師 偉

（山西焦煤西山煤電西曲礦，山西太原 030200）

煤礦產(chǎn)業(yè)活動中，開采煤炭資源時，需要按照有關的開采原則，引進技術手段展開生產(chǎn)作業(yè)。利用不同的開采技術，生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效益各不相同，最重要的就是在開采技術和決定支護技術的應用中，最大限度地加強高效生產(chǎn)、安全生產(chǎn)，提高煤礦企業(yè)的行業(yè)競爭力，有針對性地選擇和應用生產(chǎn)技術，節(jié)約技術投入成本。

1 煤礦開采技術要點

在某煤炭開采礦區(qū)中，煤層夾矸層層數(shù)超過3 層，厚度0.3m，有著較為復雜的巷道地形條件，煤層地質(zhì)環(huán)境較為特殊，屬于裂隙發(fā)育區(qū)域，巖層硬度環(huán)境較差，巷道頂板受到了周期性來壓的持續(xù)沖擊作用，因此有著較高的垮塌風險。結合傳統(tǒng)的技術應用條件和已有的經(jīng)驗，在煤礦開采技術和掘進支護技術的應用過程中，需要結合現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境，加強對技術關鍵要點的把握，提高開采水平和掘進效率，開采技術條件見圖1。

圖1 開采技術條件分析

1.1 綜合采礦技術

綜合采礦技術應用在煤礦開采技術中，是一種常見的技術類型，利用到了有關的機械設備，因此綜合開采技術又被稱為綜合機械采礦技術，該技術應用有助于提高煤礦生產(chǎn)的效率，提高開采質(zhì)量，減輕人工作業(yè)的勞動強度，有著較快的掘進速度。利用綜合采礦技術加強生產(chǎn)受到了人們的普遍青睞，不過煤礦開采中使用綜合開采技術并不是毫無缺陷，該技術同樣也具有一定的不足之處，這是因為綜合開采技術應用具有一定的局限性，它只適用于堅固性良好的煤層頂部結構開采活動。

全部煤層儲存均需要具備穩(wěn)定的特性和結構，滿足上述條件才能使用綜合開采技術，發(fā)揮出機械設備的功能效力，因此綜合采礦技術雖然有著良好的生產(chǎn)效果，但是具有一定的局限性，適用性不足。其中運用到了多種自重較大的設備設施，剛性脆弱煤層頂部結構以及松散的煤層結構，無法承受設備的重量，增加了塌方風險，使得綜合采礦技術的應用范圍受到了一定的制約。在選擇和使用綜合采礦技術時，要結合現(xiàn)場的施工環(huán)境、巖層特點等，經(jīng)過綜合考量，選擇開采技術和方法。

1.2 普通煤炭采礦技術

普通煤炭采礦技術應用的過程中，使用到了簡單的設備和全人工挖掘的方式有所不同，與全機械設備采礦的生產(chǎn)關系同樣具有顯著區(qū)別，普通煤炭采礦技術應用和綜合開采技術相比，在作業(yè)效率方面并不具有優(yōu)勢。但是該技術的經(jīng)濟成本較低，利用普通煤炭采礦技術時，不需要投入過高的成本就可以進行生產(chǎn)，普通煤炭采礦技術應用在復雜的地質(zhì)條件下具有一定的適應性，可以將其應用到類型較多的礦區(qū)中進行煤炭開采生產(chǎn)作業(yè)。

尤其是規(guī)模較小的礦區(qū)，使用普通煤炭采礦技術，投入的成本低，生產(chǎn)效率高，從投資視角，大型開采企業(yè)利用普通煤炭采礦技術，在保證開采作業(yè)質(zhì)量的前提下，可以適當?shù)墓?jié)約投資成本。值得注意的是，普通煤炭采礦技術應用的過程中，安全事故問題的發(fā)生風險較高，普通煤炭采礦技術條件下，安全事故問題的發(fā)生幾率呈現(xiàn)出了升高的趨勢，應得到管理人員的高度重視，加強對普通煤炭采礦技術應用的安全保障[1]。

1.3 炮采技術

在煤炭開采的技術應用中，爆破技術應用是最常規(guī)的操作技術，炮采技術就是爆破技術，主要是以放炮爆破作為手段進行開采作業(yè)開路。在具體的實踐中，利用煤炭炮采技術時，主要按照以下三個步驟進行，第1步是爆破，第2步是裝車，第3步是外運。我國的煤炭開采炮采技術應用有較長的歷史發(fā)展時期，其中應用到了多種作業(yè)設備，包括噴槍、支架、鑿巖機、耙式裝載機、錨桿，鑿巖機負責的是鉆孔和爆破，耙式裝載機負責在煤礦生產(chǎn)中進行開采開路。利用煤炭生產(chǎn)炮采技術生產(chǎn)成本較低，但卻具有極強的實用性和良好的生產(chǎn)效益，在煤礦生產(chǎn)中得到了普遍的運用。

