郭永
摘要:煤炭資源是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱,被譽為“工業(yè)糧食”。本文主要研究的就是煤礦在開采以及掘進中所使用的技術(shù)問題。以煤礦開采中暴露出的問題作為切入點,詳細(xì)闡述了目前常用的一些煤礦開采技術(shù)以及掘進支護的發(fā)展方和具體方式。
關(guān)鍵詞:煤礦;開采技術(shù);支護技術(shù)
引言
煤礦資源絕大部分都深埋在地下,為了將其開采出來,就需要使用特定的方式。良好的煤礦開采技術(shù)一方面可以有效減少開采過程中能源的消耗,另一方面也可以降低該工序?qū)τ诘V場周圍生態(tài)環(huán)境的影響。同時良好的掘進支護技術(shù)能夠保證煤炭開采工作可以順利進行下去,還可以確保煤礦開采人員的人身安全,因此要對這兩種技術(shù)給予高度的關(guān)注。
一、煤礦開采中暴露出的問題
(一)污染嚴(yán)重
煤炭開采行業(yè)有著悠久的歷史,所使用的技術(shù)也是層出不窮,而傳統(tǒng)的煤礦開采方式以露天開采為主,無論是在爆破階段還是在煤炭的運輸階段都會產(chǎn)生大量的揚塵,這些揚塵在沒有進行有效治理的情況下很容易逸散到空氣中,嚴(yán)重影響到空氣質(zhì)量[1]。此外,傳統(tǒng)的煤礦巷道開掘技術(shù)也存在著一些問題,由于技術(shù)科技含量不高,在掘進的過程中會對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響,產(chǎn)生山體滑坡以及地面凹陷等問題。因此必須要對開采技術(shù)以及掘進的支護技術(shù)進行優(yōu)化升級,這不僅是為了滿足效率的需要,同時也是為了保護環(huán)境不受污染。
(二)安全性不高
上文提到過,煤礦資源一般都是埋藏在地下,為了獲取到煤炭,負(fù)責(zé)開采的工人就要深入地下,在地下進行開采活動。地下開采環(huán)境不僅作業(yè)區(qū)域狹小,而且溫度較高,工作環(huán)境十分惡劣,同時受到瓦斯以及地下水的影響,煤礦作業(yè)存在著瓦斯爆炸以及透水事故風(fēng)險,一旦發(fā)生事故,對于工人生命健康會有嚴(yán)重的危害,因此安全問題成為社會焦點之一。而在實際的煤炭開采作業(yè)中,有時會出現(xiàn)此類事故,產(chǎn)生此類問題的最重要原因在于相關(guān)的監(jiān)管人員對于技術(shù)的安全要點缺乏足夠的重視,導(dǎo)致技術(shù)在使用的過程中不夠規(guī)范,由此引發(fā)事故。
二、當(dāng)前開采技術(shù)種類
由于煤炭的開采具有一定的危險性,因此為了保證安全,在作業(yè)開始之前必須要對開采區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地下水文等做詳細(xì)的調(diào)查,并且根據(jù)實際的情況來選擇使用適宜的采煤技術(shù)?,F(xiàn)今我國最常用的技術(shù)有兩種。
(一)炮采技術(shù)
炮采技術(shù)在小型的煤礦企業(yè)中被廣泛使用,其本質(zhì)是利用爆破的方式將地下的煤炭震碎,并且使用單體支柱的方式對于工作面進行支護,在支護工作完成之后以人工的方式將散落的煤炭運送到地表。這種開采技術(shù)的特點是所使用的工具相對簡單,工作面的鉆眼工序使用煤電鉆就可以完成,而運送工序可以使用輕型的刮板運輸設(shè)備,支撐結(jié)構(gòu)可以使用坑木[2]。這些工具操作程序簡單方便,因此該方式具有成本小、靈活性高、適用性強等特點。但是由于其支護是由坑木來進行的,且對于爆破的精準(zhǔn)性要求比較高,因此這種開采方式在進行放頂工作的時候往往會出現(xiàn)一些問題,容易引發(fā)頂板塌落等意外情況。此外,由于該技術(shù)在采煤的時候需要大量的勞動力,因此對于工人來說勞動強度非常高,采煤的效率得不到保障。
