陳光杰

摘 要：對現(xiàn)階段我國的能源開采與深加工而言，煤炭是最主要的不可再生能源之一。因此，煤炭開采和生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)一步得到了社會和人們的關(guān)注。眾所周知，煤炭的生產(chǎn)和開采過程是一個煩瑣的過程。在多年的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中，煤炭的生產(chǎn)和開采技術(shù)雖然已經(jīng)逐步改良和更新，但仍然存在著許多方面的問題，這些問題已經(jīng)對我們的生活和工作造成了困擾。本文將結(jié)合目前井下采煤相關(guān)技術(shù)與工藝，對其相關(guān)的技術(shù)和理論進(jìn)行探討，旨在為后續(xù)的技術(shù)研究和應(yīng)用提供新的思路。

關(guān)鍵詞：采煤;問題分析;生產(chǎn)工藝技術(shù);對策

中圖分類號：F42 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2021）36-0053-03

Analysis and Countermeasures of Problems Existing in Coal Mining Engineering

CHEN Guangjie

（Enterprise Service Center，Qitao Town， Datian County， Sanming City， Datian County， Sanming Fujian 366108）

Abstract： For Chinese energy mining and deep processing at this stage，coal is one of the most important non-renewable energy sources.Therefore，coal mining and production technology industries have further attracted the attention of society and people.As we all know，the production and mining process of coal is a cumbersome process.In the years of economic and social development，although the technology of coal production and mining has been gradually improved and updated，there are still many problems.These problems have given us.His life and work have caused a lot of trouble.This article will systematically combine the current underground coal mining related technologies and processes，and discuss its related technologies and theories，aiming to promote the subsequent technical research and application and provide new ideas.

Keywords：coal mining; problem analysis;existing problems;production technology;countermeasures

我國的煤礦資源是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要動力，在社會主義經(jīng)濟(jì)進(jìn)步和現(xiàn)代化建設(shè)中都扮演了重要角色。隨著國家對煤礦行業(yè)的高度重視和認(rèn)識程度的不斷加深，相關(guān)工作人員需要進(jìn)一步加強對煤礦井下采煤技術(shù)的科學(xué)研究和應(yīng)用力度，結(jié)合實際煤礦生產(chǎn)要求以及市場需求選擇正確的方法。因此，對老舊煤礦的井下采煤技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新是十分重要的，也希望得到相關(guān)工作人員對井下采煤技術(shù)的重視。

1 井下采煤的特征與分析

井下采煤具有特殊屬性。相對于露天的煤礦，井下采煤的環(huán)境比較復(fù)雜，往往存在許多不確定因素。井下開采難度大、對技術(shù)要求高、安全風(fēng)險大，導(dǎo)致采煤效率低。因此，在井下采煤時，要針對性地運用適宜的采煤工藝和技術(shù)手段，并因地制宜地進(jìn)行多層次的研究和開發(fā)，以確保人員、裝置和礦產(chǎn)資源開采的安全。由于井下的環(huán)境與工藝之間存在著很大不同，采礦工藝和方法也有所不同，應(yīng)充分結(jié)合實際工作情況，選取合適的采礦工藝和方法，安全有效地進(jìn)行開采。對于部分煤礦，采煤的過程中可能會遇到很多困難。如果礦區(qū)上面仍然存在多數(shù)建筑物，可采取常規(guī)化的開采方式進(jìn)行開采，但可能會引起上部建筑物塌陷等問題，對下部的開采也會帶來很大的安全隱患。因此，礦井開采過程中應(yīng)該進(jìn)行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效的措施和手段，并選用恰當(dāng)?shù)拈_采工具和技術(shù)、完善的開采裝置和設(shè)備以及其他配套的生產(chǎn)工藝等，保證礦井開采的安全性及合理性，并進(jìn)一步加強對礦區(qū)自然資源的有效綜合利用。

