煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨

申崭

摘  要：煤矿开采，作为我国重工业中的一大支柱，也是重工业和轻工业得以进行的一大基石。随着社会经济的发展、技术的进步以及对于人类健康安全的注重的提高，加之煤矿开采于人类持续发展的重要性，煤矿开采技术与掘进支护技术都得到了较大的进步与完善并且极大效率地运用到现实中的煤矿企业。本文即对于现代社会发展下，煤矿开采技术与掘进支护技术的浅析与研究。

关键词：煤矿开采  开采技术  掘进支护技术  技术分析

中图分类号：TD35                               文献标识码：A                     文章编号：1674-098X（2020）08（c）-0028-03

Abstract： Coal mining， as a pillar of my country's heavy industry， is also a cornerstone for heavy industry and light industry. With the social and economic development， technological progress， and increased emphasis on human health and safety， coupled with the importance of coal mining for human sustainable development， coal mining technology and driving support technology have made great progress and perfection and are extremely effectively applied to coal mine enterprises in reality. This article is about the analysis and research of coal mining technology and driving support technology under the development of modern society.

Key Words：  Coal mining; Mining technology; Driving support technology; Technical analysis

煤矿开采作为专业性相对较强的一项专业与工作，其工作环境包括在内的安全性与其专业性成反比。煤矿开采的安全性较低，但在一定程度上而言，此安全性又与人类对于开采煤矿的决策与方向密不可分。人类通过一定的技术和机器对开采煤矿的范围进行勘探，从而寻找出合适度最高的方案和方向以进行作业。因此，除去一定的预料之外的自然灾害的风险，人类专业性的判断与决策十分重要。而人类专业性的判断与决策与人类的经验度与技术息息相关。所以，煤矿开采技术与掘进支护技术于煤矿开采而言可谓是非常重要！

1  常用性煤矿开采技术分析

1.1 综采工艺

综采工艺，作为一种高度及综合性运用机械以进行开采煤矿的开采工艺（机械化采煤工艺中的一种），机械化程度高，在采煤的各道程序中極为普及与常见。煤炭，作为一种古代植物埋藏于地下且经历了各种复杂的生物化学与物理化学，从而逐渐形成的固体可燃性矿物，人类通过综采工艺可在一定程度上大大减少与开采出来的煤炭的紧密接触，在开采人员的安全性上得到一定的保证[1]。例如，人类通常使用采煤机以落煤及装煤，人们亦时常使用可弯曲刮板输送机运煤等等。上述综采工艺的运用在一定程度上减少了人力成本和时间成本的投入，提高了经济效益，更为重要的是，与以往的传统雇佣人工进行装煤、运煤相比，高度采用机械化的综采工艺使从事此专业的人员减少了在运输过程中由于背负重物产生的意外，从而在一定程度而言，增加了从业人员的安全性。

当然，此工艺技术需要技术人员根据一定的条件下进行采用，比如应当根据当地煤矿的具体情况进行考虑，此工艺适用于顶板坚硬且煤层较为稳定的煤矿，而不适用于煤层较不稳定等的情况。除此，基于煤矿开采是一项与经济效益相关的产业，使用者对于综采工艺中各种专业性机器的投入应适当考虑到其成本问题与效益问题，考虑到此机器的采购与运用是否与经济效益冲突较大，也应当同时考虑到所聘请的工作人员中是否有会使用该机器的人员，如果没有，该从哪里再聘请或者放弃购入该机器等等一系列相关的问题。

相对于目前采矿行业的情形而言，实现全面机械化仍具有一定的难度，其可实行性有待研究。但是依赖于高度机械化的情况正朝着越来越多的形态发展。

1.2 炮采工艺

炮采工艺，即为通过打眼放炮的方法进行爆破破煤从而实现开采煤矿的目的。此工艺中所需的劳动力相较综采工艺而言大大增加，加之我国人口众多，劳动力成本相较发达国家而言较低的背景下，炮采工艺仍是目前我国采用的技术中被人们接受度最大的一种，在我国采矿业中占据大约45%的应用率[2]。在炮采工艺中，由于被爆破的煤炭破碎度大，形成了以机械装置或人工收集完成装煤的单项工艺。然而，从另一方面而言，炮采工艺中采用的劳动力多，机械程度则相对较低，产量和效率将没有综采工艺高，但其所需的设备较为简单，且适用于采矿中的大部分情况中，其适用性相较于综采工艺广。这也是我国对此工艺使用率较为高的一方面原因。当然，由于该工艺的重中之重为“炮”，作为该工艺中不可或缺的一部分，爆破不可避免，这在一定程度上也加大了从业人员的安全隐患。炮采工艺虽实用，但同样需要采用者结合现实中各方面的因素进行综合评估以实行。

