煤礦采礦工程采煤工藝與技術(shù)質(zhì)量分析

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摘要：經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展刺激了能源需求，各種能源需求量日益增大的過(guò)程中，各種能源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目逐步開(kāi)始實(shí)施。各種新能源產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，煤炭的主體地位并未發(fā)生明顯的變化，各個(gè)煤礦企業(yè)依舊面臨著較大的生產(chǎn)壓力。采煤工藝與技術(shù)是各個(gè)煤礦企業(yè)在轉(zhuǎn)型發(fā)展的過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，先進(jìn)采煤工藝與技術(shù)的出現(xiàn)為采礦工程的實(shí)施提供了便捷?；诖耍疚姆治隽嗽诿旱V采礦工程中采煤工藝與技術(shù)的具體發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)采礦工程實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦工程；采煤工藝；技術(shù)應(yīng)用

與普通的工程項(xiàng)目相比，煤礦采礦工程在實(shí)施過(guò)程中面臨著更為復(fù)雜、惡劣的作業(yè)環(huán)境，為了克服這種不利影響的限制，采礦企業(yè)在采煤作業(yè)的過(guò)程中需要加強(qiáng)先進(jìn)采煤工藝與技術(shù)的應(yīng)用，用技術(shù)來(lái)克服各種安全威脅，使得采礦工程順利進(jìn)行?，F(xiàn)階段，在煤礦產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的今天，采礦工藝與技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化、先進(jìn)性的發(fā)展趨勢(shì)，煤礦采礦工程的實(shí)施過(guò)程中，相關(guān)人員必須要從現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況出發(fā)，保障采煤工藝與技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，最大程度上提高采煤的效率，保障作業(yè)安全性。

1煤礦采用新采煤技術(shù)的必要性

煤炭資源是我國(guó)應(yīng)用最為廣泛的資源，其分布雖然較為廣泛，但是分布條件卻相對(duì)特殊，特殊的分布條件使得開(kāi)發(fā)難度相對(duì)較大，且存在著一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。煤礦企業(yè)在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，必須要保障開(kāi)采作業(yè)中的安全性與高效性，應(yīng)用先進(jìn)的采煤工藝與技術(shù)，以提高煤炭資源的綜合利用率，避免采煤技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)所引發(fā)的資源浪費(fèi)等問(wèn)題，為煤礦企業(yè)贏得更大的發(fā)展契機(jī)[1]。我國(guó)雖然多次明確提出了煤礦轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要性，煤炭資源整合是主要的發(fā)展趨勢(shì)，但是，在一些地區(qū)依舊存在著諸多的小煤礦，這些小煤礦在采礦工程中過(guò)于關(guān)注短期的經(jīng)濟(jì)效益，缺乏對(duì)長(zhǎng)期發(fā)展的考慮，由于其發(fā)展的規(guī)模相對(duì)有限，對(duì)先進(jìn)采煤工藝與技術(shù)的掌握并不成熟，在整個(gè)的采煤作業(yè)中落后的采煤工藝與技術(shù)嚴(yán)重影響了采煤的效率，導(dǎo)致采煤工程實(shí)施過(guò)程中的安全事故頻繁發(fā)生，不僅造成了煤礦企業(yè)較大的損失，也影響了煤礦企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，在當(dāng)下的發(fā)展條件下，先進(jìn)采煤工藝與技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠保障采煤工程的實(shí)施效果，還能夠?yàn)樽鳂I(yè)人員創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境，減少采煤工作中各種不確定因素的影響，促進(jìn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)

2.1綠色開(kāi)采技術(shù)

