機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝深孔采礦技術(shù)分析

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摘要：文章分析了大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝地下深孔采礦技術(shù)的應(yīng)用，重點(diǎn)介紹了多種地下深孔采礦技術(shù)的應(yīng)用方法。地下深孔采礦技術(shù)不僅能夠克服現(xiàn)有煤礦生產(chǎn)開采工作中的不足和缺點(diǎn)，而且具有多種特有的優(yōu)勢(shì)和優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝地下深孔采礦技術(shù)的研究，以期為煤礦的安全生產(chǎn)提供可靠的保障，創(chuàng)造出最大化的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：大傾角煤層；綜合機(jī)械化；采煤工藝；地下深孔采礦

0引言

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，有效推動(dòng)了各行各業(yè)的發(fā)展，并加大了對(duì)能源資源的需求量。作為我國重要的能源資源之一，煤炭生產(chǎn)開采的效率水平對(duì)于我國的工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活有著重要的影響。在我國煤炭開采年限不斷增加的背景下，易開采的煤炭資源逐漸減少，大傾角煤層在我國的煤炭儲(chǔ)量中占比日益提高。在此背景下，如何利用綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝以及地下深孔采礦技術(shù)進(jìn)行煤炭資源開采，成為了一個(gè)關(guān)鍵問題。因此，對(duì)大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝地下深孔采礦技術(shù)進(jìn)行分析研究，有著現(xiàn)實(shí)的價(jià)值和意義。

1大傾角綜合機(jī)械化采煤特點(diǎn)與現(xiàn)狀

在我國煤炭生產(chǎn)開采單位企業(yè)中，一般情況下會(huì)根據(jù)傾角的差異以及大小將煤層具體分為急傾斜煤層、緩傾斜煤層以及傾斜煤層三類。大傾角煤層一般而言是指傾角超過30°的煤層。大傾角煤層在進(jìn)行開采工作時(shí)需要沿著巷道頂板斷裂的巖石向下移動(dòng)，此時(shí)煤礦綜采工作面的狀態(tài)為傾斜布置。當(dāng)移動(dòng)工作面時(shí)，煤層就會(huì)出現(xiàn)變形的情況與問題，在重力等因素的影響下，煤礦開采的設(shè)備機(jī)械以及支架會(huì)出現(xiàn)持續(xù)下滑的情況，從而嚴(yán)重地破壞綜采系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，大傾角煤層的開采難度較大。我國對(duì)大傾角煤層綜合機(jī)械化采煤工藝的研究較早，但受到歷史條件以及客觀經(jīng)濟(jì)條件等多種因素制約，大傾角煤層綜合機(jī)械化采煤工藝的研究進(jìn)展與實(shí)際應(yīng)用效果較為一般。近些年來，我國采煤設(shè)備機(jī)械化程度有了顯著，但是仍存在諸多的技術(shù)難點(diǎn)并未被解決，需要煤礦開采井下技術(shù)人員不斷對(duì)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行改善，重視采煤技術(shù)創(chuàng)新，采用多種方法提升機(jī)械化水平和生產(chǎn)效率，提升礦井總體生產(chǎn)力，從而實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的高產(chǎn)量高效率[1-2]。

2地下深孔采礦技術(shù)

上文對(duì)大傾角綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行了闡述和分析，地下深孔采礦技術(shù)作為大傾角綜合機(jī)械化采煤工藝中的一種重要工藝技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行分析有著重要的價(jià)值和作用。文章本部分將會(huì)對(duì)地下深孔采礦技術(shù)給予系統(tǒng)分析和研究。

2.1束狀孔爆破采礦技術(shù)

