王權(quán)偉

摘 要：本文主要探討的是關(guān)于煤礦工作面支護(hù)與安全高效開(kāi)采的相關(guān)問(wèn)題，在具體論述的過(guò)程中，首先從我國(guó)當(dāng)前煤礦開(kāi)采工作面中支護(hù)支架的選擇去入手分析，同時(shí)分析了一些特殊工作面在支護(hù)時(shí)需要做的一些特殊處理工作，其次對(duì)于煤礦高效開(kāi)采模式的定義以及主要的煤礦開(kāi)采模式做了簡(jiǎn)要的介紹，最后對(duì)于提高煤礦開(kāi)采效率的措施做了討論。

關(guān)鍵詞：煤礦;工作面;支護(hù);安全;高效;開(kāi)采

當(dāng)前，隨著世界能源危機(jī)的加劇，對(duì)于煤礦的開(kāi)采工作也顯的意義重大，然而由于我國(guó)幅員遼闊，地形地質(zhì)條件都比較復(fù)雜，這給煤礦的開(kāi)采工作帶來(lái)了一定的難度，而開(kāi)采過(guò)程中安全高效的前提是煤礦工作面的支護(hù)必須達(dá)到要求，本文探討的就是關(guān)于煤礦工作面支護(hù)與安全高效開(kāi)采的相關(guān)問(wèn)題。

1 開(kāi)采工作面支護(hù)支架的選擇

不同的煤礦由于受到地理位置以及地質(zhì)條件的影響，對(duì)于不同的煤礦開(kāi)采工作面在進(jìn)行液壓支架支護(hù)方式選擇的過(guò)程中，需要確保所采用的支護(hù)支架與開(kāi)采的相關(guān)條件相適應(yīng)，液壓支護(hù)的支架根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同可以分為掩護(hù)式、支撐式以及支撐掩護(hù)式，具體在選擇的時(shí)候需要綜合考慮礦井的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、頂板的地質(zhì)條件、煤礦開(kāi)采的方式以及各種構(gòu)架的優(yōu)勢(shì)等。在具體考慮的過(guò)程中，需要考慮到以下幾點(diǎn)：

1.1 支架類型的確定

液壓支架的類型比較多，它的主要區(qū)分是根據(jù)支架使用的范圍，常見(jiàn)的一些支架類型主要有：薄煤層開(kāi)采的支架、厚煤層開(kāi)采的支架、中煤層帶有一定坡度的支架、煤層分層開(kāi)采的鋪網(wǎng)液壓支架等等，由于類型繁多，所以在確定的時(shí)候一定要根據(jù)煤層的開(kāi)采方式以及工作面的條件選擇最佳的支架類型，比如：支撐式液壓支架主要用于采礦工作面的壓力加大，頂板較為完整同時(shí)瓦斯含量較高的情況;對(duì)于掩護(hù)式支架主要用于工作面的壓力來(lái)源不明而且頂板不是很完整的情況，對(duì)于其他的一些工作面的支護(hù)主要使用的是支護(hù)掩護(hù)式支架系統(tǒng)。所以對(duì)于支架類型的確定很關(guān)鍵，需要綜合分析之后才能確定出合適的直接類型。

1.2 支架規(guī)格的確定

在確定了支架的類型以后，對(duì)于支架的規(guī)格也有明確的要求，這種要求主要表現(xiàn)在支架系統(tǒng)的最小高度以及最大高度，支架系統(tǒng)的最小高度一般不超過(guò)煤層開(kāi)挖過(guò)程中煤層的最小厚度;相應(yīng)的支架系統(tǒng)最大高度必須要超過(guò)煤層開(kāi)挖過(guò)程中最厚煤層的高度，所以在選擇支架規(guī)格的時(shí)候就主要從開(kāi)挖煤層中最小的煤層厚度以及最大的煤層厚度兩個(gè)方面去考慮。

