张舟李鑫彪
内蒙古科技大学内蒙古包头014010
摘要:煤炭是我国经济发展的重要资源,在煤矿开采事业蓬勃发展背景下,煤矿逐渐进入深井作业阶段,相应的开采技术和掘进支护技术不断创新发展。在当前竞争较为激烈的市场环境下,为了可以提升企业竞争优势,应该不断推动开采技术与掘进支护技术创新,营造良好的安全作业环境,促使作业活动有序开展。基于此,本文就煤矿开采技术与掘进支护技术展开分析,把握技术要点,分析影响作业的原因,改善巷道围岩支护难的问题,以求提升作业效率和质量。
关键词:开采技术;煤矿开采;巷道掘进;支护技术
在社会经济持续增长背景下,煤矿采集和掘进工作持续发展,工艺水平大大提升。但是,当前我国煤炭资源总量急剧减少,越来越多新式煤矿采集技术和工艺应用其中,对于煤矿开采技术和掘进支护技术提出了更高的要求。这就需要结合煤矿开采需要,灵活运用先进技术,实现煤炭资源的合理开发和利用,降低环境污染,维护生态系统平衡,迎合可持续发展要求。通过煤矿开采技术和掘进支护技术相关内容研究分析,有助于推动技术推陈出新,提升技术水平,为煤炭行业更高层次发展奠定基础。
一、煤矿开采技术概述
在煤矿开采中,传统的煤矿开采工艺和技术水平滞后,煤炭产量偏低,受到地形条件和自然环境因素影响较大,不仅影响到煤炭产量,还会对煤炭行业带来一定的负面影响。因此,在煤矿采集中,综合分析影响煤矿开采的因素,编制合理的可行性采集规划,通过前沿采矿工艺和技术应用,促进煤矿开采效率提升。
以往的煤矿开采效益偏低,在不同程度上加剧煤炭资源损耗,影响到资源利用效率[1]。因此,为了满足实际需要,应该不断推动煤矿开采技术和工艺创新,引进前沿技术工艺,并加入现代化工艺元素,推动生产技术创新和完善,并对采煤装置改良调整,提升煤矿开采效率的同时,为煤炭产业健康持续发展注入新的活力。所以,应该结合相关煤矿开采标准和规范,积累丰富的经验,以便于提升煤炭产量和效益。
二、煤矿开采技术分析
(一)综采技术
综采技术是当前较为常见的综合机械采煤工艺,相较于常规采煤工艺而言,可以有效提升采煤效益,降低人工劳动强度的同时,保障作业安全稳定进行。但是,综采工艺成本较高,只有一些资金实力雄厚的企业才会使用,在一些中小型煤炭企业中推广难度较大[2]。为了维持企业竞争优势,应该不断推动煤矿开采技术和工艺创新,充分发挥综采工艺优势,对采煤环节全面优化,降低采煤成本和劳动强度的同时,提升采煤效益。
综采工艺应用中,割煤作业作为其中重要组成部分,主要包括刨煤设备和滚筒式采煤设备两种。滚筒式采煤设备的应用,主要是为了满足采高和顶底板起伏使用需要,无论是上行还是下行均可以采用此种工艺进行割煤,将煤直接装填到输送装置中。相较于滚筒式采煤设备而言,刨煤设备自身的造价成本低,管理和检修便捷,以其独特的优势广泛应用到薄煤层机械化采集作业中。采煤设备切割的输送环节,从工作界面输送到综采作业界面。
(二)炮采技术
此项技术在煤矿采集环节,作业技术操作简单,资金投入较少,但是具体采矿中作业环境较差,作业效益偏低。因此,急倾斜煤面层施工中,炮采技术应用较为广泛,可以满足复杂作业环节需要,提升作业效率[3]。
(三)普采技术
此项技术的成本低,相较于综采装置而言仅有1/4,采煤量则为综采装置的33%。普采技术作业期间,间距短,可以适应较为复杂的地质条件,便于后期作业面迁移。通过普采技术应用,组织生产较为便捷,在很多中小型煤矿采煤作业中应用较为广泛。
三、煤矿支护技术现状分析
(一)煤矿掘进支护现状
