煤礦采煤新技術(shù)應(yīng)用探究見解

劉兆君

遼源礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司(遼源礦務(wù)局多種經(jīng)營處) 吉林遼源 136201

隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生產(chǎn)生活的各領(lǐng)域都增加了對于煤炭能源的需求。我國雖然擁有十分豐富的煤炭儲量，然而由于其儲藏特點(diǎn)，很多煤礦都需要通過地下作業(yè)的方式來進(jìn)行開采，不僅使煤炭開采的效率受到了很大的制約，而且也帶來了一系列的安全隱患。因此各煤礦企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)用各項(xiàng)新型的采煤技術(shù)，不斷提高煤礦采煤作業(yè)的生產(chǎn)效率，保障采煤作業(yè)的安全性，從而為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及人們的日常生活提供更加優(yōu)質(zhì)充足的煤炭資源。

1 煤礦采煤新技術(shù)應(yīng)用分析

1.1 新型硬頂煤控制以及硬頂板技術(shù)在采煤作業(yè)中的應(yīng)用

這項(xiàng)采煤新技術(shù)主要適用于開采埋藏比較淺、煤層以及頂板較為堅(jiān)硬且壓力較小的煤層。在開采作業(yè)時主要使用的是水力壓裂的相關(guān)技術(shù)。該技術(shù)能夠在對頂板進(jìn)行有效控制的基礎(chǔ)上，促進(jìn)破裂效率提高，在實(shí)際應(yīng)用時目前常用的包括深孔爆破頂煤以及高壓壓裂這兩種開采方式。煤礦企業(yè)在應(yīng)用這項(xiàng)采煤新技術(shù)時應(yīng)進(jìn)一步對采煤工序加以改進(jìn)，優(yōu)化輸送設(shè)備的布局，通過多種放頂煤技術(shù)的綜合運(yùn)用來減少放煤作業(yè)的實(shí)踐，從而提高生產(chǎn)效率。

1.2 新型水力鉆孔技術(shù)在采煤作業(yè)中的應(yīng)用

應(yīng)用水力鉆孔技術(shù)進(jìn)行煤炭開采時需要先開展鉆孔作業(yè)，再通過高壓水沖設(shè)備對煤體進(jìn)行切割和破碎。而后可以利用噴射泵或者鉆孔升液設(shè)備將循環(huán)水與破碎的煤體的混合漿液相地面進(jìn)行傳輸；漿液在沉淀后實(shí)現(xiàn)分離。分離出的水可以開采作業(yè)時重復(fù)使用。這項(xiàng)采煤新技術(shù)主要用于對急傾斜、且厚度超過0.3米的中硬度煤層進(jìn)行開采，此外，對于煤層的穩(wěn)定性以及規(guī)整性都有較高的要求。應(yīng)用該采煤新技術(shù)可以有效節(jié)約投資成本，降低勞動強(qiáng)度、提高開采作業(yè)的采出率和安全性，而且具有比較廣泛的適應(yīng)性。同時煤層在開采后，其研磨粒徑的達(dá)標(biāo)率比較高，為后續(xù)的選礦作業(yè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.3 新型數(shù)字化建模技術(shù)在采煤作業(yè)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的煤礦開采對環(huán)境會造成嚴(yán)重的污染，因此煤礦企業(yè)必須高度重視新型環(huán)保開采技術(shù)的應(yīng)用。煤炭企業(yè)應(yīng)首先應(yīng)用新型的推測技術(shù)來對煤炭的實(shí)際存儲巖層進(jìn)行數(shù)字建模，并根據(jù)對煤礦實(shí)際的煤層條件和水文地質(zhì)情況的勘察結(jié)果，完成數(shù)字化三維模型的構(gòu)建，準(zhǔn)確的判定煤礦開采的核心區(qū)域，并為科學(xué)的選擇開采位置提供科學(xué)的依據(jù)，從而提高煤礦勘探開采的效率。在完成了對開采區(qū)域的探測以及選擇后，還要根據(jù)開采作業(yè)的實(shí)際情況，對數(shù)字建模以及開采位置的計(jì)算中遇到的問題加以解決，進(jìn)一步提高采礦模式的高效性、環(huán)保性和節(jié)能性。