1.3 水采工艺

水采工艺，即为水力采煤工艺，如字面上而言，利用水的压力作为作业的动力进行采煤。水力采煤主要是利用水枪射流破煤以此来达到采煤的目的，如同古时人们运用的古代水力冲压机一般巧妙运用水的“能力”（压强）进行工作。可以说，水力采煤工艺中“水”的运用如同炮采工艺中的“炮”的重要性一致。当然，该工艺对于水资源的运用程度相较于其他工艺而言较高，对于水资源的污染程度也将大大提高。但是，此种工艺对于我国开采煤层条件较差的地区具有较为重要的实用性。其主要由高压供水系统、煤水运提系统及脱水系统三部分组成并进行综合性运用。而其所需的劳动力较轻及相对于其他工艺而言相较简易操作的特点也让众多的企业积极运用。

2  常用性掘进支护技术分析

2.1 掘进作用

2.1.1 钻爆法

钻爆法作为掘进技术中的一种，其通过钻孔、装药等方式挖掘岩石以达到在开采煤矿路程中得以前行的目的。使用这种方法所需的前期准备工作较多，如运用机器探测前方路段的岩石是否牢固以致开采人员运用一定的途径前行时其安全性得到一定的保证。其主要包括全断面掘进法、导洞法、分部开挖法等具体可操作性方法[3]。

2.1.2 综合机械化掘进

综合机械化掘进，简称为综掘法，类似于综采工艺，同具有机械化程度较高的特点。其施工时的安全性较高，以掘进机作为该方式的主要装备。根据一定资料显示，共计200多种不同类型的掘进机被人们在矿业工作中使用。由此可见，掘进机的使用在矿业开采中占有着一定的重要性。这是一种在近几十年内迅速发展起来并被人们不断加以改进和完善的先进的专业化掘进技术，可连续作业进行掘进大大提高了施工人员的作业效率，其无爆破震动和烟雾的作业特点更是于施工人员的安全而言多加了一层“防护”。

2.2 支护作用

支护在煤矿开采中起着保护的作用。如同人们运用在爆破山洞以开采隧道进行通路时需要支架起工具以防止山洞崩塌一般，支护在煤矿开采中担负着施工人员的安全及煤炭运输的通畅问题。在巷道支护形式中，通常包括摩擦支柱、液压支柱、U型钢及Arch sets拱形支架[4]。其支护力主要作用在周围岩石表面，亦如同野营时支撑起帐篷的支架一般。在锚杆支护中，人们通常以金属件、聚合物件等制为杆体并进行使用以限制周围岩石岩体的活动，并以此来稳定及使其保持连续变形。

支护在传统煤矿作业中也占据着不可忽视的作用。随着时代的发展和技术的进步，笔者以为，处在科技发展的优势环境下，企业与施工作业方更加应该注重支护作用中所需的工具和技术的更新，以此来最大程度地保护施工人员的安全与提升运送煤炭的过程的流畅度。

3  结语

出于煤矿开采技术及掘进支护技术在煤矿行业中的重要作用，现阶段，各企业与施工作业方皆在煤矿开采技术及掘进支护技术的更新和完善中探索着。笔者以为，除去上文中所阐述的关于这些技术的简要分析外，各企业与施工作业方更应该通过更为专业的人士和团队在采矿作业前进行更为详细和专业的勘探，并根据勘探的结果对于开采煤矿的方案进行确认和完善方案，可通过多种方法的综合运用以达到最终的较为完美的开采，也应当增加对于施工人员安全性的考虑，减少对于“煤矿塌方”这类令人忧心的安全事故的出现，同时也要兼顾作业成本和经济效率的问题。

参考文献

[1] 张建辉.煤矿掘进支护问题及应对方法研究[J].当代化工研究，2020（4）：40-41.

[2] 牛赛银，朱耿东，薛城峰.探讨煤矿开采技术和掘进支护技术[J].区域治理，2019（3）：147.

[3] 高蕾.浅谈煤矿开采技术与掘进支护[J].百科论坛电子杂志，2019（2）：65.

[4] 皇甫家滨.煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨[J].魅力中国，2018（23）：358.

[5] 赵军华.浅谈煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].科技资讯，2019，17（23）：65-66.

[6] 徐學野.浅谈我国煤矿地下开采技术的现状与发展策略[J].科技资讯，2019，17（17）：45-46.