在采煤生產(chǎn)過程中，由于受一些技術(shù)的限制，不得不在生產(chǎn)開采現(xiàn)場開展束狀孔球形藥包試驗(yàn)，如果采場寬度在10m左右、長度在80m左右，且礦體厚度不一定時(shí)，則需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)深孔。對(duì)于特大地下煤礦，要引入必要的強(qiáng)化開采，以此來提高其生產(chǎn)能力。束狀孔爆破采礦技術(shù)能夠滿足上述要求，其選擇了與大直徑柱狀孔當(dāng)量相類似的球形炸藥爆破工藝，一般是將束狀孔設(shè)置在工作面中間位置，一組束狀孔有Φ165mm間距0.8m的5個(gè)垂直平行孔組成，同時(shí)選擇雙密集孔形式的測幫邊孔，要求每一層的爆破高度低于束間距，且適當(dāng)增加破頂爆破高度。束狀孔爆破采礦技術(shù)既可以提高開采強(qiáng)度，而且還可以確保礦體的穩(wěn)定性。

2.2階段深孔落礦采礦技術(shù)

階段深孔的落礦采礦技術(shù)，是地下深孔采礦技術(shù)的一種主要技術(shù)，主要適用于礦山巖體為矽卡巖巖質(zhì)的，該巖質(zhì)處于致密塊狀態(tài)，節(jié)理并未完全發(fā)展，進(jìn)而提高了巖石的整體性能和穩(wěn)定性。在煤礦生產(chǎn)階段，采礦人員一般會(huì)選擇束狀孔來對(duì)礦體開展分段式連續(xù)開采，并將鑿巖硐室設(shè)計(jì)在開采位置的上方，借助相關(guān)設(shè)備來鉆孔，隨后借助球形炸藥包開展現(xiàn)場爆破工作，利用樹樁深孔來回采煤炭資源。

2.3垂直深孔球狀藥包落礦階段礦房采礦法

在采煤生產(chǎn)過程中，該方法是地下深孔采礦中比較常用的一類采礦技術(shù)，其生產(chǎn)工藝如下：①嚴(yán)格根據(jù)特定的炮孔分布來在礦柱或礦房上方巷道向下進(jìn)行炮孔的施工，并由操作人員結(jié)合實(shí)際情況來確定底部至上部防止球狀藥包位置，在此情況下能夠使炸藥引爆后，礦體能夠落到預(yù)采空間內(nèi)，進(jìn)而提高后續(xù)開采效率。②早在1980年代該技術(shù)就得到應(yīng)用，將其應(yīng)用在大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)中，有著一定的作用和幫助。

3我國地下深孔采礦技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

上文對(duì)我國地下深孔采礦技術(shù)的類型進(jìn)行了闡述，但是不可否認(rèn)的是，雖然我國地下深孔采礦技術(shù)有了長足的發(fā)展和進(jìn)步，但是在實(shí)際的應(yīng)用中仍存在一定的問題和不足，影響著其應(yīng)用的效果。下面將會(huì)對(duì)我國地下深孔采礦技術(shù)常見問題給予分析。

3.1自動(dòng)化水平較低

目前我國存在較多的煤礦開采生產(chǎn)企業(yè)，在煤礦生產(chǎn)開采工作中，尤其是在大傾角煤層的開采中，如果依靠人工來完成開采工作，將會(huì)導(dǎo)致炸藥放置無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化施工，不僅較為危險(xiǎn)，增加安全事故發(fā)生率，對(duì)相關(guān)工作人員生命安全帶來危險(xiǎn)，而且還會(huì)降低采煤效率。自動(dòng)化是我國目前新興的一種科學(xué)技術(shù)，已經(jīng)在我國諸多行業(yè)領(lǐng)域中有所應(yīng)用，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與大傾角煤層綜合機(jī)械化采煤地下深孔采礦中，能夠顯著提高相關(guān)工作開展的效率與效果。

3.2成本較高

目前我國的地下深孔采礦技術(shù)大部分使用填充法，填充法使用應(yīng)用的效果較差，且需要進(jìn)行重復(fù)勞動(dòng)，進(jìn)行一次性充填效率較低，應(yīng)用的成本較高，難以大規(guī)模進(jìn)行應(yīng)用，從而導(dǎo)致了我國大傾角煤層綜合機(jī)械化開采的整體水平無法進(jìn)一步提高提升。

