淺談煤炭采掘技術與采掘方法

趙小五

【摘 ?要】煤炭開采技術的進步和完善始終是煤炭發(fā)展的主題，經(jīng)過多年的發(fā)展和持續(xù)的技術改進，我國的煤礦開采技術已經(jīng)日漸成熟，并且達到了較高的水平。多層次、多樣化的開采技術不斷完善著我國煤炭采掘技術理論，也逐步形成了以采掘裝備為導向的特色采掘技術。

【關鍵詞】煤炭采掘;采掘技術;采掘方法

1引言

近幾年，中小型煤礦安全質量方面的事故頻發(fā)，采掘技術不合理是其重要原因;因此，要想從根本上提高管理水平和管控效果，就要結合具體問題制定相應的處理措施，提高煤礦采掘技術的實效性。

2煤炭采掘中存在的問題

（1）災害事故發(fā)生率高。井下開采的環(huán)境極為復雜，地質條件復雜多變，工作環(huán)境狹小，透氣性差，無法進行自然光照，空氣僅靠通風系統(tǒng)進行交換，且粉塵含量極高，惡劣的工作環(huán)境容易導致安全事故的發(fā)生，尤其是國內一部分煤礦企業(yè)為了減少投入而盡可能的減少安全防護措施。此外，在煤礦資源的開發(fā)過程中，常遇到火災、突水、中毒、片幫冒頂?shù)葹暮?，是人為因素和自然因素雙重作用的結果。因此，煤礦井下開采過程中具有較高的安全事故發(fā)生率。（2）開采技術整體偏低的問題。雖然說我國的開采技術日新月異，取得了巨大的成果，但是井下開采環(huán)境極為復雜，國內先進的技術尚不能完全滿足基本需求，采礦技術仍然無法順應社會經(jīng)濟市場的變化。此外，由于我國中小型煤礦規(guī)模數(shù)量龐大，受煤礦資源儲量、開采條件、老舊生產系統(tǒng)復雜等因素影響，大多數(shù)民企煤礦仍使用陳舊的開采設備，先進的自動化設備利用率較低，不僅降低了煤礦資源開發(fā)利用效率，而且在工作中各類故障頻發(fā)，導致開采成本顯著增加。綜上所述，由于煤礦企業(yè)對開采技術的不重視或者為了“減少”成本投入而依舊使用舊的開采技術、裝備，導致資源開發(fā)成本顯著上升?；诖?，總結推廣先進的煤礦開采技術就顯得十分必要。

3煤礦采掘技術分析

3.1離層注漿技術

在采煤過程中，經(jīng)常發(fā)生地面沉降對地面建筑物產生影響。為更好地開采煤炭，采用一種新的“三下”采煤方法，即注漿法。這種方法可控制或減緩地面沉降的情況。采用該方法采煤時，須對覆蓋層的結構進行分析，準確地選擇分離區(qū)的位置，并掌握分離層的發(fā)展。利用分層的注漿方法可取得較好的效果，無論地面沉降有多快，都能取得很好的效果，當采用分離技術進行充填時，主要是為了有效控制上覆巖層沉降的速度，進而控制地表沉降速度。操作時，首先從地面上進行鉆孔分層，填充物由孔注入的高壓地層，充填主要是為了有效地控制地層的沉降，并以填料支撐覆巖。隔離區(qū)注漿施工有許多優(yōu)點，在與分隔帶的灌漿施工過程中，投資非常小，施工也很容易。

3.2煤炭地下氣化技術

地下煤炭氣化技術屬于一種特殊的采礦方法，它是通過煤的熱化學作用控制地下煤的燃燒和產生可燃氣體的過程。地下煤氣化技術具有投資少、施工周期短、見效快、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點。尤其適合我國煤礦地質條件復雜、低質量煤比重高的情況，具有廣闊的應用前景。煤炭地下氣化技術的研究與改進，必須結合長廊和大面礦，進行大規(guī)模地下氣化試驗，轉化為連續(xù)穩(wěn)定的生產力。

