＊焦飛飛

（山西蘭花集團(tuán)莒山煤礦有限公司 山西 048000）

引言

煤炭資源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要支撐，豐富的煤炭資源是我國(guó)發(fā)展過(guò)程的重要優(yōu)勢(shì)之一，但是隨著煤炭使用量的不斷增加和開(kāi)采力度的加大，重點(diǎn)開(kāi)展地下開(kāi)采項(xiàng)目已經(jīng)成為了我國(guó)煤炭行業(yè)的主要發(fā)展方向。因?yàn)榈叵麻_(kāi)采工作環(huán)境具有影響因素和不確定因素多的突出特點(diǎn)，因此需要應(yīng)用更加可靠的煤礦開(kāi)采技術(shù)和掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)才能夠有效保證煤礦開(kāi)采工人的人身安全。

1.煤礦開(kāi)采技術(shù)存在的不足

(1)安全系數(shù)不足

因?yàn)樵趹?yīng)用煤礦開(kāi)采技術(shù)過(guò)程中存在比較多的危險(xiǎn)點(diǎn)，因此確保開(kāi)采工人安全和降低安全事故概率成為了煤礦資源開(kāi)采工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。煤礦施工現(xiàn)場(chǎng)安全事故頻發(fā)的主要原因是現(xiàn)如今廣泛使用的煤礦開(kāi)采技術(shù)安全系數(shù)不高，而且煤礦開(kāi)采單位并沒(méi)有在安全施工方面給予足夠的重視，再者開(kāi)展煤礦開(kāi)采工作之前的安全設(shè)施建設(shè)工作并沒(méi)有得到高質(zhì)量落實(shí)，因此很有可能在施工過(guò)程中因?yàn)榘踩O(shè)施不完善的原因而導(dǎo)致安全事故。最后，煤礦企業(yè)并沒(méi)有針對(duì)開(kāi)采工作的實(shí)際情況不斷完善安全管理制度，管理制度不健全嚴(yán)重影響了煤礦開(kāi)采安全管理工作的有效性[1]。

(2)易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染

因?yàn)樵陂_(kāi)展露天開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)進(jìn)行煤層爆破和煤炭運(yùn)輸?shù)裙ぷ?，因此大量揚(yáng)塵、周圍植被遭到破壞以及地下水位下降等是在煤礦開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)中常見(jiàn)的環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)也導(dǎo)致了在煤礦開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)周圍出現(xiàn)地面塌陷和山體滑坡災(zāi)害的概率大幅度增加。因此，煤礦開(kāi)采領(lǐng)域的研究人員需要致力于降低煤礦開(kāi)采技術(shù)對(duì)巖層和植被的不良影響，并且通過(guò)研究專業(yè)的技術(shù)、措施加固施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的巖層以及盡可能恢復(fù)植被。

2.煤礦開(kāi)采技術(shù)的簡(jiǎn)要概述

現(xiàn)如今，我國(guó)煤礦資源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用工作得到了社會(huì)群眾的廣泛關(guān)注，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)應(yīng)用工作的效率對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度有較大的影響。我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)與過(guò)去相比已經(jīng)取得了十分明顯的進(jìn)步，而且隨著煤礦開(kāi)采技術(shù)創(chuàng)新性、有效性和穩(wěn)定性的不斷提高，我國(guó)煤礦產(chǎn)量也實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的增長(zhǎng)，煤礦開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的規(guī)范性和安全性也得到了明顯提升。以下將對(duì)我國(guó)煤礦開(kāi)采工作中常用的炮采技術(shù)和綜采技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和介紹：

(1)煤礦炮采工藝

我國(guó)煤礦行業(yè)應(yīng)用十分廣泛的炮采技術(shù)主要運(yùn)用了爆破與人工結(jié)合的方法，爆破手段的應(yīng)用是后續(xù)人工開(kāi)展裝煤、運(yùn)煤和支護(hù)等采煤技術(shù)進(jìn)行的前提。煤礦炮采工藝的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，首先在進(jìn)行炮采技術(shù)之前，工作人員需要進(jìn)行的準(zhǔn)備工作比較簡(jiǎn)單，因?yàn)樵摷夹g(shù)對(duì)工具和工作人員的技術(shù)要求比較低，因此能夠很好地適應(yīng)我國(guó)各種不同地質(zhì)領(lǐng)域的煤礦開(kāi)采工作。再者煤礦炮采技術(shù)還具有成本投入低、經(jīng)濟(jì)收益良好的優(yōu)勢(shì)，因此中小型的煤礦開(kāi)采企業(yè)都能夠在資金允許的情況下應(yīng)用該技術(shù)。煤礦炮采工藝的缺點(diǎn)則體現(xiàn)在其安全系數(shù)不高且管理難度較高。因?yàn)槎ㄏ虮坪苋菀讓?dǎo)致煤礦開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的頂板出現(xiàn)坍塌，施工現(xiàn)場(chǎng)的安全系數(shù)大幅度降低。而且一般在進(jìn)行炸藥引線射爆過(guò)程中施工現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)比較混亂的局面，因此管理人員很難對(duì)工作人員進(jìn)行合理的安置、分配和調(diào)控[2]。