2 采煤工藝技術(shù)發(fā)展

井下采煤工藝技術(shù)在實際應(yīng)用發(fā)展過程中，雖然已經(jīng)取得了不小的發(fā)展和進(jìn)步，在許多領(lǐng)域也有所突破，但是在實踐過程中，也會遇到許多問題，主要表現(xiàn)為：采煤工藝技術(shù)的實際應(yīng)用水平相對較低，很多井下開采技術(shù)人員的自身素質(zhì)和從業(yè)技術(shù)能力不過關(guān)，導(dǎo)致在井下開采過程中，各項防護(hù)設(shè)施均有所欠缺。許多采煤企業(yè)在對井下開挖工作的安全管理上沒有給予充分的重視，導(dǎo)致各類采煤工作安全事故頻發(fā)。在井下開采過程中，沒有制定一套科學(xué)合理的采煤工藝技術(shù)解決方案，出現(xiàn)了工作內(nèi)容劃分及責(zé)任區(qū)域劃分不明晰的現(xiàn)象，這對采礦工藝的質(zhì)量及水平都產(chǎn)生了不小的影響，無法有效滿足采煤工程項目建設(shè)的實際要求[1]。

3 采煤工程中存在的問題

3.1 設(shè)施落后

開采裝置設(shè)施落后在很大程度上決定著整個開采項目的質(zhì)量。由于我國地域廣且地形復(fù)雜，煤炭資源分布地區(qū)的地形各不相同，我國既是煤炭使用大國，也是煤炭出口大國。雖然我國在短期的煤炭開采過程中已經(jīng)取得了不小的進(jìn)步和成就。但是，由于煤炭開采量太大，且經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分不平衡，在許多方面的因素影響下，煤炭提取技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的空間也受到了很大的限制，設(shè)備的改造和更新更是困難重重。另外，對于一些從事該技術(shù)研究開發(fā)的企業(yè)和公司，設(shè)備的更新?lián)Q代往往需要大量的資金投入來為其提供服務(wù)和保障，所以采煤設(shè)施的落后問題很難解決。因此，當(dāng)前我國在進(jìn)行煤炭開采過程中所使用的技術(shù)和設(shè)備仍然比較落后，這也給相關(guān)工作帶來了很多困難[2]。

3.2 采煤工藝技術(shù)問題

現(xiàn)有井下采煤工藝技術(shù)發(fā)展中可能存在一些問題。在分析井下采煤工藝技術(shù)在實際應(yīng)用發(fā)展的過程中，雖然已經(jīng)取得了不小的發(fā)展和進(jìn)步。在許多領(lǐng)域也有所突破，但是在實踐開展的過程中，也會碰到了不少問題。其主要體現(xiàn)為技術(shù)的實際應(yīng)用水平相對較低，有些井下作業(yè)的技術(shù)人員自身素質(zhì)低和從事技術(shù)的能力不過關(guān);一些井下開挖系統(tǒng)及各項防護(hù)設(shè)施不健全，存在安全隱患。許多采礦單位在對井下開挖工作的安全管理上沒有給予充分的重視，導(dǎo)致各類采礦工作發(fā)生安全事故的風(fēng)險因素比較多。在井下開采的過程中并沒有提供一套更加科學(xué)合理的采礦技術(shù)解決方案，出現(xiàn)了工作內(nèi)容劃分及責(zé)任區(qū)域劃分不明晰等現(xiàn)象，這對采礦工藝的質(zhì)量及水平都會造成不小的損失，無法有效滿足采礦項目建設(shè)的實際要求。

3.3 系統(tǒng)化水平低

煤炭開采管理體系主要是由許多個子系統(tǒng)組合而成，但由于我國各煤炭開采區(qū)域的條件所限，煤礦企業(yè)的機械化水平程度仍然比較低。大多數(shù)企業(yè)采用自動化的方式進(jìn)行作業(yè)，并且所使用的機械在動力和產(chǎn)量上都太小，難以建立一個高效率的子系統(tǒng)，所以整個煤礦企業(yè)的采煤過程系統(tǒng)化水平較低。

4 采煤技術(shù)與工藝

4.1 爆破開采技術(shù)