此外，在煤礦井下的瓦斯氣體濃度等將直接影響采煤作業(yè)的安全性。因此煤礦企業(yè)必須定期測量瓦斯的濃度水平，并對礦區(qū)的通風(fēng)情況進(jìn)行及時準(zhǔn)確的控制，以確保采煤作業(yè)的安全性。利用數(shù)學(xué)模型能夠通過模擬計(jì)算來優(yōu)化井下風(fēng)道以及通風(fēng)口的設(shè)計(jì)，并制定有效的應(yīng)急處置方案，從而提高井下作業(yè)的安全性。

1.4 新型三下技術(shù)在采煤作業(yè)中的應(yīng)用

新型的三下采煤技術(shù)是對建筑學(xué)、力學(xué)以及測量學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域理論的綜合運(yùn)用，其主要目的是對礦區(qū)范圍內(nèi)的地表沉降以及變形問題進(jìn)行有效的控制，從而保證地面建筑的穩(wěn)定性和安全性。所謂三下技術(shù)主要包括了在建筑物下方、鐵路下方以及水體下方進(jìn)行采煤作業(yè)的相關(guān)技術(shù)，通過這些技術(shù)手段的應(yīng)用可以在不影響地面建筑的穩(wěn)定、不干擾鐵路運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行以及近水體的情況下進(jìn)行采煤作業(yè)。我國目前在這幾方面的技術(shù)應(yīng)用都已經(jīng)取得了成功經(jīng)驗(yàn)，使過去不能開采的煤礦資源變?yōu)榭刹桑瑑H以山西某煤礦為例，就增加了50%左右的可采量。

1.5 新型檢測技術(shù)采煤作業(yè)中的應(yīng)用

采煤作業(yè)是十分復(fù)雜的綜合性生產(chǎn)活動，其技術(shù)難度比較高，并具有一定的危險(xiǎn)性。因此煤礦企業(yè)必須積極應(yīng)用先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)來及時掌握煤礦開采作業(yè)的動態(tài)情況。隨著我國信息技術(shù)的快速發(fā)展，煤礦企業(yè)可以通過如紅外攝像以及X射線等技術(shù)來進(jìn)行井下圖像的獲取，從而及時發(fā)現(xiàn)采煤作業(yè)中的安全隱患，提高采煤作業(yè)的安全性。

2 采煤新技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中應(yīng)用的要點(diǎn)分析

煤礦企業(yè)在應(yīng)用采煤新技術(shù)時要注意以下幾個方面：

首先，新技術(shù)的應(yīng)用必須以保證煤礦開采的可靠性和安全性，這是一切的前提基礎(chǔ)。

其次，新技術(shù)的應(yīng)用必須要能夠切實(shí)促進(jìn)煤礦開采作業(yè)生產(chǎn)效率的提高，并有利于回采率的增加。

此外，選擇和應(yīng)用在采煤新技術(shù)時，要加強(qiáng)前期的勘察測量，準(zhǔn)確掌握本煤礦煤層的實(shí)際賦存特點(diǎn)、水文地質(zhì)條件、巖層的具體理化性能以及企業(yè)的實(shí)際技術(shù)水平和能力等，合理選擇應(yīng)用相應(yīng)的新型技術(shù)，如果煤炭資源具有較為優(yōu)越的儲藏條件和地質(zhì)條件，可以應(yīng)用綜采技術(shù)來進(jìn)行采煤作業(yè)；如果煤層頂板存在破碎情況時，可以選擇相應(yīng)放頂煤技術(shù)進(jìn)行開采。煤礦企業(yè)要避免片面追求高精尖技術(shù)，而脫離企業(yè)自身的情況。

煤礦企業(yè)在開采作業(yè)中要注意總結(jié)采煤新技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)本企業(yè)的特點(diǎn)對采煤新技術(shù)加以完善和改進(jìn)，提高采煤新技術(shù)的使用率和應(yīng)用效果，同時要高度重視綠色環(huán)保采煤技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

3 總結(jié)

采煤新技術(shù)的應(yīng)用是我國煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此煤炭行業(yè)必須加大對采煤新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用力度。通過采煤新技術(shù)的應(yīng)用，延長了現(xiàn)有礦井的使用年限，有效的減少了煤礦固體廢棄物的排放量，煤炭資源的利用率提高了50%以上，突破了多個開采難題，使煤礦開采更加綠色環(huán)保，在全面提高我國煤礦行業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的升級，從而為滿足我國的能源需要，推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)的現(xiàn)代化發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。