雷薪雍(榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 榆林 719000)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人們對自然資源的開采和利用方式都發(fā)生了翻天覆地的改變。煤礦開采行業(yè)作為傳統(tǒng)重工業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中仍具有不可替代的重要作用。我國作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和煤炭消耗國，煤礦開采歷史悠久，但煤礦評價(jià)和煤炭開采方法缺乏科學(xué)系統(tǒng)的理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)，正是這樣，造就了我國煤礦開采過程不能符合開采中要求的高精度開采方式，進(jìn)而造成開采效率低下。因此，我們需要?jiǎng)?chuàng)新開采方式和采用先進(jìn)技術(shù)，對煤礦進(jìn)行細(xì)致精確的探測和分析。

1 煤礦資源開采技術(shù)現(xiàn)況和開采技術(shù)的發(fā)展趨向

1.1 我國煤礦資源開采技術(shù)現(xiàn)況

由于我國煤礦資源的分布不均和不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展程度存在較大差別，導(dǎo)致不同地區(qū)的煤礦開采技術(shù)也存在較大差別，一般是機(jī)械化、半機(jī)械化和手工作業(yè)并舉。所以煤礦開采技術(shù)呈現(xiàn)多元化樣貌并且發(fā)展迅速，與此同時(shí)，煤礦開采時(shí)更注重保護(hù)環(huán)境。目前，我國煤炭行業(yè)逐漸步入了智能化開采階段，此階段是分不同階段逐步實(shí)現(xiàn)的，技術(shù)以及裝備是促進(jìn)煤礦開采智能化的重要保障。但在相關(guān)管理理念、技術(shù)創(chuàng)新、人才隊(duì)伍建設(shè)、人力物力財(cái)力投入、制度設(shè)立等方面仍有很大的改進(jìn)空間。

1.2 煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨向

隨著煤礦開采技術(shù)的日益發(fā)展，我國從開始的只追求高數(shù)量慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)楦邤?shù)量和高質(zhì)量并舉，同時(shí)更注重煤礦開采的安全性。結(jié)合實(shí)際來看，開采技術(shù)向著高能效、智能自動(dòng)化、機(jī)械化、高精確性、高安全性等方向發(fā)展，盡可能減少人工開采，使用多樣化的開采手段，在實(shí)踐中完善和發(fā)展圍巖控制技術(shù)，優(yōu)化和創(chuàng)新深井開采技術(shù)，改進(jìn)和增強(qiáng)三下采煤技術(shù)，煤場地下氣優(yōu)化技術(shù)也在煤炭質(zhì)量比較差的地區(qū)推行，小煤礦技術(shù)改造和機(jī)械化開采技術(shù)也將成為趨勢[1]。各個(gè)層面越來越注重對環(huán)境的保護(hù)，本文以為綠色綜合智能開采是我國煤礦開采技術(shù)的未來發(fā)展方向。

2 煤礦開采技術(shù)中存在的問題

2.1 環(huán)境問題

基于我國的現(xiàn)實(shí)需要對煤炭資源進(jìn)行大規(guī)模的開發(fā)利用，而煤礦開采中會(huì)破壞土地資源和地下水資源，進(jìn)而引發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害，還會(huì)影響大氣結(jié)構(gòu)、破壞生態(tài)平衡。其中，井工開采通常易造成地表塌陷，就是在地上采空區(qū)上方形成一個(gè)比地下采空區(qū)下方大很多的凹陷區(qū)域，例如2013年淮南市發(fā)生的采煤區(qū)沉陷約220km2。開采及矸石的堆放也會(huì)對地表環(huán)境造成有害影響。露天煤礦在開采過程中不僅直接造成地表土地被破壞，其在生產(chǎn)過程中排放的廢水廢物如果沒有得到妥善處理，會(huì)污染到地下水資源，進(jìn)而影響周圍土質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)，同時(shí)煤炭開采過程需要大量用水，產(chǎn)生惡性循環(huán)。煤礦開采技術(shù)中的爆破落煤技術(shù)和崩落采煤技術(shù)等開采程度較深的行為更易對一些地質(zhì)脆弱的土地造成不可逆的傷害，值得注意的是，一旦地表形態(tài)遭到破壞，土地復(fù)墾的難度較大甚至于無法復(fù)墾。

