李宏迪

（七臺(tái)河市煤炭生產(chǎn)安全管理局 黑龍江七臺(tái)河 154600）

煤礦開采行業(yè)在目前有著廣泛的發(fā)展前景，從采煤工作流程來分析，由于挖掘施工操作會(huì)對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生擾動(dòng)作用，容易引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)，必須要在掘進(jìn)的過程中同步展開支護(hù)操作，使用專業(yè)支護(hù)技術(shù)來保障現(xiàn)場采煤作業(yè)的安全。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)從提高采煤效率、煤礦質(zhì)量的角度，推廣先進(jìn)的采煤工藝，為煤礦開采工作提供便利。這項(xiàng)工作不僅需要有技術(shù)的支持，還需要依靠人才的力量，要求煤礦企業(yè)具有與時(shí)俱進(jìn)的意識(shí)，做好人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新研究等基礎(chǔ)工作［1-2］。

1 支護(hù)技術(shù)概述及具體應(yīng)用

支護(hù)是支護(hù)結(jié)構(gòu)與礦井圍巖結(jié)構(gòu)相互調(diào)節(jié)、相互作用的過程。支護(hù)方式的破壞是整體結(jié)構(gòu)的變形與失穩(wěn)，若支護(hù)性能與采煤巷道的特征不相適應(yīng)，就會(huì)造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的損壞，影響巷道穩(wěn)定性［3-4］。

1.1 支護(hù)工藝發(fā)展進(jìn)程

我國煤礦大多采用先施工后支護(hù)的方式，這種支護(hù)方式在安全上存在巨大隱患，即如果難以發(fā)現(xiàn)施工中地質(zhì)情況的變化，支護(hù)就會(huì)失敗，造成礦井坍塌事故。國外大多采用先支護(hù)后施工方式，這種先進(jìn)的支護(hù)方式能有效避免突發(fā)地質(zhì)變化而產(chǎn)生的事故誘因。在進(jìn)行先支護(hù)后施工改革過程中，需要比較多的前期資金投入，并對(duì)前期地質(zhì)勘探技術(shù)水平和技術(shù)人員工作能力有較高的要求［5-6］。

1.2 支護(hù)前的準(zhǔn)備工作

采煤支護(hù)工作應(yīng)做好統(tǒng)籌謀劃和前期準(zhǔn)備，即在勘探過程中重點(diǎn)考量地質(zhì)條件、水文條件等綜合指標(biāo)，根據(jù)地質(zhì)力學(xué)和物理性質(zhì)，分析巷道穩(wěn)定性的影響因素，例如，細(xì)致考慮巖層單軸對(duì)圍巖變形對(duì)頂板巖層和巷道寬度的影響、巖層自重應(yīng)力、圍巖層理節(jié)理裂隙發(fā)育程度、巖塊干燥飽和吸水度、巷道斷面面積等，明確支護(hù)的合理強(qiáng)度，制訂最佳支護(hù)方案。支護(hù)工作應(yīng)在勘探結(jié)束之后立即開展，支護(hù)工作要制訂明確的方法、方案，并針對(duì)可能出現(xiàn)的變化做出適當(dāng)調(diào)整［7-10］。

1.3 常見支護(hù)技術(shù)類型

基于不同工作面通常采用基本支護(hù)和特殊支護(hù)方式，基本支護(hù)又分為單一支護(hù)和棚梁支護(hù)?；局ёo(hù)是針對(duì)頂板正常的情況下采取支架可支護(hù)頂板，采煤工作面大面積以單根支柱支護(hù)，其中，完整的堅(jiān)硬下位直接頂采用單一支護(hù)方式，金屬鉸接頂梁采用棚梁支護(hù)方式；特殊支護(hù)方式是在頂板發(fā)生移動(dòng)、沖擊、懸頂?shù)劝踩[患時(shí)，通過特殊支護(hù)組成一個(gè)支護(hù)整體控制頂板，預(yù)防頂板事故的發(fā)生，特殊支護(hù)方式應(yīng)用在較為薄弱環(huán)節(jié)區(qū)域。具體施工中，要考慮選用支柱的類別和支柱的支護(hù)形式，對(duì)影響支護(hù)質(zhì)量的支柱柱距、排距、排數(shù)、角度、長度、初撐力要合理組織設(shè)計(jì)施工；施工中，要保證支柱排在一條直線上形成壓力集中點(diǎn)［11-14］。

