煤矿井下采煤技术及存在的问题探究 曾得国

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:曾得国
[导读] 摘要:煤矿资源作为当前社会发展的重要能源,在社会经济进步和建设中发挥着不可替代的作用,随着国家对煤矿产业的重视程度的不断加深,相关工作人员需要加强对煤矿井下采煤技术的研究力度,结合煤矿生产要求以及需求选择正确的煤矿井下采煤技术来开展日常的工作,因此对原有煤矿井下采煤技术进行创新和改革非常重要,相关工作人员需要加强对这一问题的重视程度。
        神东煤炭集团保德煤矿  山西忻州  036600
        摘要:煤矿资源作为当前社会发展的重要能源,在社会经济进步和建设中发挥着不可替代的作用,随着国家对煤矿产业的重视程度的不断加深,相关工作人员需要加强对煤矿井下采煤技术的研究力度,结合煤矿生产要求以及需求选择正确的煤矿井下采煤技术来开展日常的工作,因此对原有煤矿井下采煤技术进行创新和改革非常重要,相关工作人员需要加强对这一问题的重视程度。本文对煤矿井下采煤技术及存在的问题进行探究。
        关键词:煤矿;井下;采煤技术
        引言:
        在国内,尽管煤炭产能居世界首位,然而采煤技术的发展与普及仍较为滞后,当前采煤机械化水平有所提升,采煤效率及安全性也得到了较好保障,然而从整体看采煤技术仍有许多不足,特别是井下采煤技术的应用,在机械化水平、采煤安全性以及井下重难点问题的应对等方面还有较多欠缺。下面将针对井下采煤技术、问题及应用策略展开详述。
        1井下采煤特点分析
        由于煤矿井下的开采条件极为复杂,井下地质条件不够稳定且空间狭窄,地下煤层的分布也不规律,这显著增加了井下采煤的难度。因此,井下开采前要做好勘探工作,掌握煤层分布及地质特点,这样才能确保开采方案的合理性,达到较为理想的井下开采效率。井下开采还面临严峻的安全开采形势。通常在进行井下采矿时,要全面分析煤层、地下水分布、瓦斯浓度等各类影响因素,合理选择开采方式,保证煤矿采收率。随着采煤技术发展,各类先进钻采技术不断涌现,如钻具位置检测、定向钻探等,对井下开采效益有很大提升。
        2井下采煤技术
        2.1深井开采技术
        深部开采在当前煤矿开采技术快速发展的形势下非常普遍,很多煤矿实际开采深度达到了1000m,与普通的采煤技术相比,深井开采对开采技术的要求更高。但是,由于深井开采状况非常复杂,在具体的开采作业过程中,通常采用比较统一、完整的开采技术方案,而要想全面提升煤矿井下开采效率和安全性,就必须要针对矿井开采地层结构的差异性进行全面分析。井下煤矿在具体开采过程中必须要充分考虑矿井本身的压强、地层冲击等各种因素,同时,还要针对矿井通风系统进行科学改造,最大程度提升矿井内部的通风量,这样才能有效降低矿井内部温度。另外,要想实现对瓦斯爆炸事故的有效预防,除了要进一步增大通风量外,还可以在开采的煤层中注入适量的水分,针对内部解放层进行适度采掘,破坏瓦斯本身性质,保证其应力始终处于安全范围内。当前,中国深井开采技术在实际应用过程中仍然存在一定的缺陷,因此,必须要进一步完善,在煤矿开采作业中不断总结摸索,针对地质原理、地层结构等进行深入分析总结,这样才能为深井开采提供更加科学的理论支持,也能够对技术研发和改进起到促进作用,以保证深矿井资源的顺利开发。
        2.2井下采矿机械化技术
        在煤矿当前的生产开采过程中,针对井下煤矿开采技术进行改进创新具有非常重要的现实意义。对于现代煤矿企业来说,生产经营的主要目标是实现煤炭资源开采的高效化、高产化和安全性。那么,在实际应用过程中,要将煤矿井下开采技术与现代科学技术相结合,进一步丰富当前的采煤技术,研发出更加符合中国煤炭资源开采特色的采煤技术。目前,中国井下煤矿机械化开采技术的应用过程中逐步形成了浅埋深、硬煤层高产高效采煤成套技术以及缓倾斜薄煤层长壁开采技术等一些先进技术。另外,要充分保证采煤作业过程中煤顶的垮落距离,也就要进一步提升煤矿开采施工的安全性。针对当前煤矿开采过程中存在的顶煤冒放性较差的问题,还必须要结合东方开采设备成套技术来实现顶煤的有效破碎,并实现顶煤的安全置放。
