煤矿井下采煤技术存在的问题及对策

陈慧东

（郑新金昌（新密）煤业有限公司，河南 郑州 452370）

根据煤矿井下采煤现场的实际情况及采煤技术的功能特性，加强与之相关问题的分析，运用切实有效的对策加以处理，可使煤矿井下采煤技术的应用质量更加可靠，能高效地完成相应的生产作业。因此，在对煤矿井下采煤技术方面进行深入研究时，应对其存在问题及解决对策予以更多的关注，促使采煤技术应用效果更加显著，满足其科学应用要求，避免煤矿井下开采效率、采煤技术利用价值等受到不利影响。在此基础上，可使煤矿井下采煤技术处于良好的应用状态，充分发挥采煤技术的实际作用。

1 井下采煤的特点

1.1 开采方式不同，效益存在较大差异

煤矿井下采煤的主要特点在于效益，与开采方式相关，且受到开采方式的影响较大。随着科学技术的改进和优化，运用于煤矿井下开采的技术也在不断创新和优化，实时检测钻具位置、方位调整等技术被广泛运用于煤矿井下采煤过程中，这些技术的运用有效提高了煤矿井下开采的安全性和稳定性，同时能有效提高煤矿资源勘察的效率，提高煤矿的经济效益。

1.2 开采技术难度高、过程复杂

煤矿井下采煤开采技术难度高、过程复杂成为了制约煤矿井下采煤技术运用有效性的主要因素。根据煤矿的形式可以将我国的采煤途径分为井下和露天两种，而露天煤矿的特点在于其资源会远远少于井下煤矿。在开展煤矿井下采煤作业的过程中，存在着较多的影响因素，例如井下的复杂环境、井下空间狭小，以及井下地质稳定性不稳定和煤层分布走势曲折等等，这些都使得井下开采具有一定的难度，在这种情况下，要保证井下采煤的效率和质量，必须在明确煤层分布状况的基础上制定合理的开采方案，以此来保证井下采煤工作顺利推进。

2 当前开采技术中存在的不足

2.1 采煤过程安全性不高

煤矿井下地质环境条件复杂，会对作业人员人身安全及设备的安全性能等造成影响。实践中在选用采煤技术时，由于忽略了煤矿井下安全生产要求，加上人员方面安全操作意识薄弱的影响，采煤技术应用中的作用效果不明显，间接地降低了其应用水平，影响到煤矿井下开采效率。与此同时，当煤矿井下采煤技术应用安全性方面缺乏保障时，会使避灾装置和防护装置的实际作用发挥不充分，从而加大了井下安全事故发生的概率，影响到煤矿企业的经营效益及可持续发展等。[1]

2.2 煤矿井下作业的机械化水平较低

目前，我国的煤炭企业存在的一个问题就是机械化水平较低，尤其是规模较小的煤矿生产企业，由于作业区较小且采煤机械体积较大，无法再狭小空间中生产，因此煤矿开采不能应用现代化的开采设备。同时对于煤矿资源相对分散的矿井，如果应用大型采煤机械生产，则采煤机械无法连续运行，造成机械设备闲置且经济性差。因此，目前我国小型煤矿的机械化程度低，煤矿回采率也较低，影响了煤矿开采的效率，对煤炭资源造成浪费现象。

2.3 采煤过程中存在安全隐患问题

每年煤矿企业采煤过程中发生的安全事故层出不穷，制约了煤矿的长远发展，甚至严重者出现了人员伤亡现象，给整个煤矿行业的稳定带来了不利的影响。此外，每年各大统计数据表明，煤矿企业安全事故所造成的人员伤亡是车祸等其他事故的几倍。煤矿企业的采煤设备老旧、质量差，采煤技术工艺不先进，支护技术支撑效果不好等，都会导致煤矿采煤中存在安全隐患问题，采煤工作人员操作稍有失误，都可能会造成不堪设想的严重后果，不利于煤矿行业的稳定发展。

3 煤矿井下采煤技术的措施

我国煤炭资源储量十分丰富，是我国主要的能源之一。随着经济的快速发展，工业生产和居民生活对煤炭资源的需求量也不断增大，这给煤矿企业的产能提出了更高的要求。在煤矿开采过程中，影响煤炭生产效率的主要因素就是采煤技术，因此想要提高煤矿企业的产能，首先要优化采煤技术。