炮采技術應用目前已經(jīng)愈發(fā)的成熟，從業(yè)人員積累了豐富的經(jīng)驗，靈活的運用該技術進行生產(chǎn)，在煤炭開采技術應用中，是一種常用手段。炮采技術有一個明顯的缺點，那就是安全性水平較低，容易出現(xiàn)安全事故，利用炮采技術時要適當增加炮眼的總數(shù)量，從而對爆破的時間進行縮減，在爆破后，使煤礦巷道檐壁保持平直狀態(tài)。保護頂板和支護設備，在裝矸時和運矸的作業(yè)環(huán)節(jié)，使用機械化設備，可以提高生產(chǎn)質(zhì)量生產(chǎn)效率，降低勞動成本。

1.4 節(jié)水技術

節(jié)水技術指的是利用地面注漿的方式進行生產(chǎn)的技術手段，利用節(jié)水技術，可以保護地下水資源和地表環(huán)境不受損害，在煤層開采的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，地質(zhì)探測會對頂部煤層造成損害，影響地下水系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)失控問題，會造成下降漏斗的情況，嚴重威脅煤層環(huán)境，破壞生產(chǎn)安全，借助節(jié)水開采技術，進行綜合化的考量，要以恢復地下水位作為基礎，前提，對脆弱的過載層結構進行再次壓縮處理，從而將大部分的裂縫封閉彌合，使地面生成水膜，確保生產(chǎn)安全。

1.5 機械化開采技術

機械化開采技術應用在煤炭企業(yè)的開采作業(yè)環(huán)節(jié)，適用于煤炭探測發(fā)現(xiàn)后煤層，使用機械設備展開洞采適用性較強，具體的實施方式是設置長臂作業(yè)面，在開采作業(yè)中保持長臂作業(yè)面的整體長度為2~3m。按照傳統(tǒng)的做法，是采取退火作業(yè)的方式對煤層進行處理，頂部受到擾動，會出現(xiàn)碎裂的情況，向井外運輸?shù)袈涞拿簤K，利用機械化開采技術時，要注意結合實際的情況以及煤層的特點，選擇機械化洞采技術應用的方法[2]。

1.6 深層地下礦山采礦技術

在地層深處存在著大量的煤炭資源，煤炭生產(chǎn)企業(yè)在針對地層深處的煤炭進行開采時，需要利用深層地下礦山采礦技術展開開采作業(yè)，重點關注環(huán)境通風道路設計以及井下壓力控制等問題。值得注意的是，煤氣控制也是深層地下礦山采礦技術應用中要關注的重點，在觸及煤層時，需要立即進行技術處理使用。該技術的過程中，在掘進作業(yè)環(huán)節(jié)需要粉碎尾礦填充材料，向外運送垃圾，從生產(chǎn)安全、生產(chǎn)成本等多層面進行綜合化的考量，提高煤礦開采的效率，井田劃分盤區(qū)見圖2。

圖2 井田劃分盤區(qū)

2 掘進支護技術的應用策略

2.1 噴漿支護技術

噴漿支護技術的應用主要適用于煤礦巷道穩(wěn)定的情況下，煤層穩(wěn)固，不會出現(xiàn)巷道變形的情況，巷道頂側(cè)壓力較小，均可以使用噴漿支護技術，噴漿支護技術利用壓縮空氣的功能，配置一定比例的水泥砂漿，向巷道頂部噴射形成支護結構。在頂側(cè)壓力較小和巷道穩(wěn)定的前提條件下，還可以進一步利用錨桿支護技術，或是將錨桿和錨網(wǎng)的功能相結合進行支護，同樣可以取得理想的支護效果，實現(xiàn)掘進支護技術的應用目標，確保開采生產(chǎn)的安全性[3]。

