煤矿开采新技术的利用与实践

卢殿肖

摘要:由于我国地貌较为丰富，因此各地域的煤矿资源类型极其多样。为此，需要煤矿开采单位结合当地实际的地质情况，针对煤矿分布的特点，采取具有针对性的采煤方法与采煤技术，才能最大程度提高煤矿开采效率。现代煤矿开采单位，必须掌握影响采煤方法及采煤技术的具体因素，合理应用于煤矿开采作业阶段，才能保障煤矿开采单位的经济及社会效益。

关键词：煤矿；开采新技术；利用与实践

中图分类号：TD823文献标识码：A

引言

煤炭资源是我国主要能源之一，近年来随着煤炭资源需求量不断增大，开采强度也在持续增加，但受井下自然灾害、作业环境、开采条件、开采技术及人员素质等多种因素影响，煤矿开采过程中出现了生产效率低、人员投入多、劳动强度大、安全事故率高等问题。为提高煤炭开采技术水平、减少人员投入、降低煤炭开采事故率，近年来国家相继出台了一系列政策，用于支持和加快推进煤矿智能化建设。各煤炭企业也积极响应国家号召，不断加大煤矿智能化建设投入。

1 采煤方法与采煤技术的选择影响因素

想要获得理想的煤矿开采效果，就需要结合多样化的影响因素，科学选择煤矿开采的方法及技术。煤矿企业对采煤方法及采煤技术的选择，首先要立足于煤矿整体的地质特征与地质条件，深入勘探煤矿的地质构造，结合煤矿的地质特征选择最合适的采煤方法、采煤技术，才能满足煤矿开采的实际需求。作为煤矿企业，需要在煤矿开采环节考虑到经济效益，不能盲目扩大开采范围，对煤矿开采做出合理管控，才能从根本上避免出现入不敷出等一系列问题。由于采煤对时间、成本的消耗是极为巨大的，为此要结合煤矿企业的投入成本，选择合适的采煤方法及采煤技术，争取能用最少的成本，提高煤矿开采的质量及效率，并保障煤矿的回采量。煤矿企业使用的采煤技术要及时更新，满足煤矿开采的本质需求，采煤工人的专业技术水平也会影响煤矿开采方法及技术的选择。结合煤矿开采的规模、成本等因素，选择合适的采煤方法及采煤技术，构建相应的开采团队，才能确保煤矿开采的有序推进。

2 煤矿开采中常见问题

2.1 地面沉陷问题

在煤矿开采过程中，很难对矿区的地表沉降进行有效的控制和预测，尤其是对于深度超过300m的观测站。在深部煤层开采过程中，很难通过实际测量掌握岩层运动信息，这不仅造成了人力、财力、物力的浪费，而且降低了煤矿企业的整体效率，不利于煤矿开采的进步。同时，若地面沉陷情况问题较为严重，甚至可能危害到煤矿开采工作人员的生命安全，因此，在煤矿开采工作中，煤矿企业以及开采工作中相关人员必须要关注和重视地面沉陷问题，采用具体的措施与方法解决矿区地面沉陷问题，维护煤矿开采工作人员的安全。

2.2 煤炭资源开采利用效率低

综采放顶煤技术在地下开采中的应用还不够成熟。未来，生产技术手段、地质条件等诸多相关因素将对煤层开采效率和综放开采效果产生很大影响。综采放顶煤技术在煤层初期应用时，容易发生冒顶事故，直接影响煤层的放顶效果。在后期结束时，如果需要设置屋顶网，则必须停止煤炭供应。采煤机的机头和机尾都不能卸煤。在采煤技术的实际应用中，煤体、断层等地质条件下煤层结构的变化也会影响放煤效果。此外，不准确的计算和测试数据以及不合格的管理制度也会影响放顶煤的效果。