伴随着煤矿作业逐渐深井化,作业条件愈加复杂,作业难度随之增加。在煤矿巷道掘进作业期间,由于巷道形式多数位于岩石中,在不同程度上影响到掘进效率。支护工艺的持续深化,社会生产中大量煤巷道应用,开始代替岩石巷道来输送煤炭资源,在带来更加可观经济效益的同时,也在一定程度上增加支护难度[4]。煤矿掘进作业中,支护是核心要点,直接关乎到掘进效率和作业安全。这就需要巷道掘进支护中,对挖空巷道周边岩石层形变和位移有效控制,提升巷道结构的整体载荷性能,加固岩石层,保证后续作业活动安全有序进行。煤矿巷道支护中更包括混凝土支护、木支护、钢架构支护和锚杆支护等技术,经过长期发展和完善,支护工艺逐渐发展和完善,并且逐渐形成对应支护工艺。煤炭生产过程中,支护技术的应用可以为作业安全提供坚实保障,带来更加可观的经济效益和社会效益。与此同时,煤炭生产期间,每层支护占据重要作用,随着煤矿掘进深度不断加快,采集规模进一步扩大,不仅加剧了支护压力,还会影响到作业安全。所以,通过锚杆工艺的合理应用,为巷道掘进作业活动提供安全保障,提升了掘进作业效率和产量,为煤矿企业带来更加可观的经济效益和社会效益。
但是,当前采煤掘进支护技术的应用还存在很多的不足,主要表现在以下两点:其一,煤矿企业对于支护工艺缺乏足够的关注和重视,面对市场激烈的竞争,部分煤炭企业为了提升竞争优势,创造更大的经济效益,通常会将支护技术的关注点转移到挖掘技术方面。由于缺少支护技术支持,煤矿巷道支护技术发展受到了极大限制,迫切地需要进一步完善[5]。其二,开采掘进装置滞后,结合煤矿采集发展要求,机械化水平不断提升,在降低作业成本和难度的同时,有效提升作业效率,为煤炭产业发展做出更大的贡献。市场上还有很多煤矿企业盲目压缩旧机械设备使用性能,煤矿采煤机械装置更新速度较慢,无法紧跟时代发展需要,极大地制约了煤炭产业健康持续发展。
(二)掘进支护技术应用
在煤矿掘进支护技术应用中,如果巷道煤层结构稳定,强度高,巷道变形力度较小,可以采用喷浆支护技术进行作业;巷道煤层相对稳定,顶侧压力较小,可以使用锚杆或是锚杆加锚网方式支护;巷道岩层稳定性较差,顶侧压力大,巷道存在一定变形,可以采用U型支护和工字支护形式,提升巷道结构强度和便于后续维护工作开展。
在掘进支护期间,采掘机的应用环境有所差异,这就需要结合采煤需要来灵活选购采煤设备,综合分析影响采煤作业的因素,保证作业安全和效率,带来更加可观的效益。同时,还要做好掘进支护管理工作,促使相关人员可以严格遵循制度和规范要求,将各项工作落到实处,并选择前沿技术来规避不可估量的损失和事故,潜移默化中培养人员质量控制意识,带来更加可观的经济效益,推动企业健康持续发展。
综上所述,面对当前社会经济发展带来的挑战,煤矿生产工艺和支护技术发生了不同程度的变化,需要充分了解煤矿巷道实际情况的基础上,选择合理的开采技术和掘进支护技术,提升作业效率和质量,以便带来更为可观的经济效益。
参考文献:
[1]杨林林.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].能源技术与管理,2018,43(04):64-66.
[2]张明辉.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析[J].矿业装备,2018,23(04):34-35.
[3]蒋传田.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018,11(06):153-154.
[4]张志茸.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].矿业装备,2018,31(03):36-37.
[5]李延辉,吴晨鹏,刘栋林.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术研究[J].科技风,2018,26(14):120.