王和平

【摘 要】 煤礦是我國(guó)工業(yè)發(fā)展中必不可少的資源，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中占據(jù)著重要地位。近年來(lái)，工業(yè)的迅速發(fā)展增加了煤礦資源的需求量，對(duì)煤礦開采工作提出了新的要求和挑戰(zhàn)。但是，煤礦開采是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它包括采礦前的準(zhǔn)備、回采、運(yùn)輸、管理等多個(gè)方面，不僅開采工作困難繁瑣，而且危險(xiǎn)性比較高，安全事故一直是制約煤礦開采發(fā)展的一個(gè)重要因素。因此，為了保證開采人員的人身安全，為了提高煤礦開采的工作效率，我們必須借助于一些先進(jìn)的采礦工藝與方法來(lái)有效的改進(jìn)采礦現(xiàn)狀，能夠促進(jìn)我國(guó)煤礦開采業(yè)的新發(fā)展，使煤礦更好地為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】 煤礦采掘；采礦工藝；創(chuàng)新方法

一、煤礦采掘中采礦工藝

（一）露天開采

我國(guó)在進(jìn)行煤炭開采的過(guò)程中針對(duì)不同的開采條件，會(huì)采取不同的開采方式。露天開采在我國(guó)應(yīng)用較少是一種粗放式的開采方式。具體來(lái)講露天開采主要是針對(duì)一些煤層較為豐富并且煤層處于淺表地區(qū)的煤炭資源進(jìn)行開采。在進(jìn)行開采的過(guò)程中，工作人員采取逐層開采的方式，進(jìn)行粗放的鏟地式開采。這種開采方式一般應(yīng)用的技術(shù)含量相對(duì)較少，可以通過(guò)大機(jī)械的應(yīng)用進(jìn)行大范圍的開挖。在安全性以及成本支出等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。開采單位在進(jìn)行露天開采的過(guò)程中，可以有效地對(duì)煤礦資源進(jìn)行利用，減少煤炭資源的浪費(fèi)。但是，由于露天開采屬于粗放式的開采，因此在進(jìn)行開采的過(guò)程中，占用大量的地面土地并對(duì)土地造成破壞，影響周邊生態(tài)平衡，不符合節(jié)能環(huán)保的理念。

（二）井下開采

井下開采是一種常用的采煤工藝，其在進(jìn)行煤炭開采的過(guò)程中，需要提前進(jìn)行礦井的建設(shè)，滿足礦井開采過(guò)程中硬件和軟件方面的需要。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代的井下開采逐漸向機(jī)械化的方向靠攏，并下大部分的設(shè)備都是靠電力資源帶動(dòng)，進(jìn)行機(jī)械化的生產(chǎn)。與露天開采相比較，井下開采過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，并且需要大量的資本支持。同時(shí)，在煤礦開采過(guò)程中，煤礦中存在的風(fēng)險(xiǎn)較大，對(duì)施工人員的人身安全產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。但是由于井下開采是在地下進(jìn)行，因此井下開采在進(jìn)行的過(guò)程中對(duì)地表環(huán)境的影響相對(duì)較小，具有著良好的環(huán)保效果，可以維持區(qū)域內(nèi)的物種自然發(fā)展。

（三）極傾抖煤層開采

極傾斜煤層開采是一種相對(duì)比較特殊的開采工藝，這種方法在應(yīng)用的過(guò)程中對(duì)應(yīng)用條件要求十分嚴(yán)格。首先，有關(guān)煤礦工作人員在進(jìn)行煤礦建設(shè)工作之前，應(yīng)對(duì)煤礦的實(shí)地情況進(jìn)行考察，并結(jié)合該項(xiàng)工藝的具體應(yīng)用對(duì)煤礦進(jìn)行設(shè)計(jì)與管理。其次，煤礦工作人員應(yīng)對(duì)極傾斜煤層開采工藝應(yīng)用過(guò)程中所需的機(jī)械設(shè)備等進(jìn)行了解，并滿足該項(xiàng)工藝在應(yīng)用過(guò)程中的一切需要，確保有充足的設(shè)備對(duì)該項(xiàng)工藝的應(yīng)用進(jìn)行保障。最后，在進(jìn)行煤礦開采的過(guò)程中應(yīng)對(duì)開采過(guò)程中的安全問題進(jìn)行重視，保障整個(gè)煤礦開采過(guò)程中的通風(fēng)質(zhì)量，并且對(duì)巷道的設(shè)置以及各項(xiàng)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行不斷的完善與革新，確保該項(xiàng)工藝可以順利應(yīng)用。