為了能夠提高煤礦炮采工藝的施工質(zhì)量，首先工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合煤礦開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的情況，按照比例盡可能增加炮眼的數(shù)量。因?yàn)樵黾优谘蹟?shù)量既能夠有效的縮短爆破花費(fèi)的時(shí)間，而且還能夠確保頂板和支柱不會(huì)受到爆破的影響。再者考慮到在裝煤過(guò)程中需要消耗巨大的勞動(dòng)力，因此施工單位可以利用機(jī)械設(shè)備高效率的完成裝煤工作，使現(xiàn)場(chǎng)工作人員的勞動(dòng)量能夠得到有效的減輕。然后管理人員一定要按照“一炮三檢”的要求，對(duì)裝炮工作進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和檢查。最后煤礦開(kāi)采企業(yè)還需要對(duì)炮采工作人員的專業(yè)技能進(jìn)行一定的培訓(xùn)，確保作業(yè)人員能夠按照工作要求高質(zhì)量完成炮采工藝技術(shù)。

(2)煤礦綜采工藝

煤礦綜采工藝的重要意義是實(shí)現(xiàn)了開(kāi)采流程的機(jī)械化，采煤、運(yùn)煤以及支柱支護(hù)等等煤礦開(kāi)采流程都可以按照一定的機(jī)械程序完成，因此大大降低了煤礦開(kāi)采工作的人工成本和出現(xiàn)工作失誤的概率。因?yàn)槊旱V綜采工藝與傳統(tǒng)煤礦開(kāi)采工藝相比具有明顯的進(jìn)步性和提高性，因此將會(huì)成為我國(guó)煤礦開(kāi)采行業(yè)的重要發(fā)展方向。煤礦綜采技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，首先，該工藝能夠顯著提高煤礦開(kāi)采工作的安全系數(shù)，技術(shù)人員只需要按照要求對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置和應(yīng)用，煤礦開(kāi)采工人在井下開(kāi)展作業(yè)時(shí)發(fā)生安全事故的概率將大幅度降低。然后，煤礦綜采技術(shù)還能夠有效提高開(kāi)采工作效率和煤礦產(chǎn)量，因?yàn)槊旱V開(kāi)采流程具有復(fù)雜的內(nèi)容和多樣的施工技術(shù)，機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用能夠使系統(tǒng)化的煤礦開(kāi)采工程效率得到顯著提高。最后，我國(guó)的煤礦綜采工藝還能夠有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械代替人工勞力的目標(biāo)，使煤礦開(kāi)采企業(yè)在人力資源管理和人工成本等方面的投入明顯減少。

當(dāng)煤礦開(kāi)采企業(yè)在應(yīng)用綜采工藝時(shí)的注意事項(xiàng)主要有三點(diǎn)，首先，因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備在開(kāi)展作業(yè)時(shí)部分動(dòng)作的幅度可能會(huì)比較大，所以工作人員應(yīng)當(dāng)采取一定的解決措施有效避免支架策劃的問(wèn)題。一旦機(jī)械設(shè)備的支架發(fā)生了側(cè)滑，很有可能導(dǎo)致頂板出現(xiàn)坍塌的問(wèn)題。然后，工作人員還需要結(jié)合煤礦開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況靈活調(diào)整機(jī)械設(shè)備，我國(guó)在各個(gè)不同的地質(zhì)條件中都有可能存在煤礦資源，因此工作人員很有可能需要面對(duì)復(fù)雜多變的施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)。為了降低地質(zhì)因素對(duì)機(jī)械設(shè)備開(kāi)采作業(yè)效率和產(chǎn)量的影響，技術(shù)人員必須要結(jié)合自身的專業(yè)知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)信息等，合理設(shè)置開(kāi)采煤礦的機(jī)械設(shè)備。最后，技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)重視收尾工作的安全性和穩(wěn)定性，通過(guò)應(yīng)用安全系數(shù)較高的技術(shù)，使煤礦開(kāi)采工作人員和機(jī)械設(shè)備都能夠?qū)崿F(xiàn)安全的收尾和撤離。

3.掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

(1)噴射混凝土

噴射混凝土技術(shù)能夠使煤礦開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)分裂的巖體得到良好的結(jié)合。技術(shù)人員只需要按照要求在隧道壁以及巖體分裂的部位噴射混凝土，就可以使組成巷道的巖體的粘合性得到有效提高，出現(xiàn)碎裂的巖土也可以在混凝土的作用下緊緊黏結(jié)在一起。為了有效確保煤礦開(kāi)采工人在進(jìn)行地下作業(yè)時(shí)的安全性，進(jìn)一步提高掘進(jìn)支護(hù)工作落實(shí)的質(zhì)量，噴射混凝土的手段是十分有效的。因?yàn)樵摷夹g(shù)不僅能夠提高巖石的穩(wěn)定性、安全性和有效排除煤礦開(kāi)采過(guò)程的安全隱患，而且還能夠有效提高地下煤礦環(huán)境中巷道的穩(wěn)定性。

