王慧宇
(七臺河礦業(yè)公司龍湖煤礦,黑龍江 七臺河 154699)
高效的煤礦挖掘技術是提高開采產量、適應時代采煤需要的根本前提。許多礦齡較大的老礦都存在井下工作難度大、工作危險性強等問題,因此亟需制定一套可行性高的新式井下采掘方案。長期以來,我國對煤礦開采技術進行了大量資金投入,面對更高的開采效率和更安全開采環(huán)境的需要,更新開發(fā)開采技術勢在必行。
煤炭資源在很長一段時間以來都是我國的主要能源資源,煤炭行業(yè)的發(fā)展水平極大程度上代表著我國的能源水平。我國幅員遼闊,煤炭資源分布比較廣泛,因此在采煤技術并不完善和先進的情況下,依舊保持著較高的煤炭產量。隨著環(huán)保問題及資源枯竭問題的出現,深層煤礦的高效采掘成為必須,這一要求迫使我們要提高開采技術的電氣化、機械化水平。經過長期的發(fā)展研究井下開采技術已取得了較大進步,以井下安全為例,我國深層礦藏下的主要支撐物得到了統(tǒng)一規(guī)范,液壓頂替代了原始木梁搭建的簡易支撐結構,使得安全性大幅度提升。雖然我國采礦工業(yè)有所進步,但依舊存在諸多問題及可以改進的空間。目前,值得推廣的技術和管理辦法有如下幾點,即:施工人員應有效利用各類模具并借鑒長期開采所得經驗,有效模擬井下開采狀況,合理利用信息技術,提升開采管理質量,定期挖掘巷道,保持良好通風,開展周期性除塵工作。定期維護安全管理系統(tǒng),及時處理相關問題,提前規(guī)劃挖掘方案。
1.2.1 開采難度系數高、程序繁多
我國幅員遼闊,涵蓋不同地質條件的煤炭層,使得煤礦井下開采工作不具備統(tǒng)一的操作模式和相關開采技術。應依據不同礦井類型,調整相關技術流程和開采工序,針對不同地質條件的礦井進行統(tǒng)一整改和規(guī)劃,再進行開采。根據各地的地理水文情況制定不同的安全開采計劃,以安全性和生產效率并重的原則為指導制定開采方案。
1.2.2 井下開采工藝多
不同于露天開采的挖掘方式,井下挖掘對地質的要求較高。針對不同的地質類型應采用不同的采掘技術,主要包括長壁開采和放頂開采工藝。隨著研究的進一步深入,對于煤層的探索和開采規(guī)劃都會更加科學完善,針對各類地質情況會制定出合適且有效的開采方案。
目前,井下采煤技術的機械化和自動化水平仍較低。智能技術在井下采煤領域的應用能夠在極大程度上提升采礦效率,但當前智能技術應用較少。技術人員的實時跟蹤不到位,不利于煤炭企業(yè)的安全生產。開采環(huán)節(jié)與運輸環(huán)節(jié)配合銜接的不緊密,運輸效率無法保障,運輸工具及運輸方式不當也造成了一定的安全隱患和資源浪費。防火防爆等應對措施保障不到位,相關安全工作缺乏專職的管理人員負責,相關部門還應加強彼此的協調和配合。
鑒于很多礦場的科研技術水平有限,相關部門應對各礦場井下煤層進行技術評估,幫助確定高效且安全的生產開發(fā)方案,并對其技術資質進行認定,在生產階段成立專家組評估其安全性及生產效率。關注生產細節(jié),如采煤通道設計是否合理,單一煤層的開采中要注意填充物材料的選擇和填充時機,既要注意生產成本也要關注生產的安全性。
爆破技術是通過爆破將煤礦落在工作面內,由機械或人工裝煤,并由機械運出的采煤技術。爆破技術是一項獨立進行的技術,其操作簡單,適用于復雜工作面的開采。爆破過程涉及安全問題,對于礦道的力學結構、工作面頂板的支持物都有較高要求,必須精確預估炸藥用量及爆炸效果。爆破后的工作環(huán)境不利于采煤工作人員的身體健康,因此一般不推薦使用,爆破技術雖然具有管理簡單、適應性強、適用于較難開采和地質條件復雜的地區(qū)等特點,但其生產效率也較低。
綜采技術是綜合機械化開采技術,是指開采工作中所有過程都以機械化作業(yè)為主,從采煤、運煤到工作面支撐、工作面清理等工作都由機器一體化、聯合化操作。綜采技術提高了開采效率及機械化電氣化綜合應用水平,但這一技術對機械設備要求極高,同時也需要技術人員能夠熟練運用和操作機械設備。綜采技術目前正被大力推廣,但其所需設備比較昂貴且對工作人員的專業(yè)素質要求相對較高,同時也對相關采煤企業(yè)的經濟能力和管理水平提出了更高要求。綜采技術適用于煤層頂底板條件較好、煤層穩(wěn)定、結構簡單的地質條件。
連續(xù)采煤技術中主要應用的采煤設備為采煤機,從事煤礦井下開采工作的技術人員可以利用采煤機按照煤礦開采規(guī)劃進行連續(xù)性采煤和連續(xù)性充煤。連續(xù)開采技術對機械化水平要求相對較高,主要涉及大型車輛的使用,具有一定的局限性,在井下開采時需要對煤層進行合理劃分。連續(xù)采煤技術的主要優(yōu)勢在于節(jié)約大量人力資源,但其對于技術要求相對較高,技術人員要在開采過程中深入分析開采環(huán)境中的風險因素,在高效生產的同時還要注意生產安全。連續(xù)開采技術具有工作時通風條件差、煤層恢復率差、對開采地地質要求較高等缺點,適用于結構簡單且深度較淺的煤層,不建議作為井下開采的主要手段。
針對煤礦企業(yè)面臨的諸多問題,應將科學技術與生產經驗相結合,對采煤過程進行多角度的時時監(jiān)控,及時發(fā)現存在的問題并有效解決,提高煤礦生產效率。注重開采設備的研發(fā)和使用,提升煤礦設備的安全性能和生產效率,以最少的浪費、最高的效率,獲取最優(yōu)質的煤礦資源。