1.4 支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

煤礦開采是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)工程，需要完備的機(jī)械化采煤技術(shù)設(shè)備體系支撐，當(dāng)前，支護(hù)方式大多使用重型機(jī)械作為載體和支撐。采煤支護(hù)工作要確保支護(hù)設(shè)備質(zhì)量，及時(shí)維護(hù)和更新老舊設(shè)備，消除設(shè)備毀損帶來的不確定性，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的支護(hù)設(shè)備和采煤設(shè)備，自主研發(fā)和升級(jí)適應(yīng)我國煤礦生產(chǎn)實(shí)際的設(shè)備，運(yùn)用工藝先進(jìn)、制作精良的機(jī)械設(shè)備保障安全生產(chǎn)，提升開采效率。

2 先進(jìn)采煤技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值及具體推廣方法

采煤生產(chǎn)需要先進(jìn)的采煤技術(shù)體系提供技術(shù)支持，先進(jìn)的采煤技術(shù)是煤炭行業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)保障，推廣先進(jìn)的采煤技術(shù)是推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必然要求。

2.1 先進(jìn)采煤技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

煤礦開采時(shí)，采用新技術(shù)可創(chuàng)設(shè)穩(wěn)定安全的生產(chǎn)環(huán)境，控制和提高煤炭的開采量和煤炭開采的質(zhì)量。先進(jìn)的采煤技術(shù)貫穿于煤炭開采整個(gè)過程，涵蓋從煤炭的開采選址、地基測量到煤炭的智能管理、安全支護(hù)、安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等各環(huán)節(jié)。學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)變工作觀念，敢于迎接挑戰(zhàn)，積極突破現(xiàn)有工作模式，進(jìn)行傳統(tǒng)采煤工作方案的優(yōu)化研究，可以解決采煤工作難題，帶動(dòng)采煤行業(yè)的長遠(yuǎn)健康發(fā)展。因此，很多煤礦企業(yè)都在積極主動(dòng)地引進(jìn)先進(jìn)采煤技術(shù)，希望通過相關(guān)技術(shù)來提高工作效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 推廣先進(jìn)采煤技術(shù)的方法

新時(shí)期，有效在世界各地推廣先進(jìn)采煤技術(shù)的方法有很多，本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行簡要介紹。

2.2.1 線上線下的推廣活動(dòng)

由于很多偏遠(yuǎn)地區(qū)交通不便、信息傳遞速度慢，使得中小型煤礦企業(yè)在日常工作中沒有及時(shí)了解采煤技術(shù)的更新情況。因此，在進(jìn)行先進(jìn)采煤技術(shù)的推廣工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)組織線下推廣活動(dòng)，深入企業(yè)內(nèi)部，為工作人員介紹新技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，這需要先了解每個(gè)地區(qū)內(nèi)的煤礦企業(yè)分布情況和實(shí)際經(jīng)營現(xiàn)狀，可以定期、定點(diǎn)舉辦宣傳會(huì)。此外，也可以引進(jìn)信息技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)渠道當(dāng)中收集案例資料，展開網(wǎng)絡(luò)直播。讓有需求的技術(shù)人員可以自行在網(wǎng)絡(luò)中學(xué)習(xí)新技術(shù)，并得到與專家平等、實(shí)時(shí)溝通的機(jī)會(huì)，最終充分發(fā)揮出各種采煤技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

2.2.2 在各地區(qū)建立試點(diǎn)

要推廣先進(jìn)采煤技術(shù)，讓工作人員能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的工作觀念，創(chuàng)新工作思路，使得煤礦企業(yè)可以獲得與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展前景。必須要由政府引導(dǎo)，在各個(gè)地區(qū)建立試點(diǎn)，鼓勵(lì)符合條件的企業(yè)參與對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用試驗(yàn)，并公開試驗(yàn)過程和結(jié)果，讓當(dāng)?shù)赝愋偷钠髽I(yè)近距離、直觀地感受到先進(jìn)采煤技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，從而提高人才學(xué)習(xí)新技術(shù)的積極性與主動(dòng)性。

