高效多工序工藝優(yōu)化技術(shù)

山西保利裕豐煤業(yè)有限公司 山西 臨汾 042100

一、目前我國(guó)煤礦開(kāi)采工序工藝技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 機(jī)械設(shè)備數(shù)量限制技術(shù)推廣 近幾年來(lái),我國(guó)煤礦開(kāi)采的工序工藝技術(shù)已經(jīng)得到了顯著的提升,而且基本上實(shí)現(xiàn)了技術(shù)現(xiàn)代化和開(kāi)采機(jī)械化。雖然目前各類(lèi)大型的挖掘、開(kāi)采設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用在巷道掘進(jìn)以及煤礦開(kāi)采作業(yè),但是仍無(wú)法滿(mǎn)足煤礦開(kāi)采作業(yè)的需要。首先,隨著開(kāi)采深度的加深,巷道數(shù)量也會(huì)隨之增加,開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備數(shù)量不足,而且也難以滿(mǎn)足復(fù)雜的巷道結(jié)構(gòu),導(dǎo)致設(shè)備作業(yè)效率降低,影響整體的開(kāi)采進(jìn)度。巷道掘進(jìn)的過(guò)程中,不僅僅需要架設(shè)支護(hù)設(shè)備,也需要同時(shí)完成煤礦的開(kāi)采。但是目前礦區(qū)的支護(hù)架設(shè)的效率和效果難以滿(mǎn)足巷道掘進(jìn)的需要,導(dǎo)致深處巷道無(wú)法得到有效的支持和保護(hù),為后期煤礦開(kāi)采埋下了安全隱患。礦區(qū)礦井對(duì)于開(kāi)采設(shè)備的需求量會(huì)隨著巷道的加深而逐漸增加,而且對(duì)于設(shè)備的靈活性和可操作性都會(huì)有更高的要求。保證設(shè)備供給是煤礦開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的基本,但是目前我國(guó)大部分礦井的機(jī)械化效果較差,遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平,導(dǎo)致這些礦區(qū)難以應(yīng)用到專(zhuān)業(yè)技術(shù)來(lái)保證開(kāi)采作業(yè)的安全性以及開(kāi)采的效果。

1.2 開(kāi)采技術(shù)與礦井實(shí)際情況不符 煤礦開(kāi)采機(jī)械化不僅僅是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,也是煤礦行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),現(xiàn)如今各個(gè)礦區(qū)都在對(duì)開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行改革和完善,不斷引入更高科技、更高效率的開(kāi)采技術(shù)。但是目前我國(guó)普遍應(yīng)用的開(kāi)采技術(shù)并未做到因地制宜,對(duì)于大部分的礦井開(kāi)采作業(yè)來(lái)說(shuō),礦井巷道的實(shí)際條件尚未達(dá)到技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),引入的輔助設(shè)備也難以放置到巷道中,這就導(dǎo)致技術(shù)引入和革新只是“紙上談兵”,并未對(duì)煤礦開(kāi)采帶去任何實(shí)際的意義。我國(guó)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各個(gè)礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和瓦斯、天然氣包括水源的分布情況不同,開(kāi)采技術(shù)的照搬套用不僅僅不能提升生產(chǎn)效率,也會(huì)對(duì)礦區(qū)的安全帶去一定的威脅?，F(xiàn)階段大部分的開(kāi)采技術(shù)只適用于煤層結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、巷道內(nèi)傾角較小的情況,而且開(kāi)采量不能過(guò)大。但是我國(guó)各個(gè)礦區(qū)目前的煤礦產(chǎn)量已經(jīng)逐漸提高,想要在維持煤礦開(kāi)發(fā)數(shù)量的基礎(chǔ)上去革新技術(shù),必須做到因地制宜。

二、煤礦開(kāi)采工序工藝技術(shù)的優(yōu)化方案

近年來(lái)科學(xué)技術(shù)水平不斷提升,我國(guó)的煤炭產(chǎn)業(yè)也在不斷發(fā)展,為了提高煤礦開(kāi)采效率,加速煤炭產(chǎn)業(yè)改革,不僅僅需要在實(shí)地勘測(cè)礦井情況的基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行完善,也需要在保證煤礦開(kāi)采量的基礎(chǔ)上,不斷提高開(kāi)采效率,推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。裕豐礦22下02運(yùn)輸順槽和12下06工作面順槽,巷道埋深100m－160m,地質(zhì)構(gòu)造較多,距2上煤采空區(qū)10m左右,巷道采用梯形斷面,錨網(wǎng)索支護(hù)。項(xiàng)目前期已經(jīng)對(duì)12下08工作面運(yùn)輸順槽和22下02運(yùn)輸順槽進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況查看,后期則主要對(duì)22下02運(yùn)輸順槽和12下06順槽進(jìn)行勘探研究。因此,技術(shù)革新和優(yōu)化升級(jí)不僅僅要與行業(yè)發(fā)展接軌,更要緊貼裕豐礦的實(shí)際情況,確保技術(shù)能夠順利應(yīng)用。