煤礦行業(yè)是我國(guó)發(fā)展歷史相對(duì)久遠(yuǎn)的行業(yè)，在整個(gè)開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中，生態(tài)破壞是難以避免的問(wèn)題，如果在當(dāng)前的發(fā)展條件下，各個(gè)煤礦企業(yè)在采礦工程的實(shí)施過(guò)程中依舊采用粗放型的開(kāi)采模式、落后的采煤工藝與技術(shù)，將會(huì)對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成極為不利的影響，后期的治理難度相對(duì)較大，不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。在煤礦資源開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，土地結(jié)構(gòu)的破壞、水質(zhì)污染與空氣污染等都是較為嚴(yán)重的問(wèn)題，在當(dāng)前煤礦企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的過(guò)程中，各個(gè)煤礦企業(yè)都需要在采礦工程的實(shí)施過(guò)程中，密切關(guān)注各種采煤工藝的先進(jìn)性、環(huán)保性。綠色開(kāi)采技術(shù)是當(dāng)前采煤技術(shù)的主要趨勢(shì)，在采煤技術(shù)的應(yīng)用之前，相關(guān)人員需結(jié)合采礦工程現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，做好區(qū)域內(nèi)的資源與環(huán)境分析，盡量使得采煤工藝與技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中能夠減少巖巷的挖掘進(jìn)量，保障礦區(qū)劃分的科學(xué)性，使得采煤過(guò)程中，能夠高效開(kāi)發(fā)煤礦資源。

2.2小規(guī)模爆破式落煤采煤法

在一些煤礦采礦工程的實(shí)施過(guò)程中，也會(huì)采用小規(guī)模爆破式落煤采煤工藝，這一工藝在應(yīng)用的過(guò)程中為取得良好的工藝效果，往往需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件，進(jìn)行支護(hù)技術(shù)的選擇，使得在采煤的過(guò)程中，能夠?qū)⒌V區(qū)的煤炭資源實(shí)現(xiàn)化整為零的處理，保障煤礦資源開(kāi)發(fā)的充分性。一般情況下，如果在采礦工程中應(yīng)用的是小規(guī)模爆破式落煤采煤工藝，對(duì)于技術(shù)的要求相對(duì)較高，不僅要保障支護(hù)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，還需要在采煤工藝的應(yīng)用過(guò)程中，保持井下良好的通風(fēng)條件，使得所有的通風(fēng)設(shè)備處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下，借助于各種通風(fēng)設(shè)備，及時(shí)將爆破產(chǎn)生的廢氣排放出去，避免廢氣對(duì)作業(yè)人員的人身健康產(chǎn)生危害[2]。此外，此種采煤工藝的應(yīng)用過(guò)程中，還需要使得礦井內(nèi)的進(jìn)排水系統(tǒng)保持正常，在此技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，發(fā)生漏水現(xiàn)象的概率相對(duì)較高，如果作業(yè)過(guò)程中積水無(wú)法及時(shí)排除，將會(huì)造成重大安全事故，因此，必須要保障排水的通暢性。

2.3放頂煤技術(shù)

現(xiàn)階段，我國(guó)的很多煤礦資源埋藏較深，特殊的分布環(huán)境加大了煤礦開(kāi)采的難度，而這對(duì)這類(lèi)型的煤礦資源，煤礦企業(yè)在開(kāi)采的過(guò)程中，更多地會(huì)選用放頂煤技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)是在不斷的采煤工程實(shí)踐中得到了一種新型技術(shù)。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，有關(guān)人員需結(jié)合煤層的分布情況，在煤層的下部確定一個(gè)開(kāi)采作業(yè)位置，利用相互的支撐力來(lái)保障開(kāi)采作業(yè)的順利進(jìn)行，這種開(kāi)采技術(shù)下，能夠提高作業(yè)的安全性[3]。與傳統(tǒng)的采煤工藝與技術(shù)相比，放頂煤技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分明顯，在一些地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的采礦工程中，如果應(yīng)用放頂煤技術(shù)，不僅可以提高采礦工程的效率與質(zhì)量，還能夠減少各種事故的出現(xiàn)，且這種技術(shù)的適用性較廣，對(duì)煤層埋深的限制相對(duì)較小。在放頂煤技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，所使用的機(jī)械設(shè)備不需要依賴(lài)于進(jìn)口，有效降低了采煤成本，實(shí)現(xiàn)了資源的高效利用。