3.3清潔采掘技術

因為煤礦采掘的現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境非常地惡劣，加之，傳統(tǒng)液壓的傳動技術當中運用的石油型和乳化型材料，導致煤礦采掘現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)了嚴重的問題，這和現(xiàn)階段的綠色生產的觀念非常不符。此外，煤礦當中會具有很多的易燃易爆氣體，同時，傳統(tǒng)煤礦的采掘方式還要具備很高的生產成本，直接對煤礦采掘和煤礦產業(yè)的發(fā)展產生嚴重阻礙。然而純水液壓的技術出現(xiàn)和發(fā)展，對傳統(tǒng)機械存在的問題進行了彌補，這一技術運用的是耐磨損和防腐蝕材料，同時，純水抗燃性和高散熱性都獲得了充足的發(fā)揮，在一定程度上對生產成本進行了節(jié)約，并對這一技術當中由于磨損等多種因素所導致的技術難題進行了處理，推動了煤炭行業(yè)的不斷發(fā)展。

3.3.1煤礦液壓鑿巖的機械設備

現(xiàn)階段，多數(shù)企業(yè)早已將純水液壓的技術廣泛地在煤礦作業(yè)過程中進行應用。和以往的氣動鑿巖機相比，液壓鑿巖機能力的消耗非常低，粉塵污染也非常小，同時，鑿巖的速度較快，給工作的開展做好了很多便利的裝備。能夠在一定程度上對煤礦采掘的機械作用環(huán)境的改善，確保工作能夠順利開展。

3.3.2煤礦液壓的錨桿支護鉆設備

以往礦作業(yè)開展過程中，煤礦液壓的錨桿支護鉆的設備系統(tǒng)很容易發(fā)熱，同時，油使用導致的污染情況非常大，在具體運用起來缺乏安全性，因此，這一技術在應用過程中已經(jīng)被徹底地淘汰。隨著純水錨桿的鉆機發(fā)展，我國煤礦的企業(yè)的采掘機械得到一定的提高。對于純水錨桿鉆機來說，具有較高的導熱性能，降低了熱量的出現(xiàn)，同時，水的使用也會對環(huán)境產生過多的污染，影響工作的開展。

4采掘技術和方法發(fā)展前景展望

一是高度自動化、智能化、無人化，最終實現(xiàn)無人化的煤炭采掘技術和方法。自動化的煤炭采掘在現(xiàn)階段已經(jīng)取得一定的突破，尤其是自動化程度高的綜采工作面的實踐，有效的減少了煤炭開采中人員的投入，將井下作業(yè)的人員數(shù)量控制在了最低的限度。目前很多大型煤炭企業(yè)都在通過智能化平臺構建無人或少人工作面，實現(xiàn)全自動化、智能化煤炭開采。諸如國家能源集團神寧公司紅柳煤礦在I040301工作面完成了自動化采煤開采技術的試驗，實現(xiàn)了行程、傾角、采高、位置、壓力等傳感器及配套LASC等自動找直系統(tǒng)的功能，跟機和職能視頻裝置也在不斷的改進和完善。目前很多企業(yè)對遙控和自動化截割技術在綜掘機上的應用也為掘進工作面的自動化、智能化增磚添瓦。二是基于綠色理論的煤炭采掘技術和采掘方法。綠色、節(jié)能、環(huán)保是現(xiàn)階段我國經(jīng)濟發(fā)展的重要目標，煤炭開采對于環(huán)境的污染和破化比較大，因此在煤炭開采中實現(xiàn)綠色開采是必然的要求。如水資源保護和綜合利用的保水開采，具有拋卸矸、水砂、膏體充填以及混合式充填的充填開采，煤與瓦斯共采，通過熱化學反應將原位煤炭轉化為可燃氣體抽出利用的煤炭地下氣化技術等綠色采掘技術和方法對采煤工藝的改進和創(chuàng)新，推動清潔生產技術的使用，減少煤炭開采中對于環(huán)境的破化和污染物的排放，實現(xiàn)煤炭的綠色生產，都具有十分重要的意義。

5結束語

總而言之，煤炭生產對于我國的經(jīng)濟發(fā)展具有重要的支撐作用，為我國的經(jīng)濟社會發(fā)展提供重要的能源。煤炭采掘技術和采掘方法的研究有利于提高煤炭生產的效率，對于采掘技術和方法的研究是煤炭生產中必不可少的重要環(huán)節(jié)。

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（作者單位：內蒙古鄂爾多斯永煤礦業(yè)投資有限公司）