2.2 安全問題

安全問題是煤礦開采時(shí)不可忽視的一個(gè)重要問題。雖然我國采礦技術(shù)相較于以前得到了較大進(jìn)步，安全性也明顯高于之前，但我國煤礦開采95%以上是井工開采，井深平均400m以上，且礦井以每年平均10m的速度延伸。礦井開采深度與開采條件成反比，礦井開采深度越深，開采條件越差，安全隱患越大，進(jìn)而安全事故發(fā)生的頻率也就越高。瓦斯爆炸、頂板事故、礦井火災(zāi)、礦井水災(zāi)、煤塵爆炸、礦區(qū)塌方等常發(fā)生的災(zāi)害，這其中有客觀原因，也有主觀原因，無論是哪種原因，礦區(qū)的安全問題都應(yīng)受到管理者的重視。其中很多安全事故都是由于瓦斯處理不當(dāng)造成的，如有些企業(yè)一味追求利益，使瓦斯超限作業(yè)，或者在對瓦斯的抽放、排放過程中沒有考慮周全，除了容易造成人為災(zāi)害還會(huì)破壞大氣環(huán)境，因此完善優(yōu)化瓦斯處理技術(shù)對提高煤礦開采的安全性和綠色性至關(guān)重要。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)問題

煤礦開采面臨著許多風(fēng)險(xiǎn)，且很多風(fēng)險(xiǎn)是難以人為預(yù)測和控制的，這就增加了開采的危險(xiǎn)系數(shù)，也對工程的獲益產(chǎn)生限制，這就需要對煤礦開采中可能遇到的問題制定科學(xué)系統(tǒng)合理的應(yīng)對措施，及時(shí)采用科學(xué)的處理方法，為礦區(qū)的項(xiàng)目建設(shè)創(chuàng)造有利環(huán)境。當(dāng)前，采礦監(jiān)控缺少全國統(tǒng)一的質(zhì)量誠信信息評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[2]，市場和礦區(qū)現(xiàn)場之間存在信息不對稱的情況，要充分發(fā)揮相關(guān)單位在項(xiàng)目建造中的指導(dǎo)作用，施工方要落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化操作方案，堅(jiān)持質(zhì)量優(yōu)先的原則，安排專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)督并及時(shí)向上級單位提供反饋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的不足之處，提供更優(yōu)良的解決措施，以便更好優(yōu)化和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和制度。如果標(biāo)準(zhǔn)沒有確定好、制度沒有落實(shí)好，在實(shí)際開采過程中容易引起由操作不當(dāng)導(dǎo)致的礦區(qū)安全事故。

2.4 人才問題

煤礦開采技術(shù)對煤炭開采業(yè)的影響可謂是萬分重要，但對于現(xiàn)在的煤礦開采業(yè)來說，具有精湛專業(yè)煤炭開采技術(shù)的人才十分稀少，這對于整個(gè)煤炭業(yè)的良性發(fā)展是十分不利的。從薪酬待遇看，煤炭行業(yè)的發(fā)展不如金融、計(jì)算機(jī)等熱門行業(yè)能吸引更多的人，加上體制改革，大量技術(shù)人員為了以后發(fā)展選擇離開煤炭行業(yè)。而?？粕趾茈y進(jìn)入好的煤炭企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，忽視對新入行的人員技術(shù)培養(yǎng)，安全生產(chǎn)煤礦仍然任重而道遠(yuǎn)。雖然現(xiàn)在提倡采用機(jī)械化生產(chǎn)，但有些地區(qū)和煤炭仍然需要人工采礦，一些煤炭企業(yè)存在招聘社會(huì)人員臨時(shí)進(jìn)入礦井作業(yè)的現(xiàn)象，即使這些臨時(shí)人員在通過企業(yè)的培訓(xùn)后獲得了上崗資格，但畢竟不是經(jīng)受過嚴(yán)格培訓(xùn)的專業(yè)人員，安全意識(shí)很難在短時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)出來，在工作時(shí)產(chǎn)生紕漏的可能性也就越大，這也就產(chǎn)生了更多的安全隱患。

3 煤礦開采技術(shù)中存在問題的應(yīng)對策略

3.1 探測地質(zhì)，因地施采

因?yàn)榈V區(qū)所在的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，地表環(huán)境較為脆弱，而且煤炭開采對土地的損害較大，因此在礦區(qū)開采之前，應(yīng)派出專業(yè)人員使用探測儀對所采礦區(qū)進(jìn)行細(xì)致的探測，從而確定基礎(chǔ)形式、地基承載力和上部結(jié)構(gòu)的高度等基本信息，對不同地方開采的難易程度進(jìn)行標(biāo)注，有針對性的制定開采方案并做好派生計(jì)劃，再對這些備選計(jì)劃進(jìn)行專家評估，及時(shí)糾正偏差，不斷優(yōu)化方案，最終選擇合適的開采技術(shù)和開采方案。與此同時(shí)應(yīng)對開采后的環(huán)境治理問題給出專業(yè)化的合理建議。我國煤層賦存條件差異大，從極薄和薄煤層到厚和極厚煤層，從近水平煤層到急傾斜煤層皆有分布，況且處于亞歐板塊結(jié)合處，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開采難度大，加上我國深層煤層開采理論研究缺乏，容易造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞，因此，開采前科學(xué)系統(tǒng)的地質(zhì)勘測尤為必要，是開采活動(dòng)順利進(jìn)行的重要保障。

