煤矿采煤技术的合理优化

2020-01-13范敬伟山西焦煤西山煤电官地矿山西太原030000

化工管理 2020年33期

关键词：离层条带注浆

范敬伟(山西焦煤西山煤电官地矿，山西太原 030000)

0 引言

煤是我国主要的能源结构，随着经济社会的快速发展，人们生产生活中对煤的需求量不断增加，对煤矿采煤技术提出了更多的要求。山西的煤矿规模大小不一，所使用的设备和技术水平存在较大差距，下文分析了煤矿采煤技术中存在的问题并提出相应优化措施。

1 煤矿采煤技术的合理优化原则

1.1 保障安全

在煤矿采煤过程中安全问题是最重要的内容，在采煤的各个环节都需要注意人身安全，安全的生产流程能够避免出现安全事故。第一，在采煤工作开始之前，工作人员要做好相应的安全检查，包括煤矿的通风、防水、防火设备检查和采煤中的技术设备检查；第二，在煤矿的采煤作业中，参与施工的工作人员应具有良好的安全意识，在采煤中谨慎作业，避免因操作失误产生危险；第三，在煤矿采煤技术优化过程中研发人员要从安全性角度出发，以安全为基础再进行后续的发展和优化[1]。

1.2 速度高效

在煤矿采煤技术的优化过程中，提高采煤效率是非常重要的。若煤矿企业可以在煤矿采煤过程中，通过优化煤矿采煤技术的方式，提升煤采出率，降低自燃现象出现的概率，不但可以提高采煤的安全性，还能够避免煤矿浪费现象的出现，提高煤采出率。当前较为常用的技术优化方式有两种，一种是通过优化技术流程降低生产时间，另一种是对采煤工作进行系统化管理提高总体效率。

1.3 经济适用

当前煤矿企业建设发展的基本原则是在保障生产安全的基础上，提升经济效益。由于提高采煤成本会增加企业的紧急负担，在煤矿采煤技术优化过程中，工作人员应该在降低采煤成本的基础上，对采煤设备进行优化，进而达到对采煤技术进行完善的目的。同时，为避免又能员工失误而造成的经济损失，煤矿企业可以通过对专业技术人员进行培训的方式，提升员工的专业水平、工作效率与责任意识，进而确保企业可以在安全生产的前提下尽量增加煤矿的采出率，保障企业的利益最大化。

2 煤矿采煤技术的问题分析

2.1 煤矿采煤设备性能较低

现阶段，煤矿企业在开采过程中更注重成本的压缩与煤炭开采量的增长，但受我国与煤矿采煤相关的技术设备、专业人才数量较少的影响，许多煤矿企业在采煤过程中使用的设备安全性能较低，在采煤过程中时常会出现设备故障，出现设备故障对采煤的进度造成延误，有时还会给参与采煤的工作人员带来危险，即对采煤工程造成影响又会对企业造成经济损失，所以煤矿企业想要增加经济效益优化采煤设备是基础。

2.2 煤矿采煤系统不完善

现阶段，由于煤矿采煤具有特殊性，要根据不同的地质条件选择合适的设备和操作方法，煤矿企业要对采煤的质量、速度多花费的成本进行平衡，选择最优的工艺流程，使企业的利益最大化。尽管我国的煤矿开采已经在今年来的发展过程中，形成了一套发展体系，但在全球范围内，中国的煤矿开采技术水平还处于中等偏下的位置，并且煤炭开采后的利用率也比较低。

2.3 煤矿采煤技术水平较低

在许多中小型煤矿企业常要面对资金短缺问题，所以采煤设备会比较落后，这些企业为了追求经济效益，会忽略掉增长采煤技术，导致平均采煤技术得不到发展，甚至停滞不前，没有得到有效的发展。我国的采煤技术水平分布不均匀，发达区域的拥有着比较先进的采煤设备，采煤的技术水平也比较高，但是大部分煤矿企业采用比较传统的采煤方式，开采质量处于较低水平[2]。

3 煤矿采煤技术的优化措施

3.1 改进煤矿采煤设备

改进煤矿采煤设备使优化煤矿采煤技术的基础，采煤设备提高能为采煤技术提供保障，采煤设备的加强应该引起各煤矿企业的重视，煤矿企业在作业中应该尽量使用机电设备。在煤矿开采过程中应该规范化运行过程，使先进的开采设备发挥出应有的作用，煤矿企业想要长期顺利发展优化煤矿开采设备和完善煤矿开采流程都是至关重要的。

3.2 优化煤矿采煤系统

在煤矿采煤过程中协调各个环节，让采煤设备发挥最大作用，煤矿企业应该建立完整的体系，对采煤工作实现系统化管理。煤矿企业应该使用现有的信息技术对采煤技术进行分析，通过科学的手段对采煤技术进一步优化，煤矿企业想要进一步发展除了对作业效率的提高，积水水平的发展和管理模式的建立都很重要。

3.3 完善煤矿安全开采体制

安全开采作为煤矿运行的必要保障，是煤矿企业正常运营的基础，更是保障员工生命安全的要求。近年来，在政策支持下，我国的煤炭开采行业迎来了发展的新时期，在当前煤炭开采过程中，为避免安全问题对于煤炭正常开采的影响，煤炭开采企业必须建立有效的煤矿安全开采体制。首先，煤炭企业应当依据煤矿的实际情况，制定科学合理的煤矿采煤流程，并通过加强对开采环节监管力度的方式，避免安全事故的发生。其次，瓦斯浓度过高、矿井渗水、设备安全性差等问题是煤矿开采中较为常见的安全问题，在开采过程中，为避免因上述问题的出现影响开采工作的正常进行，煤矿方面应当在采煤工作正式开始之前，制定出有效的安全事故预防机制，以便在事故发生后及时对其进行处理，从而保障煤矿企业的经济效益。最后，在煤矿开采过程中，巷道布置质量与煤矿通风供暖、防火防水等情况有着极为密切的联系，在煤矿开采过程中，煤矿企业应当提升对巷道建设的重视程度，同时，为避免矿井事故发生威胁员工的人身安全，企业方面还应当建立集约化的应急机制，进而在保证工人安全的前提下，达到提升煤矿开采效率的目的。