3.1 不断优化采煤设备性能

采煤设备在煤矿井下的应用状况是否良好，关系着采煤技术利用价值及开采效率的高低。因此，为了提升煤矿井下采煤技术的科学应用水平，则需要对与之相关的设备性能优化进行深入思考。在此期间，需要做到：（1）积极开展采煤设备改进分析工作，加大其购置及更新过程中的资金投入力度，及时消除采煤设备安全性能影响因素，促使其在煤矿井下生产中的应用更加可靠，为采煤技术的科学应用提供专业支持，最大限度地降低煤矿井下安全事故发生的概率；（2）对采煤设备性能优化方面进行思考，有利于提升采煤设备在煤矿井下生产中的应用水平，给予采煤技术应用效果增强及矿井安全生产目标实现等更多的保障，并使矿井作业计划的实施能够得到科学保障，避免引发采煤技术应用问题。同时，若煤矿井下采煤设备具备更好的工作性能，则可为采煤技术应用质量的提高提供相应的保障，积极降低矿井开采风险，为煤矿企业的可持续发展打下坚实的基础。[2]

3.2 合理选择井下采煤工艺

煤矿企业不仅要选择合适的采煤技术，还要重视井下采煤工艺的选择。井下采煤工艺包括爆破采煤工艺、常规采煤工艺、综合采煤工艺等。

爆破采煤工艺要注意多种爆破形式的相互协作。通常爆破采煤工艺不会仅使用某一种爆破技术，很可能需要多种爆破技术共同完成。技术人员一定要注意各种爆破技术的协调工作，不断改进、完善爆破技术手段，提升爆破技术的安全性、稳定性。运用爆破技术时，必须保证整个使用过程在工业煤区内进行。因为爆破技术并不能很好地适应各种地质环境，如果不在工业区内使用爆破技术，很有可能导致爆破工作无法顺利完成，也很可能对非工业园区的地质环境造成较为严重的负面影响。

常规采煤技术的使用一定要注意衡量工艺使用的安全性和经济成本。在保障煤矿开采安全的情况下，尽量降低生产成本，使经济效益实现最大化。但又不能盲目追求经济效益，只有平衡好二者之间的关系，才能使煤矿资源开采过程变得更加顺利。

技术人员要应用信息技术，将综合采煤工艺与自动化技术结合起来，用自动化技术代替人工操作，节约人力资源，降低成本和安全事故发生几率。未来，井下采煤工艺可能会优先选择综合采煤技术工艺，以提升煤矿资源开采效率。

3.3 完善井下采煤安全管理制度

目前，井下安全事故频发，煤矿应引起足够的重视，抓紧完善煤矿安全生产相关制度，在工作人员进入煤矿井下进行生产前，要由专门的安全管理人员进行系统的安全教育培训，使工作人员能够充分认识到安全生产的重要性，同时安全管理人员也应定期到井下作业区进行安全检查，对安全设备的运行情况进行了解，对井下发现的安全隐患应及时的处理。此外，煤矿还应定期的组织安全事故演练，制定安全事故相关的应急预案，让井下全体工作人员参与到演练中，防止井下突发安全生产事故时，工作人员不能及时有效的采取防护措施，以及防止无法实施事前制定的安全预案，降低安全事故可能造成的损失。

3.4 完善原有技术，创新发展新型技术

创新是现代发展动力最为主要的技术。随着深井深度不断加深，会出现各种各样的问题，出现的困难也会难度增加，遇到问题时工作人员能够有更大的选择空间，我们必须对现有的采煤技术进行更新与升级。对从事煤炭采集的公司来说，创新矿采技术不但可以更好的提升自身工作的具体效益，在很大程度上也能够减少不必要的成本投入，并且通过矿产技术的提升，该公司在行业中也将会拥有更强的竞争力，自身的发展空间也会明显增大，这样也会提高公司的经济效益，反过来公司也会拥有更充裕的资本去完善技术，两者相辅相成，形成一个优益的良性循环。完善原有的技术需要我们积极攻克已知的困难，改善原有技术在实施过程中存在的不足。该方面的工作需要公司给予足够的重视程度，只有公司的管理人员从根本上了解到提高自身的安全意识的益处，把工作重心放到技术的更新与升级上面，才能将现阶段的状态得到良好的改善，矿采工作的安全方面也能够进一步得到更完善的保障。