2.2 噴射混凝土技術

在煤炭開采中，對受到破壞的巖體部位進行掘進支護時，使用噴射混凝土技術，可以取得理想的技術應用效果，混凝土噴射技術的操作過程較為簡單，作業(yè)人員可以在明確巖體或隧道中有碎裂位置的情況下，將混凝土材料噴射到合適的位置，增強巷道巖體的粘合度，使混凝土材料可以牢固地粘接在碎裂的位置。值得注意的是，生產(chǎn)作業(yè)的過程中，技術人員必須要做好防護措施，保證生產(chǎn)安全，在使用掘進支護技術進行生產(chǎn)作業(yè)，噴射混凝土技術可以取得理想的支護效果，達到預期的安全生產(chǎn)目標，對不穩(wěn)定的巷道巖體結構進行重新處理，使其恢復穩(wěn)固，降低安全事故問題的發(fā)生幾率[4]。

2.3 鋼筋網(wǎng)支護技術

鋼筋網(wǎng)支護技術目前在國內(nèi)的煤炭開采中已經(jīng)得到了廣泛的運用，例如在煤炭開采的現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境較為理想，開采作業(yè)的難度較低的情況下，遇到松動的圍巖或脆弱的巖石結構時，有可能會出現(xiàn)安全事故問題，造成塌方等后果。在生產(chǎn)作業(yè)中，隨時隨地都有可能有小石塊掉落下來，威脅到開采作業(yè)的安全，因此可以使用高強度鋼筋網(wǎng)，在巷道的高處位置懸掛，保證掛網(wǎng)作業(yè)的可靠質(zhì)量。網(wǎng)片密度要達到一定的標準，形成網(wǎng)絡式分布的作業(yè)，面對巖石掉落造成的安全隱患，進行防范和早期治理，降低巷道坍塌的風險[5]。

2.4 錨桿支護技術

在錨桿支護的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，施工人員可以在錨桿支護技術的應用過程中，靈活地調(diào)整錨桿位置，結合實際的需求，對錨桿位置進行設置，針對作業(yè)現(xiàn)場邊坡部位的即時力學狀態(tài)進行改善。例如外力的影響下，邊坡土層有可能會出現(xiàn)形變，導致巷道的安全穩(wěn)定性被削弱，利用錨桿支護技術，對形變巖土形成錨桿支撐力，增強土體結構的強度和穩(wěn)定性效果。

該技術在處理松動巖土方面具有理想的應用效果，合理設置錨桿，加固松動的巖土層，取得理想的支護性能。在使用錨桿支護技術進行作業(yè)之前，需要進行詳細的勘測，了解地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)場的作業(yè)情況，對巖石的分布以及巖土層的實時狀態(tài)加強了解和掌握，在綜合考量下制定錨桿支護的作業(yè)方案，確保生產(chǎn)環(huán)境安全、可靠。

2.5 鋼支撐技術

鋼支撐技術在巷道掘進生產(chǎn)中作為一種常用的掘進支護手段，能夠提高巖體的剛性效果和結構強度，鋼支撐技術可以使巖體結構的變形風險得到最大限度的防控，在外力作用下仍舊保持巖體結構穩(wěn)固，降低變形風險。在鋼支撐技術應用的過程中，為了將其安全保障功能最大限度地利用起來，技術人員需要進行前期的地質(zhì)環(huán)境勘查，對工字鋼架和格柵等鋼支撐結構進行綜合分析，制定合理的施工方案。完成巷道掘進作業(yè)之后，測算鋼支撐安裝間距時，需要追求最高效率，在短時間內(nèi)完成支撐，增強巷道作業(yè)環(huán)境的安全性、穩(wěn)定性。

按照傳統(tǒng)的加固形式，使用合適的材料，提升巖體的強度和粘結力效果，鋼支撐技術代替了該方法，利用巷道巖體自身的強度、剛性優(yōu)勢，進行掘進支護。在選擇掘進支護的形式時，結合礦區(qū)的實際生產(chǎn)條件，需要進行對現(xiàn)場環(huán)境的綜合考量，分析和預測煤礦掘進支護技術的具體應用效果。在綜合監(jiān)測、分析中制定施工方案，并加強實時的監(jiān)測，確定決定支護技術應用效果的穩(wěn)定性，營造安全的施工環(huán)境，進行煤礦開采[6]。

3 結論

綜上所述，煤礦生產(chǎn)中，結合礦區(qū)的實際情況，選擇開采技術，應用開采技術的目的是要提高生產(chǎn)質(zhì)量、開采效率。在開采技術和掘進支護技術的應用過程中，應保證人員安全，提高生產(chǎn)效率，明確該目標，融合開采技術和掘進支護技術，最大限度提高煤礦生產(chǎn)的效率和開采活動的安全性水平，推動煤礦產(chǎn)業(yè)的科學化、長遠化發(fā)展，強化煤礦企業(yè)的行業(yè)競爭力。