煤炭爆破開采技術(shù)主要是通過傳統(tǒng)的煤炭爆破開采施工的方式對所有煤炭原料進(jìn)行爆破開采。一次爆破落下的煤由一臺人工設(shè)備完成裝煤，使用各種大型機械化的運輸設(shè)備可以對所有煤炭原料進(jìn)行分散運輸。首先是由工人對煤層爆破點進(jìn)行機械鉆孔、裝藥、填充炮泥、連接好炮線，待人員撤離至安全地點后引爆放炮;然后由安全技術(shù)人員檢查安全后實施裝煤和運煤工作。因為炮采落煤面積較大，且主要靠人工進(jìn)行鏟裝，增加了各種施工人員的勞動強度，導(dǎo)致各種材料的經(jīng)濟(jì)支出和爆破開采施工的時間也隨之增加。為了提高煤炭的爆破開采施工速度和生產(chǎn)效率，可以在工作面設(shè)置溜槽，借助重力實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、簡單、實用的運煤方式。雖然爆破開采技術(shù)落后，但是對無法運用大型機械的較薄煤層非常有效，所以目前還被一些小型煤礦企業(yè)采用[3]。

4.2 機械開采技術(shù)

機械開采技術(shù)主要是指一種運用在采煤工作面，通過全面機械化裝置來完成破煤、裝煤、運煤、支護(hù)以及回采運輸、采空區(qū)處理等流程的技術(shù)。目前運用比較廣泛的機械采煤技術(shù)設(shè)備有采煤機、可彎曲刮板輸送機、自移式液壓支架等。采煤機主要通過機械鉆進(jìn)搗碎煤層并使煤炭落入刮板輸送機，施工前安裝的軌道不僅能作為采煤機的運行軌道，還可以作為刮板運輸機液壓支架的運行軌道，最后由液壓支架來固定開采工作面。連續(xù)開采煤礦生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)能夠充分滿足當(dāng)前我國煤礦開采企業(yè)的要求，進(jìn)而推動我國煤礦市場的經(jīng)濟(jì)增長。機械開采技術(shù)在我國已經(jīng)逐漸推廣，可以節(jié)省人工，具有安全性高、粉塵污染小等優(yōu)點，為煤礦企業(yè)增產(chǎn)提效。

4.3 工藝選擇

選擇采煤技術(shù)工藝時，應(yīng)采用綜合、機械化的采煤技術(shù)工藝，其能夠有效保證開采安全，提高開采的產(chǎn)出效率，進(jìn)而提高煤炭生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在煤炭開采過程中，要考慮采煤工人的生產(chǎn)安全問題，同時煤炭是優(yōu)質(zhì)的不可再生資源，所以采煤過程中要避免不必要的資源浪費。在開采的工藝選擇方面，要對地層特點和煤礦開采工藝進(jìn)行綜合分析，最終確定工藝方案。針對一般的地質(zhì)條件，只需要在機械的配套選擇數(shù)據(jù)測算和安全配套裝置時進(jìn)行核算。對于地質(zhì)條件較為復(fù)雜的煤炭開采地區(qū)，在采煤工藝的選擇上需要慎之又慎。要綜合考慮安全生產(chǎn)條件，結(jié)合地質(zhì)復(fù)雜條件、煤層范圍大小和儲存量等，還要結(jié)合煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實力、人員技術(shù)水平等對工藝進(jìn)行選擇。煤炭企業(yè)應(yīng)聘請專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊，來執(zhí)行這個復(fù)雜又關(guān)系到整個礦井安全生產(chǎn)效率和產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益的重點決策。福建省位于中國東南沿海，且地形復(fù)雜，因此該省對于煤炭開采的工藝選擇須十分謹(jǐn)慎。在三明地區(qū)煤礦機采試點成功后，機采工藝正在推廣。仙亭煤礦和東井田煤礦為減輕工人的勞動強度，改善礦井采煤工作面作業(yè)環(huán)境，促進(jìn)采煤工作面各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提高，逐步實現(xiàn)了煤礦采煤機械化的要求。仙亭煤礦在305采區(qū)裝備一臺四川省內(nèi)江市鳳凰機械廠生產(chǎn)的MG100-TP2型采煤機，東井田煤礦在一采區(qū)裝備一臺重慶永榮機械制造有限責(zé)任公司生產(chǎn)的MG100-TP型采煤機。在生產(chǎn)布置上，對滿足采煤機開采所需條件的塊段，優(yōu)先裝備采煤機用于試采攻關(guān)，逐步實現(xiàn)采煤機械化要求，是優(yōu)秀工藝選擇的成功案例。

