煤矿井下采煤技术及存在问题分析

＊柳勇勇

（柳林县安全生产技术服务中心 山西 033300）

二十一世纪的今天，随着经济水平的提升和科学技术的不断发展，在我国的煤矿产业中，井下采煤技术也得到了更好的进步。对于煤矿企业而言不仅仅是向前发展的好机遇，更是发现自身问题以及技术不足的良好契机，相比于传统化地采煤技术的进步更是挑战。所以，煤矿企业要紧紧抓住当前采煤技术的特点，深入把握采煤技术中的不足和问题，准确分析存在问题的原因。结合多元化和科学化的方式帮助井下采煤工作能够更好地进行，提升自身采煤效率的同时提高自身的经济效益，保证煤矿企业能够向着可持续、健康长远的方向发展，这是实现自身价值的最好体现。

1.井下采煤技术工作的主要特点

(1)采煤工作难度较高，开采过程繁琐复杂且具有危险性

在现阶段，我国煤矿开采的主要方式便是露天矿场开采以及井下煤矿开采，在这两种煤矿开采方式中其井下煤矿开采的难度和复杂繁琐性远远大于露天矿场开采。在井下煤矿开采过程中，井下环境较为恶劣，其空间较小。对于开采工人而言开采工作存在着一定的难度。

此外，煤矿井下所蕴含的煤矿资源更是远远多于露天矿产，所以我国煤矿产业需要大力发展的方面便是井下煤矿开采[1]。但是，对于很多煤矿企业而言井下煤矿位于地底深层，在开采过程中往往需要专业化的开采探测设备，更要根据探测设备对地下煤矿煤层的走向进行具体化的分析，这也让井下煤矿开采工作的难度提升了一个等级。相比于露天矿场开采，井下煤矿开采过程中往往会因为煤层中甲烷等易燃气体的渗漏出现爆炸，大大威胁着煤矿工人的安全以及煤矿企业的财产安全。图1为煤矿井下煤矿采掘机的开采过程。

图1 煤矿井下采掘机的开采过程

(2)煤矿开采方式的差异性，效益出现较大的不同

当前煤矿企业的井下煤矿开采工作中，其主要的开采方式便是放顶煤开采和长臂式的开采方式，对于这两种采煤方式，随着经济水平的提升和采煤技术的进步井下采煤在开采过程中往往需要利用定向化的钻进勘探技术，所以这就需要煤矿企业要对井下深层次的煤层分布进行分析，结合煤层走向时刻更改煤矿开采的具体位置，进而实现煤矿开采效益最大化，对于井下煤矿开采方式的差异性，呈现出效益的较大不同。

2.井下采煤技术的主要问题剖析

目前，我国的各个大型煤矿开采作业过程中，采用最为普遍的开采技术便是围岩控制技术以及井下巷道的优化布置，结合排放量的减少实现开采效益最大化的最终目标[2]。在此基础上，我国现阶段的开采方式更是在不断地完善和发展，然而在开采技术发展如此迅猛的状态下，更是有着些许问题和不足，对井下煤矿开采存在着一定程度的影响。

(1)安全隐患严重，安全问题无法解决

我国当前很多煤矿企业在发展过程中，大多数的煤矿企业仅仅是过分强调煤矿开采过程中的经济效益提升，并未充分认识到现阶段煤矿企业工作中的安全问题。“安全无小事，警钟要长鸣”，很多企业并不重视安全问题，其安全弊端仍存在并没有得到有效的处理。有很多煤矿企业对于安全管理所拨发的资金少之又少，并未充分保证安全管理的顺利进行[3]。其中，开采工人的安全意识和安全管理制度并不完善，例如工人在进入煤矿工作的初始阶段，部分企业并未进行有效的安全意识培训。