3.3設(shè)備落后

在目前的地下深孔采礦過程中，仍存在一部分笨重的設(shè)備機(jī)械，專業(yè)性能與功能不夠先進(jìn)，不利于采礦采煤工作開展實(shí)施。雖然我國部分煤礦企業(yè)引進(jìn)國外先進(jìn)機(jī)械設(shè)備，但是仍舊存在著相關(guān)配套應(yīng)用技術(shù)落后的問題，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，提高國產(chǎn)機(jī)械設(shè)備性能，成為了一個(gè)關(guān)鍵的問題與因素。

4大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝地下深孔采礦技術(shù)要點(diǎn)

4.1關(guān)注重視地質(zhì)鉆探與物探工作

在應(yīng)用大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)技術(shù)以及地下深孔采礦技術(shù)時(shí)，首先需要加強(qiáng)相關(guān)的地質(zhì)勘探工作，從而細(xì)致的了解和掌握煤層地質(zhì)信息。對(duì)于相對(duì)比較復(fù)雜的煤層，要注重對(duì)地質(zhì)鉆探與物探工作的開展，能夠顯著提高煤礦開采的效率，并能夠針對(duì)性采取相應(yīng)措施做好煤礦生產(chǎn)開采中機(jī)械工作的安排。同時(shí)，還需要強(qiáng)化對(duì)三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用，并煤礦對(duì)生產(chǎn)方案給予優(yōu)化，以確保煤礦開采工作的順利進(jìn)行。

4.2合理利用綜合機(jī)械化開采技術(shù)

機(jī)械化采煤作業(yè)相較于炮采與普采，其開采的效率效果獲得了成倍提高，并顯著的提升了相關(guān)開采工作的安全性。當(dāng)前我國約有九成煤礦選擇綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，由于機(jī)械設(shè)備具有比較好的性能，在對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理應(yīng)用后，既可以提高開采效率，而且還可以降低生產(chǎn)成本。目前，我國綜合機(jī)械化開采技術(shù)在相關(guān)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備應(yīng)用等方面仍進(jìn)行不斷優(yōu)化與創(chuàng)新，進(jìn)一步推動(dòng)煤礦生產(chǎn)開采工作的發(fā)展進(jìn)步。

4.3應(yīng)用長壁與短壁綜合機(jī)械化技術(shù)

長壁綜合機(jī)械化技術(shù)引入了延長綜采工作面技術(shù)，降低端頭作業(yè)和工作面斜切等帶來的不良影響，同時(shí)提高煤礦開采量。在應(yīng)用長壁綜合機(jī)械化技術(shù)時(shí)，需要根據(jù)各方面客觀條件進(jìn)行確定。短壁綜合機(jī)械化技術(shù)與長壁綜合機(jī)械化技術(shù)相對(duì)應(yīng)，其綜采工作面長度較短，能夠?qū)崿F(xiàn)快速掘進(jìn)，且方便相關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)移，進(jìn)而確保煤礦開采的整體效益[3]。

5結(jié)語

在我國煤炭開采規(guī)模不斷擴(kuò)大以及大傾角煤層占比逐漸增大的背景下，對(duì)大傾角綜合機(jī)械化采煤工藝與地下深孔采礦技術(shù)進(jìn)行了全方位分析研究，闡述其技術(shù)特點(diǎn)、存在問題與應(yīng)用要點(diǎn)等問題，以此來確保煤礦生產(chǎn)開采工作的順利開展，在提高企業(yè)綜合收益的同時(shí)，有效推動(dòng)我國煤礦行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]趙富強(qiáng).大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝及安全管理研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2017(3):143-144.

[2]白偉杰.大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2019(18):50-51.

[3]謝正良.地下深孔采礦技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2016(5):1-4.

作者：賈郁林 單位：晉能控股集團(tuán)鐵峰煤業(yè)有限公司