōu)勢,長壁開采也是將傳統(tǒng)軌道的輸出變成了機(jī)械化較高的膠帶運(yùn)輸,對于當(dāng)前井下煤礦實(shí)際的操作當(dāng)中,費(fèi)用成本較低且花費(fèi)的時間也比較少,并且提升盤曲在實(shí)際開采過程中的效能,長壁開采基本上能夠滿足當(dāng)前井下開采的要求,以及在開采速率方面的需求。
2.3 井下采煤采用放頂煤開采
從某種程度上分析,在長壁開采煤中放頂煤屬于在經(jīng)濟(jì)上收益比較高并且?guī)в忻黠@優(yōu)勢的技術(shù),我們這里指的放頂煤開采技術(shù)主要也是一種能夠?qū)⒕旅旱V資源盡最大化技術(shù),主要是以支架型號、工藝參數(shù)以及區(qū)段平巷的布置和煤柱尺寸等涵蓋這些工藝流程,這些方面的流程在經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的前提下也得到較大的技術(shù)革新,但是整體上對于技術(shù)也很難打破局限,比如在放頂煤中,對于因在工作中造成的井下煤礦圍巖容易破壞,并因?yàn)槭┕っ娣e較大容易出現(xiàn)瓦斯等,事故發(fā)生的頻率較高,危險系數(shù)較大,因此,此類技術(shù)一直沒有得到廣泛的使用,這項(xiàng)技術(shù)也一直處于停滯狀態(tài)。
采煤技術(shù)與工藝選擇作為井下采煤作業(yè)重心所在,它們的合理性也是井下煤礦產(chǎn)業(yè)能夠取得高效以及也是采煤較高產(chǎn)量的保證,對于未來煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展,國家以及相關(guān)地方政府或者企業(yè)需要加大對于技術(shù)的研發(fā)以及設(shè)備產(chǎn)業(yè)資金投入,使得更多的井下煤礦開采更加的安全以及產(chǎn)品保障,在我們不斷追求先進(jìn)煤礦技術(shù)以及高效的作業(yè)模式下,還需要加大力度對于采煤技術(shù)手段研發(fā),不斷創(chuàng)新工藝方面的技術(shù),經(jīng)過多種方式全面提升井下煤礦采用的智能化技術(shù)以及提高機(jī)械化的作業(yè),促使更多的煤礦企業(yè)能夠搶占市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高點(diǎn),使得更多的企業(yè)能夠?yàn)樯鐣?jīng)濟(jì)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
[1]基于煤礦井下采煤工藝的探究[J].李強(qiáng)強(qiáng).能源與節(jié)能. 2016(06).
[2]井下采煤技術(shù)和工藝的選擇及應(yīng)用探究[J].劉學(xué)業(yè).科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2016(12).
[3]我國井下采煤工藝分析與探討[J].王保珍.科技風(fēng).2014 (18).
[4]煤礦井下采煤技術(shù)及其中存在的問題探討[J].史松占.科技風(fēng).2015(11).
[5]煤礦工程中井下采煤的工藝與方法分析[J].周國樂,鄒軍平.民營科技.2013(07).
[6]安全、高效、先進(jìn)的井下采煤解決方案[J].康淑云.中國煤炭.2005(11).
王國輝(1970-),男,民族:漢,籍貫:山西大同,單位:中煤集團(tuán)華昱能源有限公司,職稱:工程師,學(xué)歷:本科,研究方向:采礦。