淺議煤礦開采中井下采煤技術(shù)及采煤工藝選擇

1、    淺議煤礦開采中井下采煤技術(shù)及采煤工藝選擇    謝鵬 張憲龍摘 要：我國經(jīng)歷過大范圍、高強度的煤礦開采，由于那時全國各地很多煤礦缺少技術(shù)支持，也沒有嚴(yán)格的監(jiān)督，導(dǎo)致很多安全事故發(fā)生，開采中亦有不少損失。在經(jīng)歷過種種教訓(xùn)之后我們基本已經(jīng)確定下幾種常用的開采工藝。本文論述了幾種常見工藝，以及采煤工藝的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：井下采煤 技術(shù)和工藝 選擇前 言現(xiàn)在常用的幾種煤礦開采工藝的應(yīng)用情況不相上下，除了明顯應(yīng)用更加廣泛的機(jī)械化開采技術(shù)，其余技術(shù)應(yīng)用頻率差不多，每種工藝都有自己的特點，都有指向性地解決了某些問題，在不同情況應(yīng)該進(jìn)行恰當(dāng)?shù)剡x擇。1傳統(tǒng)常見的采

2、煤技術(shù)1.1爆破式開采一般爆破式開采技術(shù)最適宜的開采場合是人工開采難度大的、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的煤礦。但是因為爆破式開采技術(shù)（也叫炮采技術(shù)）一次性開采數(shù)量多，能有效降低人工成本，后續(xù)的收集和運輸可以通過人工和機(jī)械配合快速完成，能提高產(chǎn)出效率，所以還是有部分地質(zhì)情況較好的煤礦也愿意采用這種開采技術(shù)。1.2綜合機(jī)械化開采機(jī)械化開采技術(shù)是我國煤礦開采技術(shù)中最常用的開采技術(shù)，機(jī)械和人的組合能極大地提高開采效率，雖然增加了機(jī)械成本，但是降低了人工成本和煤礦事故的意外成本，所以機(jī)械化開采技術(shù)在我國有非常大的市場。綜合機(jī)械化技術(shù)脫胎于傳統(tǒng)機(jī)械開采技術(shù)，將計算機(jī)技術(shù)等比較現(xiàn)代化的元素融合進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)械中，實現(xiàn)了更加精準(zhǔn)

3、的開采、更加安全的開采。1.3連續(xù)開采連續(xù)開采工藝的特點就是開采和運輸速度都比較快，理想狀態(tài)下工作人員應(yīng)該將每層切割為比較規(guī)則的不同區(qū)塊，但是考慮到實際開采過程中煤層的形狀不規(guī)則、厚度不均勻，所以基本不滿足理想條件。分區(qū)開采使工人的開采目標(biāo)集中，開采數(shù)量和速度在短時間內(nèi)快速提升，并能連續(xù)開采，通過提高區(qū)域的速度提高整個煤礦的開采速度。2井下采煤常見的問題2.1煤礦開采效率低無論是純?nèi)斯み€是人工和機(jī)械相結(jié)合的開采工藝，其往往滿足了開采速度就無法滿足有效開采的量，另外開采出來的煤中摻有雜質(zhì)，需要再次加工才能投入到正常的使用中，需要洗煤等具體操作，因此整體煤礦開采效率仍比較低。2.2井下作業(yè)安全隱患

4、大煤礦開采過程中安全問題一直是各方都十分重視的問題，現(xiàn)在常用的集中開采方式雖然都在努力降低礦下風(fēng)險，但是由于工藝的限制，仍然不能杜絕瓦斯爆炸、塌方、等事故的發(fā)生。2.3工藝和技術(shù)選用不當(dāng)，成本升高有的煤礦僅僅追逐效率，沒有按照實際情況和需要選擇合適的開采工藝，反而導(dǎo)致最終成本提高，其收益并不能抵消增加的成本。3開創(chuàng)性采煤工藝和技術(shù)3.1智能化開采技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)技術(shù)如果運用到生產(chǎn)生活領(lǐng)域?qū)⒔o生產(chǎn)方式和生產(chǎn)效率帶來很大的改變。想要解決傳統(tǒng)煤礦開采工藝存在各種不足、生產(chǎn)效率較低的問題，可以通過運用智能化手段來實現(xiàn)。人工開采受到環(huán)境制約，還受到個人力量和技巧的影響，對于井下作業(yè)的工人來說不夠安全，