1.3 支架工作阻力的確定

關(guān)于工作阻力的確定一方面包括阻力的來(lái)源，另一方面包括阻力的類型，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要根據(jù)支架的承載能力進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)于支架的工作阻力一定要考慮全面，而且要根據(jù)實(shí)際情況確定。這樣通過(guò)驗(yàn)算之后符合要求的支架才能使用。

2 特殊工作面頂板的支護(hù)處理

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的工作面頂板，這在一定程度上對(duì)于支護(hù)支架產(chǎn)生了較大的影響，所以對(duì)于這些特殊的工作面頂板需要進(jìn)行支護(hù)的處理，常見(jiàn)的特殊工作面頂板中主要包括以下幾點(diǎn)：

堅(jiān)硬頂板的處理，在煤層開(kāi)采過(guò)程中，常常會(huì)遇到一些堅(jiān)硬的頂板，這種堅(jiān)硬的頂板如果收到較大的壓力可能會(huì)塌陷下來(lái)，對(duì)于支護(hù)的支架系統(tǒng)造成較大的破壞，所以在支架系統(tǒng)支護(hù)之前，需要對(duì)該堅(jiān)硬頂板進(jìn)行護(hù)理，可以采用更大強(qiáng)度的支架系統(tǒng)或者采用爆破的方法提前將頂部處理掉。破碎頂板的處理，對(duì)于一般的破碎頂板在支護(hù)的時(shí)候可以選擇掩護(hù)式支架進(jìn)行支撐，對(duì)于破碎比較嚴(yán)重的頂板，在進(jìn)行掩護(hù)式支架支持的同時(shí)需要采取一定的特殊手段，比較常用的一種方式就是在支護(hù)體系的上面鋪設(shè)一層金屬網(wǎng)，通過(guò)這些金屬網(wǎng)可以避免頂板掉落的碎石對(duì)操作人員以及支護(hù)支架造成的破壞，在必要的時(shí)候還可以在金屬網(wǎng)加設(shè)走向梁，通過(guò)走向梁實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎頂板的支撐，從而保證采礦工作的安全進(jìn)行。

3 煤礦高效開(kāi)采模式的定義

煤礦高效開(kāi)采指的是在一定的地理位置和地質(zhì)條件下，通過(guò)采礦工藝、采煤方法、煤炭運(yùn)輸?shù)确矫娴暮侠硎褂茫沟妹旱V開(kāi)采過(guò)程中機(jī)械設(shè)備得到有效利用，同時(shí)提高了煤礦的開(kāi)采效率。由于不同地理位置的不同，所以在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況合理的進(jìn)行資源優(yōu)化配置，達(dá)到最大效率的提高機(jī)械設(shè)備的使用效率，同時(shí)相應(yīng)的提高煤礦開(kāi)采的整體效率。

4 煤礦高效開(kāi)采的模式

在確保了支護(hù)系統(tǒng)的安全性以后，就可以采用一定的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采的安全高效性。同樣的對(duì)于煤礦高效開(kāi)采的模式也是有著不同的類型，在選擇的時(shí)候也是要將根據(jù)實(shí)際情況去選擇最佳的開(kāi)采模式，下面主要對(duì)高效開(kāi)采模式的技術(shù)進(jìn)行分析：

4.1 一礦一面單一型

該開(kāi)采模式的主要特點(diǎn)是：在開(kāi)采過(guò)程中需要的設(shè)備較少、人員也較少、生產(chǎn)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，整個(gè)過(guò)程具有一定的連續(xù)性，一旦某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)造成整個(gè)開(kāi)采工作不能繼續(xù)下去，而且對(duì)于操作人員的技術(shù)水平和專業(yè)素質(zhì)都有著一定的要求。

4.2 一礦一面交替性

該高效采煤模式相對(duì)來(lái)說(shuō)就占用的設(shè)備比較多，人員需要的也較多，就會(huì)使得整個(gè)過(guò)程中的設(shè)備利用率比較低，在抗災(zāi)變性能方面有了一定的提高。