(二)綜采技術(shù)
這項技術(shù)最大的特點就是在整個開采過程主要是以機械化的方式來進行,不僅提升整體的工作速度,也是對于工作安全性的有力保障,成為未來煤炭行業(yè)發(fā)展的一個重要方向。
從總體上來說,綜采技術(shù)分為割煤與裝煤兩個主要環(huán)節(jié),割煤環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)開采,而裝煤環(huán)節(jié)則負(fù)責(zé)運輸。先來說割煤環(huán)節(jié),綜采技術(shù)中割煤環(huán)節(jié)主要是利用大型的機械設(shè)備來進行,當(dāng)前比較常見的采煤機有刨煤機以及滾筒采煤機兩種,針對煤層頂部容易出現(xiàn)波動的情況,在使用滾筒采煤機的時候一般都會選擇可以進行自由調(diào)節(jié)的雙滾筒采煤機,在煤礦被切割下來之后,直接運送到刮板機上,并且通過機械設(shè)備將其輸送至地面。這種采煤的方式可連續(xù)進行,而且在采煤的過程中所不需要大量的人工介入,大大提高了采煤人員的安全性,是非常流行的一種采煤方式。
三、掘進支護技術(shù)的前景與具體應(yīng)用
(一)發(fā)展方向
想要促使采煤工作以及企業(yè)發(fā)展能夠平穩(wěn)快速地展開,就應(yīng)做好巷道掘進中的支護措施,保證安全。隨著采煤技術(shù)的不斷革新,掘進技術(shù)也要隨之發(fā)展。針對煤礦中包含的永久性巷道來說,要逐漸從傳統(tǒng)的巖巷過渡到煤巷中去,這種轉(zhuǎn)變不僅可以大大提高掘進的效率,同時也可以縮短礦井建設(shè)的時間[3]。從巷道斷面的形狀以及大小的角度出發(fā),要減少拱形斷面巷道的數(shù)量,增加矩形斷面巷道數(shù)量,通過這種轉(zhuǎn)變來提高巷道斷面的利用效率,同時截面形狀的改變也滿足了一些大型開采設(shè)備對于巷道的基本要求,對于提高采煤效率來說大有裨益。
(二)關(guān)于吊鏈?zhǔn)角疤搅杭夹g(shù)
這種方式具體表現(xiàn)出來的特點為依靠3根吊掛式的前梁作為臨時的主要支撐結(jié)構(gòu)。對于材質(zhì)的選擇尤為重要,在這項技術(shù)中前探梁采用π型鋼材來制作,長度要保證在3.5m以上,并且需要使用吊環(huán)來對其實施最后的穩(wěn)固工作。中梁要根據(jù)巷道中線的位置進行架設(shè),梁柱上的固定點位應(yīng)至少保證擁有兩個,且前探梁與迎頭之間距離不能高于0.3米[4]。在正式開始架設(shè)之前一定要清理掉浮矸,所有的工作都要在完整的永久支護的保護下進行,禁止在空頂?shù)臓顟B(tài)下使用該技術(shù)。
(三)關(guān)于吊環(huán)式前探梁技術(shù)
這項技術(shù)主要是使用了懸掛的前探支架作為結(jié)構(gòu),具體選用數(shù)量依舊為3根。可以使用11#工字鋼或者π型鋼當(dāng)作前探支架的材料。其長度要大于3m,側(cè)邊與中間的梁柱之間位置間距要控制在1m以上,而且每根梁需要兩個或兩個以上的固定點,以確保支架能夠在實際作業(yè)中穩(wěn)定可靠。
四、結(jié)束語
煤炭的開采技術(shù)提升對于企業(yè)發(fā)展和整個行業(yè)的進步具有決定性作用,而掘進支護這一先進技術(shù)則是關(guān)系到整個工作安全性的重要措施。這兩種技術(shù)都是煤炭作業(yè)中關(guān)鍵性的技術(shù),因此相關(guān)的工作人員必須要嚴(yán)格按照工藝的要求來進行作業(yè),詳細(xì)分析煤層結(jié)構(gòu),使用適合的技術(shù)來進行生產(chǎn),確保我國的煤炭行業(yè)可以健康、平穩(wěn)地發(fā)展下去。
參考文獻:
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