3.4 煤矿采煤技术优化措施

3.4.1 无人工作面开采技术

大多数煤矿的破煤、装煤、运煤和处理都是在回采工作面完成的，在使用无人工作面开采技术后工作人员就不需要到回采工作面，通过操作机器和相关设备就能够完成破煤、装煤、运煤和处理工作，能够提高工作效率。使用无人工作面开采技术能够为工作人员的生命安全提供保障，也可以提高相关工序的完成质量和工作效率，使煤矿开采工作稳定进行。例如，在某煤矿的采煤工作中，工作面使用的是长壁后退式采煤法，采煤工艺使用的是机械化的采煤方式，在割煤工作时选择双滚筒进行切割。首先，将回风巷的巷道外端布置成半圆拱形，运输巷道布置在煤层顶板，做好支撑工作。其次，顶板支撑选择掩护式支架，在此无人工作面使用的是滚筒式采煤机，如果在薄层工作面可以选择刨煤机。使用无人工作面开采技术该煤矿的产量逐渐增长，有效的提高了生产效率，所以在煤矿采煤过程中无人工作面开采技术的运用会被更广泛地应用[3]。

3.4.2 离层注浆技术

在煤矿的开采过程中对采空区上方离层区域进行灌浆避免岩层下沉情况的发生，离层注浆技术主要是利用高压作用来完成注入高温浆液的工作，离层注浆技术可以在地面进行完成，对煤矿采煤工作不会造成影响，采煤工作人员的安全可以充分得到保障。离层注浆技术所需要的设备并不复杂，操作简便，对人力和物力所投入的成本较少，使用离层注浆技术能一定程度的增加煤矿企业经济收益。在我们煤矿的施工过程中，为了保证工作人员的人身安全和施工的顺利进行，施工工作人员对离层进行分析后利用高压作用进行注浆工作，这是离层注浆技术在我公司的实际应用。离层注浆技术难度不大，对煤矿企业生产的安全性大幅度增加，应该在矿区广泛的推广这项技术。

3.4.3 井下填充技术

在煤矿企业采煤过程中为防止地表塌陷有一道工序是将填充材料运输到采空区，工作人员利用井下填充技术对采空区周围岩层进行合理控制，防止发生岩层崩落情况给工作人员造成伤害，也能保证煤矿采煤工作的顺利进行。井下填充技术比传统的填充技术安全性更高，适用范围更广，对煤矿采煤的质量和效率都有所提高，但花费的成本较高，煤矿企业在使用此项技术之前要考虑自身情况进行合理选择。

3.4.4 放顶采煤技术

在煤矿企业开采厚度较厚的煤层时会使用放顶采煤技术，因为煤层厚度决定着回采工作面的口径，所以工作人员在煤矿开采之前需要挖掘合适的工作面，挖掘合适的工作面后结合普通的开采方式进行煤矿采煤工作。例如，我们单位进行山西某煤矿的开采时，由于煤层厚度较厚，工作人员使用放顶采煤技术进行采煤。放顶采煤技术降低了采煤的难度，提高了采煤的效率，但在使用放顶采煤技术的过程中会造成煤炭资源回收率降低，造成资源浪费。在煤矿企业采煤过程中应该根据实际情况合理的选择不同的开采方式，适时地改进开采技术。

3.4.5 条带开采技术

条带开采技术是将不同煤层要开采的区域划分成规则的条带形状，进行采煤时按照规划好的条形隔一条一开采，留下的区域可以支撑上面岩层的重量，通常地表不会有明显移动和变形，条带开采技术常被用于保护地表建筑物时使用。条带开采包括走向条带开采、倾斜条带开采和伪斜条带开采三种开采方式。走向条带开采通常用于水平或者倾斜较小的煤层，倾斜较大的煤层使用走向条带稳定性较差，其优点是工作面的推进长度长，搬家次数少。倾斜条带开采通常用于倾斜煤层，煤层的倾斜方向为条带的长轴方向进行布置，其优点是稳定性高、适应性强，在煤矿的采煤工作中常被使用，其缺点是工作面搬家频繁。伪斜条带开采通常用于倾斜角度大于35°的煤层，每层的倾斜方向与条带长轴的设计方向成角度进行布置，其优点是可以解决一些开采难度表达的项目。在条带开采过程中要根据实际情况进行选择条带开采的方式，减少工作面搬家次数提高采煤效率。

3.4.6 长臂采煤技术

炮采、综采与普采作为长壁采煤技术的重要组成部分，被广泛应用于当前采煤行业当中。其具体应用方式为，首先，煤炭企业依据煤矿的实际情况，制定科学合理的爆破参数；其次，依据设计的爆破顺序对煤矿进行爆破；最后，在确保爆破地点安全稳定后，开采煤矿中的底煤与预留煤。一般情况下，这种需要将机械与人工结合到一起的开采技术被应用于煤矿底层的煤炭开采，其实施可以有效地提升煤矿的开采效率[4]。