        2.3地下气化技术
        煤矿地下气化技术主要指的是,对煤矿燃烧汇总过程中所产生的热化学能进行有效控制,完成整个燃烧过程,在此基础上实现煤矿地下气化的目标。当前,这种技术在国际上属于一种特殊性的首创采矿技术,该技术见效非常快,而且投资成本低,开采效率高,在地质条件相对较差的情况下具有良好的适应性,而且能够针对劣质煤矿比例偏高的“三下”煤矿进行有效开采。

目前,该技术在中国的煤矿开采过程中已经实现了推广应用。
        3井下采煤技术存在问题
        3.1机械化水平仍然较低
        煤矿井下采煤作业的开展,比较依赖于采煤机械,然而受设备老旧、开采难度、成本等因素影响,井下机械化采煤未得到有效普及,特别是中小型煤矿,这限制了井下采煤效率的提升。通过自主研发或者国外引进等方式,井下采煤技术有较大的进步,然而井下采煤安全保障系统的建设仍有很大不足,特别是在个人防护、避灾系统等方面,难以保证井下采煤的安全及经济效益。
        3.2安全性方面的欠缺
        在井下采煤环境下,安全保障是第一位的,但实际井下采煤事故仍有不少发生,正体现了井下采煤安全性的不足。尽管井下采煤技术及设备的应用取得了较好的经济效益,然而安全保障设施却显著不足,许多避灾设备未能按规定安装,对井下作人员的防护也不到位,使得井下采煤安全得不到保障。井下煤矿灾害预警机制不够健全,井下作业人员的安全意识培养也不到位以及安全素质问题,均是导致井下采煤事故的重要因素。
        3.3重难点问题得不到解决
        尽管大多矿井严格执行了一通三防要求,然而对于冲击地亚、涌水、矿道支护等重难点问题的处理仍不够高效,缺乏能够较好应对上述问题的井下采煤技术,使得井下开采始终存在安全风险。经调查发现,许多大型矿企,由于其在制度、技术、设备等方面的优势,对各类井下重难点问题具有有效应对措施。然而许多中小煤矿,其采煤观念更注重效益,且本身硬件设施又不齐备,导致井下采煤事故较多发生。
        4井下采煤技术应用策略
        4.1合理选择采煤技术
        要根据不同井下采煤技术的适用条件以及实际井下开采环境,科学的选取所需要的采煤技术,这是保障井下采煤效益的关键。以综采技术为例,通常会在大中型煤矿中使用,具有自动化水平,能够实现连续机械化开采,且能改善井下安全生产条件。然而该采煤技术在设备配置上较为复杂,更高的成本投入决定了其不适用于小型煤矿。在实际井下开采中,要重视采煤技术的优选工作,进而提高煤矿综合生产效益。
        4.2达到较高煤矿采出率
        煤矿资源不可再生,为此要保证井下开采较高的采出率,这样才能减少煤炭浪费。提高采出率,往往也是井下采煤技术发展的目标,还能有效避免过多劳动力及成本的损耗。所以,矿企应当加强采煤设备优化,并做好井下开采的管理工作,积极改进及创新采煤技术,有效提高煤矿的采出率。
        4.3强化相关安全技术
        由于井下开采的复杂性,煤矿开采的安全管理任务艰巨,然而在煤矿安全技术方面,许多矿企仍不够重视,这严重危害井下作业人员安全。所以要从多方面入手,既要加强下井作业人员安全教育及管理,更主要的是要完善井下安全设施,建立起完备的自救、避灾等系统,进而有效防范井下事故发生。
        结束语
        综上所述,由于煤矿井下的开采条件极为复杂,井下开采的效率及安全受到较大挑战,为此解决好当前在井下开采技术应用中的不足,结合井下实际开采条件,合理选择采煤技术,还要重视相关安全技术,切实保障井下煤矿的采出率,提高矿企的综合效益。
        参考文献
        [1]张雷.浅析煤矿井下采煤技术的现状特点及优化运用[J].科技风,2019(13):95.
        [2]阎刚.井下采煤技术与采煤工艺对生产的影响研究[J].科技创新导报,2018,15(13):52+54.
        [3]陈明泽.煤矿井下采煤工艺分析[J].山东煤炭科技,2017(2):25-26.
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