另外，有的煤矿企业的墙上、井下等地方早早已经张贴了安全管理制度，但是由于上层领导的不重视和执行力度不足等原因，安全管理制度形同虚设，不仅大大影响着煤矿企业的生产效率和工作质量，更为严重的是很容易导致煤矿内部安全事故的发生，严重威胁着煤矿工人的安全以及煤矿企业的生产健康、生产效益。在此基础上，很多煤矿企业中都未设置井下工人自救装置、紧急避险装置以及重大灾害及时报警装置等，在安全事故发生是无法利用科学化的装置保证井内工作人员自身的安全。

(2)机械化水平较为落后，技术尚未及时更新

1978年改革开放之后，我国开始实行市场经济体系，逐渐确立了符合我国国情的社会主义市场经济体制。从改革开放到二十一世纪的今天，市场经济制度的确立时间并不算长，长期受计划经济制度制约的煤矿产业在煤矿开采技术上并没有一个质的提升，煤矿企业中的开采技术和开采设备更是没有一个及时的更新和完善[4]。所以，此时我国的煤矿企业开采技术相比于西方发达国家而言更是有着一定的落后，无论是技术的革新还是安全管理制度的设立都和西方发达国家有着一定的距离。例如，机电一体化、自动化控制、智能化监管等技术。而现阶段我国的部分中小型煤矿仍然采用这传统化的开采形式，并不重视技术和设备的有效更新，大大影响着煤矿的开采效率和价值的有效创造。如图2所示工人在使用落后的设备开采。

图2 工人在使用落后的设备开采

(3)煤矿开采系统化水平偏低

传统化开采模式下的煤矿井下开采系统主要包含着采煤机械化系统、运输系统、巷道通风系统以及煤矿采场围岩控制系统。煤矿企业想要实现自身开采效率最大化，那么必须要保证各个系统之间能够良好配合，互相搭配并协调，实现井下作业的安全生产。然而，对于我国煤矿企业而言，现阶段我国大多数煤矿中的开采机械化和自动化水平过低，在开采过程中各个系统之间很少会有充分配合和高效化运行的协调，在各个系统中技术和开采设备更是相差甚远，最终出现开采系统功能的不完整，很大程度上影响着煤矿开采技术的提升以及开采效率的发展。

(4)煤矿自身采煤难题并未得到认识和解决

煤矿井下的采煤工作中，其主要的问题便是通风问题、防瓦斯、防火以及防尘问题，对于现阶段技术不完善的煤矿企业而言，仍然难以解决[5]。在此基础上有很多问题都处在尚待研究的阶段，入冲压地压、高温灾害以及防水等问题，这些棘手的问题若是不被及时解决，那么对于煤矿生产过程中的安全以及煤矿企业的顺利发展将会有一定的影响，严重的更是会发生不可预料后果的安全事故。

3.井下采煤技术问题的解决分析

(1)加强煤矿安全管理和制度设置，保证煤矿生产安全

安全作为企业发展和煤矿生产工作中的重中之重，煤矿企业必须要充分重视煤矿的安全生产问题，只有在生产过程中保证安全，降低井下采煤工人的危险，才能在井下开采过程中实现开采问题的解决以及效益的提升。在生产过程中，煤矿企业应该积极引入西方发达国家煤矿行业的先进技术和工艺，根据自身煤矿情况进行技术的改进和研究，取其精华，去其糟粕。在技术上进行革新和改进，以求更好实现安全技术管理，保证能煤矿生产安全。另外，我国煤矿生产在进行井下开采过程中，要切实做好通风、防水、防火、防瓦斯的具体措施。在此基础上，设置紧急救援系统、防灾系统以及重大灾害检测系统，结合西方发达国家的先进技术，充分降低安全事故的发生，加强煤矿安全防范系统的建设，保证煤矿开采工作能够拥有一个良好且有安全的环境[6]。图3为某煤矿公司设置的安全指示牌。