二、煤礦開采的創(chuàng)新工藝技術(shù)

（一）小階段爆破落煤采煤法

這種新的采煤工藝在對(duì)煤層傾斜角有要求的條件下實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)煤層的傾斜角大于40°且其厚度大于3.5m的情況下對(duì)采煤區(qū)段內(nèi)更為細(xì)致地劃分為更多的小作業(yè)區(qū)，在作業(yè)區(qū)中，基本保證人員、設(shè)備和支護(hù)三無(wú)。除此之外，這種技術(shù)對(duì)采煤區(qū)域的頂?shù)装逡笠埠芨?，保證其不易滑落是其中的基礎(chǔ)。在符合要求的礦區(qū)采用這種方法并按相關(guān)要求建立起小操作區(qū)域后，對(duì)于回采及后續(xù)功效方面來(lái)說(shuō)，就顯得更加簡(jiǎn)單和方便，安全性也有了更好的保證。但由于內(nèi)部構(gòu)造比較復(fù)雜，通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，特別是風(fēng)流的掌控成為了重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)，同時(shí)還要注意其中回采雖簡(jiǎn)單，但回采率低的問題。

（二）偽傾斜的柔性掩護(hù)支架采煤法

一般來(lái)說(shuō)，煤層傾斜角的大小決定了采煤工作面的區(qū)域，比如常用的井下和極傾斜采煤法，都是利用傾斜角劃分區(qū)域，層級(jí)開采。面對(duì)傾斜角比較大的情況，偽傾斜角的柔性掩護(hù)支架的采煤方法可使傾斜變緩，并延長(zhǎng)其工作面，這樣可減少一些作業(yè)難度。這種采煤方法傾斜較小、工作面較長(zhǎng)，使得在巷道部署方面上更加費(fèi)時(shí)費(fèi)工，效率比較低。這種方法對(duì)于頂板的安裝處理有所簡(jiǎn)化，也十分適用于掩護(hù)支架，所以對(duì)于隔開已開采完的區(qū)域和尚在工作的區(qū)域比較方便。對(duì)于開采工人來(lái)說(shuō)，其工作的安全性得到了提高，而且在其開采過(guò)程中，由于機(jī)械工藝帶來(lái)的煤炭自溜現(xiàn)象減少，還可節(jié)省工作量。

（三）刨煤機(jī)采煤法

刨煤機(jī)的使用是一次進(jìn)一步提升煤炭開采生產(chǎn)效率的創(chuàng)新革命，刨煤機(jī)技術(shù)方法的運(yùn)用使得煤炭實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和效率雙重提高，這種方法主要用于中等級(jí)的煤層開采。在煤炭開采過(guò)程中，根據(jù)煤層不同的硬度，刨煤機(jī)每刀的刀截面至少可達(dá)250mm，新升級(jí)的智能系統(tǒng)也是現(xiàn)如今在工作面上的機(jī)械設(shè)備中最廣泛使用的，還通過(guò)支架控制系統(tǒng)可靠地配合，使采煤的工作面順利實(shí)現(xiàn)了全部自動(dòng)化，這是科技創(chuàng)新和煤炭開采技術(shù)相結(jié)合的成功典范。且刨煤機(jī)不需專門人員進(jìn)行控制，其在工作時(shí)保證其正常運(yùn)作的關(guān)鍵是無(wú)極繩對(duì)機(jī)體的牽引。除此之外，為方便作業(yè)，在彎曲的鎧裝工作面的輸送機(jī)上可焊接導(dǎo)軌，能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌對(duì)割煤工作的牽引及在完成一個(gè)區(qū)域的工作后順利滑行到下一區(qū)域。