5、對于煤礦企業(yè)來說不夠高效，所以運用智能化手段的第一步就是合理配置開采機(jī)械，將危險的工作或者比較繁重的工作交由設(shè)置精密的機(jī)械來完成，剩下機(jī)械代替不了的位置或者人工成本相較機(jī)械成本更低的工作由工人來完成。但是這種方式存在一個很明顯的缺點擠占采礦工人的工作空間，很有可能導(dǎo)致一批工人失業(yè)，他們的去向又是一個問題。但是僅從生產(chǎn)效率方面考慮，智能化開采技術(shù)將有效提高煤礦開采量和開采速度。除了智能控制機(jī)械開采，智能化技術(shù)的另一個特征是運用先進(jìn)的儀器和監(jiān)測技術(shù)實時監(jiān)控礦井下的情況，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)涌水、危險氣體濃度過高、土質(zhì)松動等危險情況的預(yù)兆能及時傳達(dá)給地面上的工作人員，使其快速做出應(yīng)對，有效避免煤礦安全事故的

6、發(fā)生。3.2安全開采技術(shù)安全開采技術(shù)的特點主要表現(xiàn)在有利于井下工人快速逃生、有利于瓦斯等危險氣體快速逸散，并能有效避免開采過程中煤塊的砸落。目前已知的兩種安全開采技術(shù)都不同程度的滿足了這些要求，但也各有不足，根據(jù)作業(yè)的特點我們稱其為“正臺階法”和“倒臺階法”，兩種開采工藝首先都通過將開采面鑿成階梯狀，以有效避免煤塊滑落，同時有利于工人逃生時的行走。倒臺階法適用于煤層厚度較小的煤礦，正臺階法適用于煤層厚度大、煤礦公司想要降低成本的煤礦。這兩種臺階法都是運用臺階式的開采面使工人在不同階梯上工作，并通過滑坡斜面運輸開采好的煤塊，區(qū)別是正臺階法采下的煤要在工人所在的階梯上存放一定數(shù)量后就盡快運輸下去，

7、因此坡道所占面積更大，開采面的臺階數(shù)量較少，而倒臺階法以開采為主，運輸?shù)念l率較慢，綜合來看正臺階法及時運輸?shù)淖龇苡行П苊饷旱V中危險氣體的累積，階梯數(shù)少，建設(shè)成本和機(jī)械成本都會有所降低，但是開采效率不如倒臺階法高，溜煤數(shù)量多，運輸過程中可能會發(fā)生阻滯，使運輸效率降低。3.3降低成本的開采技術(shù)降低成本的主要方式就是降低井下作業(yè)人工和機(jī)械的綜合成本，這點可以通過合理配置機(jī)械和人工比來實現(xiàn)，另外一種降低成本的途徑就是降低開采成本，這點主要體現(xiàn)在開采工藝的選擇。煤礦開采主要包括“采”和“運”兩個步驟，開采的數(shù)量和速度在沒有機(jī)械布置的情況下取決于井下工人的作業(yè)素質(zhì)，所以我們要綜合考慮開采和運輸兩個步驟用到的方法實現(xiàn)成本的降低，比如可以通過將開采運輸兩個步驟結(jié)合，即將開采面和溜煤面結(jié)合，整個開采面呈傾斜角較大的光滑斜面，這樣開采后的煤塊能直接滑倒底部堆積，最后統(tǒng)一運走，降低了額外開鑿溜煤面的成本，但是很明顯這種工藝將會加大煤塊砸落的危險性，工人的人身安全還要受到更加嚴(yán)密的保護(hù)。結(jié) 語根據(jù)實際要求和作業(yè)現(xiàn)場情況選擇合適的井下采煤工藝是提高采煤效率、降低煤礦安全風(fēng)險的重要途徑。當(dāng)然我們也要加快研發(fā)智能化開采工藝、開采機(jī)械的速度，