1、煤 矿 开 采 技术 与 掘 进 支护 技 术 研 究 史艳峰 山 西 华晟 荣 煤矿 有 限公 司 生产 科 摘 要： 煤矿开采作为危险性极高的工种长久以来都是安全生产的重点关注对象, 如何 保障人员安全的同时加快采煤效率是煤矿开采企业研究的主要问题之一。 本 文通 过煤矿开采和煤矿掘进支护技术这两个重要方向的研究对我国煤矿企业安全生 产给出一些建议, 促进我国煤炭行业的持续健康发展, 同时推动煤矿现代化、 智 能化生产的发展。 关键词 ： 煤矿生产; 开采技术; 掘进支护技术; 1 煤矿开采技术现状 及发展 1.1 我国 煤矿开 采现 状 (1) 煤炭作为我国最重要的能源供应, 对我国经济
2、发展做出了卓越的贡献。 我国 的煤炭资源储量 十分丰富, 对煤炭的利用程度也十分深入, 然而在实际的开采 过程中容易发生瓦斯泄露、 冒顶事故等危险, 这也直接导致了我国煤矿安全事故 的频繁发生。 由于我国长久以来对于煤炭的开发利用属于粗放式的利用方式, 煤 炭的开采技术也落后于国际能源巨头的最新采煤设备。我国要积极引进新技术、 新设备, 通过设备的更新换代和人才的引进培养促进我国煤炭开采事业的发展 脚步与国际接轨。 (2) 煤炭的开采过程往往伴随着严重的环境污染, 我国西北部的煤矿仍然有相 当一部分属于露天开采的煤矿, 在他们的煤层爆破、 煤炭运输过程中会产生大量 的扬尘, 煤层挖空之后会对周
3、围的植被与生态环境造成较大破坏, 地下水位也 会相应的下降容易造成地面塌陷、 山体滑坡等问题。 这些环境污染问题的治理有 赖于新的科技支持, 如何加固岩层、恢复植被是以后煤矿环境治理的研究方向。 (3) 煤炭开采工作仍然属于劳动密集型产业, 需要大量的人员参与生产工作, 效率相较机械化生产的其他行业低了很多。 在煤炭的开采过程中, 受限于开采技 术 的不完善, 部分煤层不能完全开采出来, 造成了一定程度的资源浪费, 这对 于煤炭生产企业和社会来说都是比较大的经济损失。 1.2 煤矿 开采中 采矿 新技 术的 应用 1.2.1 使用刨 煤机 采煤 刨煤机对于各种不同的煤层开采效果都较为良好, 因
4、此能极大的促进采煤效率 的提升。 刨煤机设计了简洁的工作结构, 使用无极绳进行工作部的牵引工作, 这 样就能带动工作部在导轨上沿着既定的方向转动并且分割煤层, 这样的机械化 运作无需人工参与, 能有效的节约人力资源。 通过设备自带的计算机能够对刨煤 机进行有效的控制, 生产活动也能按照设定的 参数自动进行, 这样对于提高采 煤效率是极为有效的保证, 并且由于参与现场工作的人员极少, 作业环境的安 全性大大增加, 有力的支持了煤炭企业的安全生产工作。 1.2.2 地下深 矿井 开采技 术 对于地下以下较深煤层的开采, 需要注意矿井巷道的分布设计、 煤炭瓦斯问题处 理、 煤层开采过程中的矿坑压力控
5、制、 工作环境的通风等问题。 对于煤层与岩石 层的接触面形成的煤矸石问题, 现在比较常用的处理方法是就地处理, 在采煤 工作区域直接破碎然后作为尾矿填充材料进行填充工作, 这样能在节约煤矸石 处理费用的同时减少填埋材料的运输费用。 2 煤矿支护技术现状 及问题 2.1 煤矿 掘进过 程中 的支 护现 状 随着我国煤矿开采工作的不断增加, 原有的巷道布置方式都在岩石之中, 严重 影响开拓掘进效率和消耗运输能力。 随着支护技术的发展, 人们越来越多的应用 煤巷道代替岩石巷道进行煤层的开采运输, 虽然支护的难度增加了不少, 但随 之产生的经济效益却远远高于支护工作所需费用。 煤矿掘进工作中最重要的莫