（四）炮采放頂采煤法

炮采放頂?shù)姆椒ㄍ瑯邮沁\(yùn)用于對(duì)厚度、傾斜角及極傾斜煤層有要求的采煤礦區(qū)。這種新技術(shù)主要強(qiáng)調(diào)的是梁的運(yùn)用，特別是頂梁的滑移及前后梁的交叉使用，頂梁滑移靠的是和支柱的有效配合，前后梁的交叉則是對(duì)彈簧的有效利用，使之交叉向前。除此之外，還有探梁、挑梁及尾梁的安置，這樣能使整個(gè)結(jié)構(gòu)在移動(dòng)過(guò)程中更加安全，在與導(dǎo)向槽相連接后，再運(yùn)用液壓?jiǎn)误w柱增加整體系統(tǒng)運(yùn)行的流暢性。完成整體安裝后，整個(gè)頂采結(jié)構(gòu)質(zhì)量會(huì)相對(duì)比較輕，結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，還可通過(guò)自己移動(dòng)。最主要的是在安置和拆卸上也比較方便，能在開采完一個(gè)區(qū)域后在另一個(gè)區(qū)域快速安裝并作業(yè)，不會(huì)帶來(lái)不適應(yīng)感，成本比較低。

三、煤礦采礦中需要注意的問題

從上文的論述中，我們可以知道，每種采礦方法的適用范圍不同，采礦工藝也各有優(yōu)缺點(diǎn)。因此，在煤礦開采的過(guò)程中，我們要從實(shí)際情況出發(fā)，選擇合適的煤礦開采方法，以最少的投資獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。不論采用哪種采礦工藝與技術(shù)，在具體的操作過(guò)程中，我們需要注意以下問題：第一，煤礦采空區(qū)的處理問題。在很多采礦工藝中，采空區(qū)處理都是一個(gè)關(guān)鍵問題，在采礦中我們必須給予高度重視。比如，對(duì)于空?qǐng)霾傻V法中的采空區(qū)，我們?cè)谔幚淼臅r(shí)候首先要冷靜下來(lái)，在對(duì)礦石加固后再處理，避免盲目處理影響后續(xù)施工工作的開展。又如，對(duì)于填充采礦法中的采空區(qū)，首先依據(jù)礦產(chǎn)資源的結(jié)構(gòu)和工作面的推進(jìn)情況選擇合適的填充方法，然后使用一些填充材料進(jìn)行填充并開展開采工作?？傊?，針對(duì)不同采礦方法中的采空區(qū)，我們要結(jié)合實(shí)際情況，做出正確處理，不僅可以提高采礦工作效率，而且在很大程度上提高了施工的安全性。第二，煤礦采礦安全問題。長(zhǎng)期以來(lái)，安全問題都是煤礦開采中的一個(gè)大問題。與其他工程施工一樣，在煤礦開采中，我們也要做好安全管理工作，使采礦作業(yè)在安全的環(huán)境條件下展開，以保障工作人員的安全，降低安全事故發(fā)生的機(jī)率。第三，低碳開礦問題。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)提出了生態(tài)發(fā)展的口號(hào)，在這種時(shí)代背景下，我們?cè)诓傻V的過(guò)程要做好環(huán)境保護(hù)工作，使煤礦開采向著綠色低碳的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)煤礦開采經(jīng)濟(jì)效率和生態(tài)效益的統(tǒng)一。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦資源是工業(yè)發(fā)展中的一個(gè)重要原料，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用。在煤礦開采的過(guò)程中，先進(jìn)采礦工藝與技術(shù)的應(yīng)用不僅可以提高采礦的工作效率和質(zhì)量，而且還可以在很大程度上保障工作人員的安全。因此，在今后的煤礦開采中，在運(yùn)用空?qǐng)鲩_采法、填充開采法、崩落開采發(fā)等一些常見采礦方法的基礎(chǔ)上，我們還要利用科學(xué)技術(shù)不斷改進(jìn)煤礦開采方法，使煤礦開采在保障經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，向著低碳綠色的方向發(fā)展，使我國(guó)煤礦開采工作進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，讓煤礦資源更好地在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮作用。

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