3.5 爆破开采工艺

爆破开采工艺是由爆破方式进行开采，利用爆破落煤，再通过人工进行装煤，最后应用机械化设备运输煤炭。随着我国科技的迅速发展，爆破开采工艺及设备也在迅速进步，以前爆破开采都是采用传统的摩擦式金属支柱，如今则主要采用防炮崩单体液压支柱，方便于控制开采空间，且爆破开采工艺是在工作面输送机上安装挡煤板和铲煤板，一定程度上减少了工作人员的劳动强度，开采效率也得到了进一步提高，既节省了开采的时间，又推动了我国煤炭事业的发展。

3.6 选择合适的采煤技术

目前煤矿存在的机械化程度较低的问题，主要是由于煤矿自身的经济实力较低和矿井开采区域较小造成的。因此，想要提高煤矿的生产效率，需要结合煤矿自身的实际情况和矿井特点，在仔细分析的基础上选择适合的采煤技术。例如，在水利条件好的地区应采用水采技术，而对于煤矿分布较为均匀且产量较大的区域，煤矿应意识到机械化采煤的生产效率较高，加大对采煤机械上的投入，实现生产区域的机械化生产，提高生产效率的同时将企业的经济效益最大化。

3.7 加强工作设备方面的管理

我们在长时间进行矿井工作的同时，长时间使用的设备也需要一套合适的管理体系，这不但能够保证设备在使用过程中更好的运行，更利于减少突发事故发生的可能性。现如今，科技的快速发展在矿采设备领域得到了十分显著的体现，特别是在对操作过程的监管领域，有了丰富的技术支持，我们更应该重视的管理设备方面[3]。

3.8 其他方面的对策

（1）完善煤矿矿井通风、瓦斯防治、煤尘防治、防灭火等方面的设施，并通过对精细化管理及全过程控制方式高效利用方面的思考，实现对采煤技术应用过程的严格管控，处理好其中的细节问题，从而达到采煤技术科学应用水平提升的目的，高效地完成煤矿井下生产计划，避免影响采煤效率及采煤技术的应用质量。（2）积极开展采煤技术应用效果评估工作，重视相应评估成果的科学应用，促使采煤技术在煤矿生产中能够得到高效利用，不断提升其应用水平，为煤矿企业生产成本最低化及效益最大化目标的实现提供有效保障。同时，需要提升对采煤技术应用中设备规范操作重要性的认知水平，确保煤矿井下机械化生产状况的良好，丰富采煤技术应用质量提高中所需的参考信息，防止发生安全事故。（3）综采工艺具有高产、高效、劳动强度较小且安全性较高的优点，但其相关的设备价格较高。因此，需要煤矿企业在完成矿井开采计划的过程中，根据现场情况注重开采工艺的合理选用，使得采煤技术应用水平提升中能够得到有效支持，不断推动煤矿开采事业的发展。同时，需要通过对煤矿井下开采要求及地质环境状况方面的综合考虑，使得采煤技术在未来实践中的应用水平可以保持在更高的层面。除此之外，还需要考虑采用连续采煤机破煤和装煤，采用可伸缩式输送机或梭车运输煤，不断丰富煤矿井下采煤中的技术内涵，按期完成采煤计划。

3.9 做好瓦斯的监测与防治工作

煤矿由于受到埋藏位置、地质特点等的影响，周围瓦斯含量也会有不同的分布特点。在开采过程中，如果出现断层，一般会打破瓦斯的平常状态，让瓦斯出现不同寻常的流动或分布现象，在作业过程中稍有不慎，就会出现瓦斯爆炸。在通过断层的过程中，瓦斯爆炸属于常见危害之一。因此，施工人员、作业人员、管理人员都应当重视过断层过程中的瓦斯监测工作，防止出现由于瓦斯爆炸产生的人员伤亡。

4 结语

自动化技术在煤矿井下采煤中得到了广泛的应用，该技术的应用在减少开采成本的同时，提升了企业生产效率和经济效益，但还存在一定的不足。在煤矿井下采煤过程中，要对自动化技术进行创新应用。