2.2.3 提供相應(yīng)的扶持政策

傳統(tǒng)采煤工作中所使用的技術(shù)有一定弊端，例如，存在環(huán)境污染問題，會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量造成不良影響，這不符合城市可持續(xù)發(fā)展的要求，必須要轉(zhuǎn)變采煤方式，融入新思想、新技術(shù)。為了讓企業(yè)主動(dòng)學(xué)習(xí)新技術(shù)，政府部門可以推出一些扶持政策，常見的主要有減免稅收、提供資金上的補(bǔ)助，并安排技術(shù)人員為企業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)，促進(jìn)企業(yè)主動(dòng)引進(jìn)新型人才，為全面推廣先進(jìn)的采煤技術(shù)提供基礎(chǔ)支持。

3 常見的先進(jìn)采煤技術(shù)介紹

要推廣先進(jìn)的采煤技術(shù)，必須要了解各種技術(shù)的操作方法，了解技術(shù)原理，分析技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)，才能在推廣過程中對(duì)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，吸引煤礦企業(yè)主動(dòng)引進(jìn)相應(yīng)的技術(shù)。

3.1 頂板開采

頂板開采技術(shù)上的革新是通過對(duì)礦井內(nèi)頂部硬化、強(qiáng)化，增強(qiáng)其抗壓力和承重力度。使用這項(xiàng)技術(shù)需要先進(jìn)行現(xiàn)場勘查工作，了解煤層頂板的巖石層類型、厚度，判斷從頂板位置進(jìn)行開采工作的可行性。與此同時(shí)，頂板開采的技術(shù)要點(diǎn)是要準(zhǔn)確找到開采工作的位置，選擇合適的采煤設(shè)備，要盡量減小對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)。另外，還要進(jìn)行開采范圍、深度的計(jì)算，提前做好支護(hù)工作，為采煤工作的穩(wěn)步開展提供基礎(chǔ)保障。

3.2 傾斜開采

煤炭傾斜開采技術(shù)可以通過調(diào)整煤層傾斜角度，對(duì)薄煤層和厚煤層不同結(jié)構(gòu)采取不同的支護(hù)、開采措施，確保開采工作穩(wěn)定推進(jìn)。因此，在多種先進(jìn)的采煤技術(shù)當(dāng)中，傾斜開采技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，工作人員對(duì)該技術(shù)的認(rèn)可度也比較高。在具體落實(shí)先進(jìn)采煤技術(shù)的推廣工作時(shí)，必須要對(duì)該技術(shù)的優(yōu)勢及不足進(jìn)行介紹，并介紹技術(shù)操作原理，闡述工藝側(cè)重點(diǎn)，避免人才由于操作失誤的問題影響采煤工作安全，影響技術(shù)的使用價(jià)值。新時(shí)期，在采煤技術(shù)不斷優(yōu)化的前提下，傾斜開采方案中衍生出長壁采煤、分層采煤兩種方式，這兩種方法的傾斜角度和工作面開采走向不同，需要在技術(shù)推廣階段進(jìn)行有效的區(qū)分。

3.3 炮采頂煤采煤

炮采頂煤采煤技術(shù)合理根據(jù)煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)制訂施工方案，此種開采方式對(duì)開采機(jī)械設(shè)備的要求不高，但對(duì)人工協(xié)同操作要求較高，能減少人員成本。工作原理是：在合適位置安裝炸藥，通過引爆炸藥的方式，完成巖石爆破工作。關(guān)鍵要科學(xué)完成炮眼鉆探工作，確定炮眼深度、直徑，還要選擇威力適中的炸藥類型，選擇安全的引爆方法。最后，由人工清理破損的巖石，對(duì)暴露出來的煤礦資源進(jìn)行開采。在這項(xiàng)工作中，也要遵循先支護(hù)、后開采的原則，在作業(yè)區(qū)域中支撐力薄弱的地方人為安裝支架進(jìn)行支護(hù)工作，并在排查現(xiàn)場安全隱患后，再開展采煤工作。

3.4 水力采煤

水力采煤技術(shù)是通過高壓水流將煤炭層破碎開采，主要應(yīng)用于采煤層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的地區(qū)，可降低瓦斯氣體、電氣設(shè)備引起事故的可能性。目前，利用該技術(shù)還可以完善作業(yè)鏈，比如，在開采煤礦后，利用水力進(jìn)行運(yùn)煤和加工處理工作。這是目前應(yīng)用頻率較高的一種技術(shù)方法，通常適用于一些質(zhì)地軟的煤炭資源，如果煤炭硬度過高，則無法使用這項(xiàng)技術(shù)。這表示該技術(shù)仍然有待進(jìn)一步優(yōu)化，如何提高水流沖擊力、提升采煤效率是技術(shù)人員正在研究的主要問題。