3一次采全高技術(shù)在采礦工程中的具體應(yīng)用

3.1煤礦概況

以某煤礦工程為例，采區(qū)3煤層為合并區(qū)，3煤層厚度達(dá)到了3.6~6.46m，且3煤層直接頂板為細(xì)砂巖、粉砂巖與泥巖，厚度在1.35~17.32m之間，但多數(shù)處于2~8m。粉砂巖與細(xì)砂巖的抗壓強(qiáng)度分別為17~35MPa、67.6~173.9MPa，綜合來(lái)看屬于穩(wěn)定頂板，而泥巖屬于不穩(wěn)定頂板。3煤層底板為泥巖、粉砂巖與砂質(zhì)泥巖，厚度在1~3m，抗壓強(qiáng)度處于7.8~51MPa之間，屬于不穩(wěn)定-穩(wěn)定底板結(jié)構(gòu)，3煤層主要以焦煤為主，煤質(zhì)存在低中灰分、中揮發(fā)分、強(qiáng)粘結(jié)性、成焦率高的特征。從采區(qū)總體構(gòu)造來(lái)看，呈現(xiàn)出向北北西傾斜的單斜構(gòu)造，且在其中存在部分?jǐn)鄬咏Y(jié)構(gòu)，地層傾角在30°左右，存在裂隙發(fā)育。采區(qū)巷道的布置如下1：（）巷道布置，在此采礦區(qū)域內(nèi)，總共布置了三條采區(qū)下山，分別為軌道下山、膠帶下山與專(zhuān)用回風(fēng)下山，其中，膠帶下山主要用于煤礦資源的輸送，而軌道下山主要是用于材料與人員的運(yùn)輸，當(dāng)然在一些時(shí)候也可用于進(jìn)風(fēng)，而回風(fēng)下山主要用于采區(qū)回風(fēng)。（2）工作面順槽布置，在布置的過(guò)程中采用的是單巷布置，沿著空掘巷服務(wù)下區(qū)段來(lái)布置，無(wú)煤柱開(kāi)采方式，間隔開(kāi)采沿空掘巷。在每個(gè)工作面上，都需要進(jìn)行膠帶機(jī)順槽與回風(fēng)巷、輔助運(yùn)輸順槽與進(jìn)風(fēng)巷的布置，在這種布置方式下，能夠有效保障采礦作業(yè)區(qū)域內(nèi)煤炭資源的回收率，對(duì)于防止煤層自然發(fā)火的現(xiàn)象具有現(xiàn)實(shí)意義，巷道后期的維護(hù)工作量相對(duì)較小。

3.2采煤工藝與技術(shù)選擇

在此煤礦工程中，回采工藝可以選擇以下幾種方式：（1）綜合分層開(kāi)采工藝；（2）綜采放頂煤開(kāi)采工藝；（3）一次采全高開(kāi)采工藝。綜采分層工藝的技術(shù)出現(xiàn)相對(duì)較早，在具體的應(yīng)用過(guò)程中具有廣泛的使用性。綜采放頂煤采煤工藝在采礦工程中的應(yīng)用具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具有節(jié)能性、高效性的優(yōu)勢(shì)，且在具體的應(yīng)用過(guò)程中成本投入相對(duì)較低，能夠取得更為理想的經(jīng)濟(jì)效益，在厚煤層或者特厚煤層中多選用這種工藝。一次采全高采煤工藝同樣是一種適用性較廣的回采工藝，但是，由于在此礦區(qū)條件下，煤層的埋深大、傾角大、厚度大，在此工藝的應(yīng)用過(guò)程中需注意各個(gè)環(huán)節(jié)的控制。綜合分析來(lái)看，為了在此礦區(qū)條件中取得良好的開(kāi)采效果，保障采礦工程的實(shí)施質(zhì)量，在采煤工藝與技術(shù)的選擇過(guò)程中，有關(guān)人員需充分考慮礦區(qū)內(nèi)煤層分布的具體條件，綜合對(duì)比幾種回采工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而從中選擇最為合適的技術(shù)。綜合考慮，此采礦工程中宜選用一次采全高與分層相結(jié)合的采煤工作，在采高＜4m的區(qū)域內(nèi)，采用一次采全高綜合機(jī)械化開(kāi)采作業(yè)方式，而在3.6~6.46m的區(qū)域內(nèi)，采用分層綜采采煤技術(shù)。

4結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著煤礦需求的日益增加，采礦工程項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注各種采煤工藝與技術(shù)的應(yīng)用，以保障采煤工藝的先進(jìn)性，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上保障良好的采煤效益，促進(jìn)煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)，用技術(shù)帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王紅敏.煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)分析[J].能源與節(jié)能，2017,(02):147-148.

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[3]張凱.煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)研究[J].石化技術(shù)，2019,26(08):88+78.

作者：蘇秉 單位：山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司望云煤礦分公司