3 煤矿开采新技术的利用

3.1 普通采煤技术

在当前阶段，普通采煤技术的应用最为广泛，在规定的时间和要求下，普通采煤技术能够完成破煤、采煤和装煤等工作流程，借助机械化设备运输煤炭，结合煤矿的实际情况做好顶板支护，确保煤炭开采安全稳步进行。对煤矿企业而言，成本和安全是开展煤矿开采作业、选择采煤技术的首要因素，而普通采煤技术不需要昂贵的机械设备，并且整体安全性较强，所以往往应用于一些中小型煤矿。此外，针对不同的煤矿开采环境，普通采煤技术都能有效适应并运用，在不同地质条件的煤矿中，都能发挥出应有的作用。此外，普通采煤技术对采煤人员的技术水平要求较低，企业不必耗费大量的人力物力成本，过多开展员工的技术培训工作，从另一角度节省企业成本。与此同时，我们也必须意识到普通采煤技术的缺陷，即采煤质量相对低下，一些煤矿企业由于对采煤质量的要求较高，所以不会选择应用普通采煤技术。一般情况下会将普通采煤技术应用于地质结构简单、对采煤质量要求不高的煤矿，尤其是在中小型煤矿企业中有很广阔的市场。

3.2 巷道设备自移控制技术

研究综采工作面巷道支护、运输及辅助设备的技术特点，以实现设备自动前移为目标，对设备进行设计改型，以实现设备与电液控制系统的有机结合，打破巷道设备“有机无液、有液无控”的技术缺陷，实现设备单机自动前移控制。目前，迈步自移式支护装置、迈步自移式转载机、输送带自移机尾及迈步自移设备列车已实现推广应用。为进一步完善对巷道设备的监控，可在关键区域布设摄像仪，实时采集现场视频并传输至井下监控中心和地面调度中心，为设备自移提供了远程监控保障。

3.3 连采机掘进

在开展连采机掘进作业期间，操作员可采用往复式截割作业模式。在应用截割方案时，连采机的掘进作业必须优先分析确定具体进刀位置。作业矿工应瞄准对应的激光点位进行进刀校准与操作，在操作时需将操作点位向左进行微调；操作员在截割深度到达规定标准后即可退机，这一工序即为切槽；随后，操作人员应该将连采机进行重定位，将其转移至井巷右侧，并开展截割作业，此一工序即为采垛。在应用截割循环作业方式后，操作员应用连采机截割时，整体操作工序相较掘锚机掘进难度较高。具体而言，连采机截割循环应按照如下要求开展：第一，操作员应微调伸缩截割头，并运达井巷顶板处于水平位置，并开展对应的设备安全性检查工作，随后进行切割作业；第二，操作员应在切割后对残余煤皮进行清除处理；第三，操作员应对截割头进行重新定位，随后对煤层进行切割；第四，操作人员循环上两项步骤进行往复式切割，直至开采完毕，即顺利完成割煤作业；第五，操作员应优先清理开采作业后的剩余散碎煤炭；第六，施工班组需操作截割头上扬，直至接触到预定规划的顶板点位后停止，并采取往复式割煤作业。在煤层采掘完毕后，司机应操作连采机进行后移操作，为支护作业小组预留施工作业空间。

3.4 自动刨煤机采煤技术

作为近年来新兴起的采煤技术，自动刨煤机采煤技术应用现代化科技实现了采煤作业的自动化。对煤矿企业而言，应用自动刨煤机采煤技术能大幅度提高煤矿开采的效率，针对25m及以上深度的煤层，能够开展一次性的有效挖掘，进而提升煤矿开采整体的效率。合理借助自动刨煤机采煤技术带来的巨大优势，帮助煤矿企业降低煤炭开采的成本，不同于传统的煤矿采煤技术，自动刨煤机采煤技术在经济效益和实用性上都有明显的优势。

结束语

智能化开采控制系统突破了当前可视化远程干预生产模式下生产人员“看、想、控”的局限，通过综合应用精细化物探、大数据分析与数据挖掘及面向煤矿的标准化通信协议等新技术，可实现对开采环境、综采装备的全面感知融合，建立的基于综采装备群与采场围岩耦合的开采决策控制模型提升了装备自适应性的控制能力，拓宽了智能化采煤技术的应用范围，为一般地质条件、复杂地质条件下矿井智能化生产提供了技术支持。

参考文献

[1] 王超.布尔台煤矿4-2煤层综放与综采开采方法对比分析[J].内蒙古煤炭经济,2018(16):47-49.

[2] 葛世荣,王忠宾,王世博.互联网+采煤机智能化关键技术研究［J］.煤炭科学技术，2016,44(7):1-9.