4 助力支護(hù)方式及采煤技術(shù)優(yōu)化發(fā)展的方法

4.1 完善采煤技術(shù)設(shè)備體系

在加強(qiáng)支護(hù)方式改革、推廣先進(jìn)采煤技術(shù)的過程中，應(yīng)當(dāng)率先完成基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化建設(shè)工作，健全管理結(jié)構(gòu)體系。關(guān)鍵要從優(yōu)化采煤技術(shù)設(shè)備體系的角度出發(fā)，分類展開管理工作。企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合采煤工作的基本流程，確定管理工作的側(cè)重點(diǎn)。一般應(yīng)當(dāng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防控管理、安全支護(hù)管理，重點(diǎn)要從技術(shù)管理和設(shè)備管理兩個(gè)角度出發(fā)，安排專業(yè)管理人員做好分工管理任務(wù)。相應(yīng)管理體系需要融入法律管理?xiàng)l例，讓采煤工作具有合理性、合法性的特點(diǎn)，這有助于企業(yè)找到采煤工作的未來發(fā)展方向。同時(shí)，通過制度的支持，能為支護(hù)工作、采煤工作的可持續(xù)開展提供基礎(chǔ)保障。

4.2 嘗試應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)

在推廣先進(jìn)采煤技術(shù)的過程中，首要任務(wù)是找到采煤技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展方向，例如，融入信息技術(shù)進(jìn)行智能化的煤礦開采工作。實(shí)際上，智能技術(shù)是在機(jī)械化技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的一種新技術(shù)，該技術(shù)為支護(hù)工作和采煤工作的穩(wěn)步開展能起到促進(jìn)作用，需要工作人員掌握技術(shù)的操作方法，還要不斷完善基礎(chǔ)設(shè)施。

4.3 引進(jìn)新的支護(hù)設(shè)備

要在工作中及時(shí)檢查現(xiàn)有支護(hù)設(shè)施的質(zhì)量，根據(jù)支護(hù)工作要求，維修舊設(shè)備，更換新設(shè)備，為提升支護(hù)效果奠定基礎(chǔ)，降低采礦過程中出現(xiàn)礦井坍塌問題的幾率?；谄髽I(yè)經(jīng)營過程中可用的資金有限，要對(duì)市面上的設(shè)備進(jìn)行對(duì)比，并做好資金的分配管理。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)關(guān)注人才對(duì)新設(shè)備的應(yīng)用能力是否達(dá)標(biāo)，做好設(shè)備的使用、存儲(chǔ)管理工作，最終有效節(jié)省資金成本，推動(dòng)采礦工作的有序開展。

4.4 科學(xué)強(qiáng)化支護(hù)水平

要助力支護(hù)方式的優(yōu)化創(chuàng)新，必須要在工作中融入創(chuàng)新意識(shí)。首先，應(yīng)當(dāng)總結(jié)以往的支護(hù)工作經(jīng)驗(yàn)，分析支護(hù)時(shí)實(shí)際遇到了哪些問題。其次，應(yīng)當(dāng)與其他煤礦企業(yè)進(jìn)行溝通交流，共享支護(hù)經(jīng)驗(yàn)，找到優(yōu)化采煤方案，提升支護(hù)水平的根本方法。由于不同環(huán)境下可用的支護(hù)方法不同，必須要遵循具體問題具體分析的原則，改革支護(hù)方式，才能真正解決煤礦行業(yè)的發(fā)展難題。

5 結(jié)語

煤礦開采工作的前提就是要做好支護(hù)工作，保證礦井不會(huì)出現(xiàn)坍塌事故，才能順利完成后續(xù)的采礦、運(yùn)輸、銷售任務(wù)，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。由于可用的支護(hù)技術(shù)類型比較多，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行選擇，并要引進(jìn)新的支護(hù)設(shè)備，不斷總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，找到強(qiáng)化支護(hù)水平的有效方法。關(guān)鍵應(yīng)完善相應(yīng)的管理體系，并嘗試在支護(hù)工作和采煤過程中引進(jìn)現(xiàn)代化技術(shù)。此外，針對(duì)先進(jìn)采煤技術(shù)的推廣應(yīng)用問題，可以組織線上線下的宣傳活動(dòng)、在當(dāng)?shù)亟⒃圏c(diǎn)、提供相應(yīng)的扶持政策等，最終全面發(fā)揮出各種采煤技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。