图3 某煤矿公司设置的安全指示牌

此外，在进行井下煤矿开采过程中，要加强安全管理制度的确立和建设，充分按照《煤矿安全制度》进行生产过程中每个环节的认真检查，将安全隐患扼杀在摇篮中。充分熟悉井下巷道的线路，确保能够正确合理地将巷道布置起来，让巷道能够正确工作。最后，煤矿企业要重视井下工作开采人员安全意识的培训，结合培训的方式增强开采人员的综合素质和安全意识，实现安全管理能够达到最优化的效果。图4为对井下实际情况的检测。

图4 对井下实际情况的检测

(2)结合实际情况进行采煤技术的选择和实行

对于当前我国煤矿产业而言，煤矿企业在进行煤矿井下开采技术的选择时，要充分结合自身煤矿的实际情况进行井下采煤技术的良好选择，不可对西方发达国家的采煤技术进行照搬照抄。例如，综合机械化采煤技术主要用于各个中大型煤矿中的，集采煤、装煤、运输煤等功能一体的开采技术，在最大程度上减少了煤矿中开采工人的使用，其安全性相比于其他的采煤技术是比较高的。但是，这种采煤方式的使用对于自身机械设备的要求是较高的，在一些中小型煤矿中并不适用，其性价比局限了这种采煤方式的使用范围，所以各个煤矿企业应重视自身实际问题的分析，为煤矿企业效益的提升奠定基础。另外，煤矿企业应结合自身情况选择炮采技术，炮采技术的主要流程是打眼、落煤、装煤、运输、作业支护以及采空区的处理。这种技术是当前煤矿生产过程中较为常见的一种开采技术。炮采技术的主要优点是适用于各种地质复杂的地区，在操作过程中设置好爆破参数，进而完成煤矿的开采。但是这种技术往往存在着安全隐患，爆破时的参数设置未按照要求的话通常会发生爆炸伤人的事故。

(3)规避风险，降低资源消耗

在煤矿企业不断开采过程中，通常会由于我国开采技术的落后以及技术水平的不发达导致煤矿井下经常出现甲烷自燃情况，这对于煤矿企业来讲不仅带来了巨大的经济损失，还造成了较为严重的煤矿资源浪费情况。所以，在煤矿企业工作中，为了及时避免此类问题的出现，煤矿企业应充分结合先进化的井下采矿技术进行煤矿资源的开采，在提高自身煤矿出采率的同时，加强对井下火灾安全隐患的监管，使得煤矿井下开采工作面得到了延长，在最大程度上减少了煤矿资源的浪费情况。在此过程中，要想保证先进开采技术能够更好地应用于煤矿井下开采工作中，首先煤矿企业应该做的便是保证煤矿开采工作面煤矿资源产量的提升[7]，重视对煤矿开采过程中的组织化管理工作，充分结合国外西方国家的先进采煤技术和设备，保证整个煤矿生产过程的机械化与自动化。另外，采煤先进技术的有效引用，合理使用煤矿生产材料，最大程度降低材料消耗，同时更要回收并再次对生产废弃材料进行利用，保证煤矿开采、生产成本的有效化控制。最后，为了更好地保证煤矿开采后的资源质量，煤矿企业应当结合自身煤矿的实际开采条件合理进行支护的设计，并在此过程中选择合适的采煤技术减少煤炭资源自身灰分和含矸量，尽量避免因煤粉、矸石含量过高而导致煤炭质量的不合格。

4.结束语

总之，现阶段经济水平的发展，让我国煤矿产业的技术也得到了不断的提升。但是，相比于西方发达国家而言，我国的井下采煤技术仍然存在些许不足和落后，这也导致我国大部分的煤矿企业生产效益跟不上行业的步伐。所以，煤矿企业应充分挖掘自身存在的问题，针对问题的原因和实际的解决方式进行技术的完善以及管理的进步。在井下煤矿开采过程中，煤矿企业要对自身矿产资源的产出率加以提高，利用先进技术的融入实现自身水平的提升，保证煤矿企业自身效益的提升和价值的体现，为煤矿企业技术的进步和长久的发展给予充分的支持。