4.3 一礦二面單一型

這個(gè)和“一礦一面單一型”相比，增加了一個(gè)工作面，分散了開(kāi)采的過(guò)程，在開(kāi)采過(guò)程中靈活性比較大。

4.4 一礦二面并聯(lián)型

這種模式相應(yīng)的生產(chǎn)效率提高了，對(duì)于開(kāi)采過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)也降低了，但是同樣的需要較多的設(shè)備和人員，總體來(lái)說(shuō)對(duì)于設(shè)備的利用率不是很高，而且集中開(kāi)采的程度降低了。

以上分析了常用的幾種高效開(kāi)采模式，在具體使用某一模式的時(shí)候，需要對(duì)該模式作出相應(yīng)的調(diào)整，并結(jié)合實(shí)際情況作出一定的變革。

5 提高安全高效開(kāi)采的措施

5.1 不斷創(chuàng)新采礦技術(shù)

當(dāng)前使用的一些采礦技術(shù)都是發(fā)展的比較成熟的，在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采礦技術(shù)工藝的創(chuàng)新，這種創(chuàng)新主要包括工作面?zhèn)€數(shù)、采煤方法、采煤工藝以及煤流的運(yùn)輸線等。通過(guò)改變可能就會(huì)使得生產(chǎn)效率大大提高。比如在經(jīng)過(guò)技術(shù)論證之后將原有的一礦多面改為只有1個(gè)工作面，原有的巷柱式采煤改為厚煤層放頂煤長(zhǎng)壁的開(kāi)采方法，對(duì)于原有的炮采改為綜合開(kāi)采，將串并聯(lián)的煤流運(yùn)輸線改為單一型的煤流運(yùn)輸線，這種在各方面的改革創(chuàng)新，使得采煤的效率大大的得到了提升，同時(shí)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的使用效率也提高了。當(dāng)然這些開(kāi)采方式的改革創(chuàng)新是需要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)定、系統(tǒng)分析以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)分析后得出的。

5.2 加強(qiáng)礦井的管理

礦井管理水平的不斷提升，可以為煤礦安全高效的開(kāi)采工作做好后盾保障。煤礦的開(kāi)采工作除了要具備一定的技術(shù)水平之外，整個(gè)管理工作在其中也起著重要的作用，因?yàn)殚_(kāi)采工作比較復(fù)雜而且要求所有的工作人員都必須要嚴(yán)格的遵守規(guī)章制度，在管理問(wèn)題上不能有絲毫的松懈，任何管理上的問(wèn)題都會(huì)為煤礦的事故留下隱患，在具體的管理過(guò)程中比如可以實(shí)行崗位責(zé)任制、定期的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行培訓(xùn)以及去其它礦井的交流學(xué)習(xí)。

5.3 建立專業(yè)的開(kāi)采隊(duì)伍

傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采過(guò)程中，除了現(xiàn)場(chǎng)的管理人員，其它的一些工人大都是來(lái)自不同的地方，而且對(duì)于煤礦方面的知識(shí)了解的并不多，在開(kāi)采的過(guò)程中專業(yè)知識(shí)比較缺乏，而且工人的流動(dòng)性比較大，這樣對(duì)于提高煤礦的開(kāi)采工作是不利的，所以對(duì)于某些大型企業(yè)公司需要建立屬于自己的一支施工隊(duì)伍，這樣在開(kāi)采的過(guò)程中，由于技術(shù)熟練并且具有一定的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，相應(yīng)的這支隊(duì)伍在煤礦開(kāi)采過(guò)程中的效率就會(huì)提高了。

6 結(jié)語(yǔ)

煤礦工作面的支護(hù)為煤礦的安全高效開(kāi)采提供了一個(gè)基礎(chǔ)，只有安全的支護(hù)體系才能保證煤礦開(kāi)采過(guò)程中人員和設(shè)備的安全，所以煤礦工作面支護(hù)對(duì)于煤礦的開(kāi)采意義重大。

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