5 影響回采的其他因素

5.1 地質(zhì)因素

煤炭開采地區(qū)的地形一般比較復(fù)雜，因此地質(zhì)因素是影響回采的主要因素。地層中煤層的構(gòu)造、深度等都給開采的過程帶來了不同程度的安全風(fēng)險。在煤炭開采過程中，瓦斯治理、煤礦自燃、煤塵爆炸及地溫等因素威脅著回采工作。具體情況詳見表1。

隨著煤礦開采深度、開采時間的不斷增加，煤礦開采的難度也越來越大，因此需要在開采中不斷優(yōu)化工藝流程，完善開采預(yù)案，加大科技創(chuàng)新力量。

5.2 安全因素

隨著政府對煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)管力度的不斷加大，保證煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)控措施顯得尤為重要，尤其是通風(fēng)系統(tǒng)，包括工作面通風(fēng)方式及工作面范圍內(nèi)通風(fēng)設(shè)施的安設(shè)位置和質(zhì)量要求。工作面切眼在未通上運巷或在施工下部聯(lián)絡(luò)眼未形成正規(guī)工作面前，均采用局部通風(fēng)機壓入式通風(fēng)，形成正規(guī)工作面后采用全風(fēng)壓通風(fēng)。局部通風(fēng)機安裝在距離回風(fēng)巷口外至少20 m處;工作面風(fēng)量按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計算，按采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯（或二氧化碳）的濃度不超過1.0%的要求計算;同時考慮按作業(yè)人數(shù)并按照按風(fēng)速進(jìn)行驗算;通風(fēng)路線要經(jīng)過專家設(shè)計;設(shè)置瓦斯及監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。工作面通風(fēng)安全系數(shù)如表2所示。

5.3 安全監(jiān)督管理落實不到位

大多數(shù)煤礦員工容易根據(jù)經(jīng)驗判斷事故，存在安全和生產(chǎn)意識淡薄的問題。由于每個煤礦的建設(shè)環(huán)境都有著不同的特征，無法根據(jù)實際情況針對這些問題做出分析和判斷。煤礦生產(chǎn)安全事故的分析和預(yù)測措施落實不到位。安全性檢查雖然可以及時發(fā)現(xiàn)煤礦安全隱患，但是未能通過對事故現(xiàn)象的分析來達(dá)到有效的認(rèn)識。企業(yè)對安全事故的預(yù)測方面的重視力度不夠，輕風(fēng)險預(yù)防，容易導(dǎo)致由小問題轉(zhuǎn)變?yōu)榇笫鹿省?/p>

6 結(jié)語

為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和采煤工程及技術(shù)的發(fā)展，采礦工藝技術(shù)已經(jīng)逐漸受到企業(yè)單位的重視進(jìn)而得到了進(jìn)一步發(fā)展。眾多煤礦企業(yè)在多年的實踐過程中，對煤炭開采工藝的研究也取得了較大的進(jìn)步。針對不同地區(qū)的煤礦企業(yè)地下煤層分布情況的不同，要求企業(yè)具備優(yōu)質(zhì)的采煤工程技術(shù)人員，來對地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，進(jìn)而確定開采工藝技術(shù)，并制定合理的采煤流程與方案。以上為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，為工人提供安全保障，為我國采煤工程可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 溫千峰.淺議井下采煤技術(shù)的合理選擇[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（16）：172.

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[3] 赫寶龍.煤礦井下采煤技術(shù)存在的問題及策略[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017（21）：76.