(2)錨桿支護(hù)

工作人員通過(guò)靈活的放置錨桿的方法，可以使煤礦開(kāi)采施工現(xiàn)場(chǎng)的邊坡力學(xué)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)整。如果施工現(xiàn)場(chǎng)邊坡的巖土因?yàn)橥饨缱饔枚霈F(xiàn)形變，則很有可能會(huì)導(dǎo)致巷道的穩(wěn)定性明顯減弱，因此工作人員可以利用錨桿支護(hù)的方法，向巖土施加作用力以提高其強(qiáng)度。而且錨桿支護(hù)還適用于巖土松動(dòng)的情況，因?yàn)楹侠砜刂棋^桿的位置能夠有效提高松動(dòng)巖土的穩(wěn)固性。技術(shù)人員在應(yīng)用錨桿對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行支護(hù)處理之前，必須要對(duì)煤礦開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的巖石分布情況、巖土穩(wěn)定性等進(jìn)行嚴(yán)格的考察，然后再結(jié)合專業(yè)知識(shí)選擇最合適的錨桿支護(hù)方式，為后續(xù)煤礦開(kāi)采工作提供一個(gè)更加安全可靠的施工環(huán)境[3]。

(3)鋼筋網(wǎng)支護(hù)

鋼筋網(wǎng)支護(hù)手段也在我國(guó)煤礦開(kāi)采工作中得到了廣泛的應(yīng)用。如果施工現(xiàn)場(chǎng)的土壤和地質(zhì)環(huán)境比較適合開(kāi)展煤礦開(kāi)采施工，那么掘進(jìn)工作的工作量和工作難度會(huì)降低。而如果工作人員需要在巖石比較脆弱、巖圍松動(dòng)的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行煤礦開(kāi)采作業(yè)，則塌方等安全事故發(fā)生的概率將會(huì)明顯提升。為了能夠有效降低尺寸較小的巖石掉落對(duì)開(kāi)采工作的影響，技術(shù)人員可以通過(guò)鋼筋網(wǎng)支護(hù)技術(shù)有效解決該問(wèn)題。工作人員可以通過(guò)提高掛網(wǎng)質(zhì)量的方法，在保證網(wǎng)密度的基礎(chǔ)上確保全段面都具有網(wǎng)絡(luò)分布。鋼筋網(wǎng)支護(hù)能夠有效的降低掉落巖石對(duì)施工人員安全的影響，而且也能夠有效降低巷道內(nèi)巖石出現(xiàn)坍塌的概率。

(4)鋼支撐

鋼支撐的作用是有效增加巖石的強(qiáng)度和剛性，即使巷道中的巖石受到了來(lái)自外界的壓力，也能夠在鋼支撐技術(shù)的輔助下有效避免形變問(wèn)題的出現(xiàn)。為了能夠充分發(fā)揮鋼支撐在提高施工現(xiàn)場(chǎng)安全性方面的作用，技術(shù)人員需要基于充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)的前提下，在格柵鋼結(jié)構(gòu)、工字鋼架結(jié)構(gòu)等等鋼支撐結(jié)構(gòu)方式中選擇最優(yōu)方案。當(dāng)工作人員已經(jīng)完成了巷道開(kāi)挖作業(yè)之后，需要及時(shí)計(jì)算鋼支撐結(jié)構(gòu)安裝的間距，完善鋼支撐技術(shù)應(yīng)用方案后第一時(shí)間落實(shí)，確保巷道的穩(wěn)定性符合煤礦開(kāi)采工程的要求。除鋼支撐以外的其他支護(hù)方式的原理一般是利用一定的材料增加巖石粘結(jié)力或強(qiáng)度，以此有效的提高地下開(kāi)采環(huán)境中巖體的強(qiáng)度。但是鋼支撐是基于巖土本身的結(jié)構(gòu)和剛度，通過(guò)最大化的發(fā)揮巖土自身的優(yōu)勢(shì)以提高其穩(wěn)定性。而且在開(kāi)展實(shí)際的掘進(jìn)支護(hù)工作時(shí)，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況將鋼支撐與其他支護(hù)技術(shù)進(jìn)行混合使用，使得支護(hù)的效果能夠得到進(jìn)一步提高。

4.結(jié)束語(yǔ)

為了能夠有效推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和煤礦事業(yè)的進(jìn)步，煤礦開(kāi)采領(lǐng)域的專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)不斷研發(fā)現(xiàn)代化的新技術(shù)和新設(shè)備，使煤礦開(kāi)采工作的效率和工作環(huán)境的穩(wěn)定性能夠得到同時(shí)的提升。管理人員需要嚴(yán)格按照煤礦開(kāi)采、掘進(jìn)和支護(hù)工作的要求推動(dòng)煤礦開(kāi)采工作的進(jìn)程，通過(guò)科學(xué)合理的利用現(xiàn)代化煤礦開(kāi)采技術(shù)和掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，重視煤礦開(kāi)采工作質(zhì)量監(jiān)督工作等措施，使我國(guó)的煤礦事業(yè)能夠進(jìn)入全新的發(fā)展階段。