2.1 重視地面技術(shù),加強(qiáng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)保護(hù) 在開(kāi)采煤礦時(shí)需要對(duì)地上的建筑物、地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù),從而預(yù)防災(zāi)害事故的發(fā)生,保證施工作業(yè)的安全性。地面技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,不僅僅能夠?yàn)榈孛娼ㄖ峁┯行У姆雷o(hù),也能夠維護(hù)巷道上方的地質(zhì)結(jié)構(gòu),避免出現(xiàn)巷道坍塌或者是損毀的情況。在進(jìn)行巷道掘進(jìn)和煤礦開(kāi)采時(shí),應(yīng)當(dāng)結(jié)合巷道的實(shí)際情況以及礦井的開(kāi)采進(jìn)度來(lái)實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)策略。技術(shù)人員通過(guò)對(duì)巷道外部巖體的重量和范圍進(jìn)行計(jì)算分析,在不影響煤礦開(kāi)采的基礎(chǔ)上,利用預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)和混凝土灌漿來(lái)對(duì)巷道的巖石縫隙進(jìn)行填充,不僅僅可以給巷道和巖石內(nèi)壁提供強(qiáng)有力的支撐,也可以避免巷道內(nèi)出現(xiàn)碎石滾落的現(xiàn)象,提升了開(kāi)采的安全性。

2.2 合理應(yīng)用煤礦開(kāi)采技術(shù) 在開(kāi)采煤礦時(shí),地質(zhì)災(zāi)害是最常見(jiàn)、最危險(xiǎn)的現(xiàn)象。為了有效避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,降低地質(zhì)災(zāi)害對(duì)煤炭開(kāi)采的影響,應(yīng)當(dāng)實(shí)施更為全面的地面處理技術(shù),在提升巷道穩(wěn)固性的情況下,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)煤礦開(kāi)采技術(shù)的提升力度,根據(jù)礦井的實(shí)際情況來(lái)采取不同的措施。

針對(duì)開(kāi)采條件較差、危險(xiǎn)系數(shù)較高的礦區(qū),可以利用條帶法采掘技術(shù)來(lái)挖掘煤礦。該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒉糠謼l帶煤柱保留在礦井區(qū)域內(nèi),不僅僅有助于控制地面塌陷的趨勢(shì),也能夠?qū)ΦV井周邊的殘留煤礦進(jìn)行有效地的采集和回收,對(duì)于礦區(qū)周邊的水源和管道也能夠提供有效的保護(hù)。這項(xiàng)技術(shù)能夠最大程度地提升煤礦開(kāi)采和回收的效率,擴(kuò)大煤礦開(kāi)采的規(guī)?；?。

如果礦區(qū)地表的沉陷比較嚴(yán)重,應(yīng)當(dāng)采用充填采掘技術(shù)來(lái)避免地表進(jìn)一步沉陷,并在礦區(qū)礦井周?chē)偷厝〔?在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中不斷向地表沉陷區(qū)域運(yùn)輸泥土和砂石,以起到填充作用。如果礦區(qū)周邊地區(qū)富含天然氣并覆蓋有多條天然氣管道,為了避免巷道坍塌導(dǎo)致天然氣泄漏或管道破裂,應(yīng)當(dāng)采取后退式協(xié)調(diào)采煤工藝技術(shù)。

灰?guī)r陡崖是礦區(qū)內(nèi)十分常見(jiàn)的地址結(jié)構(gòu),這種地址結(jié)構(gòu)傾斜度較大,在煤礦開(kāi)采過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)倒塌和滑坡現(xiàn)象,為了避免巷道倒塌或其他安全事故的發(fā)生,可以在開(kāi)采過(guò)程中沿著開(kāi)采方向?qū)ぷ髅孢M(jìn)行調(diào)整和填充,以避免過(guò)度傾斜。礦區(qū)內(nèi)如果瓦斯含量較高,借助該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多工作面相互配合的開(kāi)采方式,從而有效地避免瓦斯爆炸對(duì)煤礦開(kāi)采和人員安全造成威脅。

由于部分礦區(qū)所在地區(qū)的特殊性以及該地區(qū)的水源分布,導(dǎo)致開(kāi)采過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。為了降低涌水現(xiàn)象對(duì)開(kāi)采進(jìn)度和煤礦質(zhì)量的影響,在開(kāi)采時(shí)應(yīng)當(dāng)采用保水采煤工藝技術(shù),首先做好涌水排泄處理,避免過(guò)度積水導(dǎo)致設(shè)備損壞。其次也要在礦區(qū)內(nèi)設(shè)置隔水層,盡可能避免巷道與開(kāi)采層受到影響。為了避免涌水現(xiàn)象的發(fā)生,在開(kāi)采煤礦前也應(yīng)當(dāng)對(duì)礦區(qū)周邊地區(qū)的地址結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)和分析,在分析采煤充水方案可行性的基礎(chǔ)上去設(shè)置隔水層。

三、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō),目前我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛,煤礦開(kāi)采工藝技術(shù)的發(fā)展也是日新月異。為了更好地提升煤礦開(kāi)采效率,避免安全事故的發(fā)生,各個(gè)礦區(qū)和企業(yè)都應(yīng)對(duì)礦區(qū)數(shù)據(jù)和實(shí)際情況進(jìn)行分析和計(jì)算,在此基礎(chǔ)上提升開(kāi)采技術(shù),不斷引入新的裝置和外部技術(shù),為礦區(qū)安全提供更全面的保障,并有效地提升煤礦開(kāi)采量,增加企業(yè)收益。