3.2 外營環(huán)境，內(nèi)修技術(shù)

外部要營造安全的開采環(huán)境，消除人為可控制的不穩(wěn)定因素，例如，定期檢查大型設(shè)備儀器，礦區(qū)作業(yè)對儀器設(shè)備的消耗非常嚴(yán)重，不僅管理者要設(shè)置專崗定期對儀器進(jìn)行檢查維修，操作人員一旦發(fā)現(xiàn)儀器受損，也應(yīng)及時(shí)報(bào)修，以免在工作時(shí)因?yàn)閮x器原因造成災(zāi)害。礦區(qū)也應(yīng)積極采取新的開采技術(shù)和先進(jìn)的開采設(shè)備，這有助于提高開采的效率和安全性。內(nèi)部要提高操作人員的專業(yè)素養(yǎng)和安全意識(shí)。例如，完善的瓦斯處理技術(shù)是保證礦區(qū)安全和開采活動(dòng)順利開展的重要基礎(chǔ)，管理人員應(yīng)對頻發(fā)的由瓦斯引起的災(zāi)害制定針對性的策略，利用前期地質(zhì)勘探的信息對開采區(qū)制定配套的瓦斯排放措施，保證礦井內(nèi)的通風(fēng)要求，從設(shè)備、技術(shù)上減少瓦斯氣體排放，在瓦斯排放密集的情形下，可根據(jù)現(xiàn)實(shí)采用大孔徑、長距離的抽放技術(shù)[3]，及時(shí)抽取和排出高純度的瓦斯氣體，可以有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)，并且，還應(yīng)提升技術(shù)的環(huán)保性能。提高員工安全意識(shí)和專業(yè)技能都有利于減少瓦斯災(zāi)害事件。

3.3 完善制度，統(tǒng)一管理

無規(guī)矩不成方圓，從開采前期的準(zhǔn)備工作到開采中的安全有效工作再到開采后的善后工作，都需要一套完整的制度進(jìn)行規(guī)范和約束，采用統(tǒng)一規(guī)范化管理方式，以確保開采工作的順利進(jìn)行。但在大的制度框架之內(nèi)要懂得靈活變通，比如礦區(qū)現(xiàn)場的工作制度和方法要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r制定，不能一味的套用別處的制度，否則結(jié)果只會(huì)適得其反，畢竟不同地區(qū)的實(shí)際情況不同，可能遇到的困難也會(huì)有所差別，所以要具體問題具體對待。堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，積極推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的先進(jìn)管理方法，在開采工作開始前，必須寫出作業(yè)規(guī)程及其注意事項(xiàng)，作業(yè)規(guī)程應(yīng)積極使用計(jì)算機(jī)編制和信息化管理[4]，并且組織相關(guān)人員學(xué)習(xí)扎實(shí)，以提高其安全意識(shí)。同時(shí)，對違反操作規(guī)程并造成不良后果的要嚴(yán)肅查處。

3.4 人才建設(shè)，保證創(chuàng)新

煤礦開采是一門專業(yè)性很強(qiáng)的行業(yè)活動(dòng)，具備過硬的煤炭開采技術(shù)的人才是煤炭業(yè)綠色良性發(fā)展的關(guān)鍵。只有加強(qiáng)專業(yè)人才隊(duì)伍的建設(shè)，才能有效保障實(shí)現(xiàn)煤炭開采技術(shù)的創(chuàng)新。人才隊(duì)伍建設(shè)包括兩部分，首先是要發(fā)展煤礦開采技術(shù)專業(yè)這門學(xué)科，提高專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)實(shí)踐與理論、課堂內(nèi)與課堂外并舉，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，可采用校企一體化的方式，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，有助于為煤礦開采行業(yè)輸送更多的技術(shù)人才。其次是要加強(qiáng)對現(xiàn)有工作人員的技能培訓(xùn)，讓員工充分熟悉作業(yè)規(guī)程和儀器使用，同時(shí)要定期對員工進(jìn)行安全教育，提高員工的安全意識(shí)，當(dāng)發(fā)生規(guī)程之外的事，也能做到遇事不慌、心里有底，盡可能減少礦區(qū)事故發(fā)生的可能性。只有在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)和檢驗(yàn)真理，找出規(guī)律，才能實(shí)現(xiàn)煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對煤炭開采技術(shù)的要求也會(huì)越來越高，環(huán)境問題和安全問題依然是煤礦開采技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)重要阻力。為此，探索高科技開采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能精準(zhǔn)綠色開采成為現(xiàn)實(shí)需求，學(xué)校要培養(yǎng)優(yōu)秀的煤炭開采技術(shù)專業(yè)人才，政府和企業(yè)也要制定相關(guān)政策確保留得住人才，同時(shí)要?jiǎng)?chuàng)造安全性高的作業(yè)條件，共同促進(jìn)煤礦開采行業(yè)的發(fā)展。