6、过 于支护工作, 它是保证煤矿巷道安全的最重要手段。 支护工作最主要的作用是限 制被挖空的巷道周围岩石的由于压力变化产生的位移, 提高巷道的承载能力、 稳 定岩层, 从而保证施 工人员与设备的安全。煤矿巷道的支护形式经历了木支护、 混凝土结构支护、 钢结构支护和锚杆支护等阶段。 我们国家最初使用锚杆支护技 术来处理煤矿巷道支护问题是在 60 多年, 从 那时起支护技术发展得越来越成熟, 也逐渐研究出了各种开采环境下相应的支护技术。 主要有单体锚杆支护、 桁架锚 杆支护、 深井锚杆支护、 软岩巷道锚杆支护等形式, 他们在经过煤炭生产企业的 运用之后在不同的煤层支护工作中发挥了巨大的作用, 取得了
7、令人满意的支护 效果和经济利益。 我国的煤矿开拓掘进深度与开采规模与日俱增, 随之而来的支 护压力也大大增加, 使用适宜的锚杆技术对相应的煤层进行支护工作有力保障 了巷道安全, 提高掘进速度, 增加单位时间内采煤量, 为企业增加经济利益的 同时也加速了锚杆支护技术的发展。 2.2 煤矿 采煤掘 进支 护技 术存 在的问 题 (1) 煤矿企业对支护技术的重视程度不够。 对于煤矿企业来说, 经济利益是最重 要的也是最现实的追求, 部分煤炭企业为了追求经济利益最大化通常会将注意 力从支护技术上转移开来。 少了煤矿企业的应用支持, 煤矿巷道支护技术的发展 也就举步维艰。 (2) 国外对国内企业的技术封
8、锁。 国外经过了百年的发展, 对于煤矿巷道支护技 术的研究相比于 国内企业还是要先进许多, 但为了维持技术领先程度国外企业 纷纷选择对我国煤炭生产企业实行技术封锁, 这样我国的企业无法接触到最前 沿的支护技术, 使得国内的支护技术得不到有效的指导与改进, 难以满足日益 增长的开采需求。 (3) 开采掘进设备比较落后。 对于煤矿开采这种机械化程度越高开采效率越高的 行业来说, 机械设备的先进程度就几乎决定了企业的生产能力。 国内的某些煤矿 企业为了追逐经济利益, 尽可能的压榨旧设备的使用功能, 使得煤矿的设备更 新换代更不上时代的步伐, 也就限制了企业进一步发展的可能性。 3 结语 煤炭作 为我
9、们生活中最重要的能源物质影响着社会的方方面面, 保证煤炭的持 续供应是社会经济健康发展的先决条件, 如何运用新设备、 新技术在保证安全的 基础上增加煤炭产量是企业和社会共同的任务。 因此, 今后在进行煤炭开采时企 业要联合科研机构加快相应的技术研发工作, 将煤炭开采技术与煤矿支护技术 科学地结合起来, 为煤矿的安全生产保驾护航。 参考文献 1 李志强.试析复杂地 质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用J. 城市建 设理论研究 (电子版) , 2014 (8) . 2 刘建忠.锚杆支护技 术在煤矿掘进巷道中的应用J.科学之友, 2013 (12) . 3 方树林, 张剑, 武 立文, 等. 特厚夹层坚硬顶板大断面掘进巷道围岩变形特 征与支护技术研究J. 煤炭工程, 2012 (2) :3032. 4 张雨.开采上限复杂 地质条件下探巷掘进技术研究与应用J.中国高新技术 企业 (中旬刊) , 2013 (5) :9495.
