煤矿井下采煤技术存在的问题及优化措施探讨.pdf

2020 年第 6 期2020 年 6 月 煤矿企业的生产作业具有较高的危险性，针对当 前煤矿井下采煤技术进行进一步创新，全面提升煤矿 井下采煤技术水平，能够有效解决当前煤矿井下采煤 作业过程中存在的各种安全隐患，有效解决采煤技术 矛盾，对于全面提升当前煤矿企业的综合化水平具有 非常重要的实践意义。 1井下采煤技术 1.1深井开采技术 深部开采在当前煤矿开采技术快速发展的形势下 非常普遍，很多煤矿实际开采深度达到了 1 000 m，与 普通的采煤技术相比，深井开采对开采技术的要求更 高。但是，由于深井开采状况非常复杂，在具体的开 采作业过程中，通常采用比较统一、完整的开采技术 方案，而要想全面提升煤矿井下开采效率和安全性， 就必须要针对矿井开采地层结构的差异性进行全面分 析。井下煤矿在具体开采过程中必须要充分考虑矿井 本身的压强、地层冲击等各种因素，同时，还要针对 矿井通风系统进行科学改造，最大程度提升矿井内部 的通风量，这样才能有效降低矿井内部温度。另外， 要想实现对瓦斯爆炸事故的有效预防，除了要进一步 增大通风量外，还可以在开采的煤层中注入适量的水 分，针对内部解放层进行适度采掘，破坏瓦斯本身性 质，保证其应力始终处于安全范围内。当前，中国深 井开采技术在实际应用过程中仍然存在一定的缺陷，因 此，必须要进一步完善，在煤矿开采作业中不断总结摸 索，针对地质原理、地层结构等进行深入分析总结，这 样才能为深井开采提供更加科学的理论支持，也能够对 技术研发和改进起到促进作用，以保证深矿井资源的顺 利开发[1]。 1.2井下采矿机械化技术 在煤矿当前的生产开采过程中，针对井下煤矿开采 技术进行改进创新具有非常重要的现实意义。对于现代 煤矿企业来说，生产经营的主要目标是实现煤炭资源开 采的高效化、高产化和安全性。那么，在实际应用过程 中，要将煤矿井下开采技术与现代科学技术相结合，进 一步丰富当前的采煤技术，研发出更加符合中国煤炭资 源开采特色的采煤技术。目前，中国井下煤矿机械化开 采技术的应用过程中逐步形成了浅埋深、硬煤层高产高 效采煤成套技术以及缓倾斜薄煤层长壁开采技术等一 些先进技术[2]。另外，要充分保证采煤作业过程中煤顶 的垮落距离，也就要进一步提升煤矿开采施工的安全 性。针对当前煤矿开采过程中存在的顶煤冒放性较差的 问题，还必须要结合东方开采设备成套技术来实现顶煤 的有效破碎，并实现顶煤的安全置放。 1.3地下气化技术 煤矿地下气化技术主要指的是，对煤矿燃烧汇总过 程中所产生的热化学能进行有效控制，完成整个燃烧过 程，在此基础上实现煤矿地下气化的目标。当前，这种 技术在国际上属于一种特殊性的首创采矿技术，该技术 收稿日期2020-04-13 作者简介孟志勇，1970年生，男，山西晋城人，2015年毕业于太 原理工大学采矿工程专业，助理工程师。 煤矿井下采煤技术存在的问题及优化措施探讨 孟志勇 （ 山西晋能集团晋城煤运有限公司，山西 晋城 048000 ） 摘要 煤炭资源是一种不可再生的自然资源，在当前社会经济发展的过程中发挥了重要的作用。在科学技术快速发 展的前提下，工业生产过程中对煤炭质量的要求越来越高，因此，煤矿企业必须要在最大程度保证自身利益的基础上， 将安全与高效生产有效结合，针对当前采矿技术中存在的各种问题进行深入分析，并在此基础上提出合理的优化措施。 关键词 煤矿；采煤技术；地下气化技术；瓦斯技术 中图分类号 TD823文献标识码 A文章编号 2095-0802-202006-0122-02 Discussion on Existing Problems and Optimization Measures of Underground Coal Mining Technology MENG Zhiyong Jincheng Coal Transportation Co., Ltd., Shanxi Jinneng Group, Jincheng 048000, Shanxi, China Abstract Coal resource is a kind of non-renewable natural resource, which plays an important role in the process of social and economic development. With the rapid development of science and technology, the requirements for coal quality in the industrial production process are becoming higher and higher. Therefore, on the basis of ensuring their own interests to the greatest extent, coal mining enterprises must effectively combine safety and efficient production, conduct in-depth analysis of various problems in current mining technology, and put forward reasonable optimization measures on this basis. Key words coal mine; coal mining technology; underground gasification technology; gas technology （总第 177 期） 技术研究 122 2020 年第 6 期2020 年 6 月 （上接 59 页） ［3］ 张娣， 李桂红， 冯为民.现代化能源监控及管理系统的集成与 应用 ［G］ //2005 中国钢铁年会论文集.北京 中国金属学会， 2015 820-824. ［4］ 闫涛.基于物联网的企业能耗监控与节能管理系统的研究 ［D］ . 杭州 浙江工业大学， 2012. ［5］ 谢国荣， 王迟， 黄子杰， 等.基于数据挖掘的能源监管系统研 发 ［J］ .国外电子测量技术， 20184 70-77. ［6］ 全国节能监测管理中心， 国家发展和改革委员会能源研究 所， 中国标准化研究院， 等.GB 171672006 用能单位能源 计量器具配备和管理通则 ［S］ .北京 中国标准出版社， 2006. ［7］ 国家发展和改革委员会能源研究所， 中国标准化研究所， 中 国西部经济发展研究中心， 等.GB/T 34842009 企业能量 平衡通则 ［S］ .北京 中国标准出版社， 2009. ［8］ 中国标准化研究院， 中国电子科技集团公司第五十四研究 所， 清华大学， 等.GB/T 287492012 企业能量平衡网络图绘 制方法 ［S］ .北京 中国标准出版社， 2013. ［9］ 北京乐普四方方圆科技股价有限公司， 北京节能环保中心， 中国标准化研究院， 等.GB/T 82222008 用电设备电能平衡 通则 ［S］ .北京 中国标准出版社， 2009. （ 责任编辑白洁 ） 见效非常快，而且投资成本低，开采效率高，在地质 条件相对较差的情况下具有良好的适应性，而且能够 针对劣质煤矿比例偏高的“三下”煤矿进行有效开采。 目前，该技术在中国的煤矿开采过程中已经实现了推 广应用。 2井下采煤技术存在的问题 2.1瓦斯事故 瓦斯事故是当前煤矿灾害事故中发生概率最高的 一种，通常情况下，事故发生后后果非常严重。而瓦 斯爆炸是最典型的一种事故，瓦斯与煤炭属于共生关 系，其主要是在煤层中以吸附的形式出现，主要成分 为 CH4。如果煤层瓦斯的浓度达到一定状态，在遭遇明 火后就会发生爆炸事故，而瓦斯直接排放产生的温室效 应能够达到 CO2的 21 倍，会严重破坏大气生态环境[3]。 2.2煤矿自燃 煤矿自燃主要指的是，煤体在发生氧化后放热、 散热矛盾的发展过程，如果发热量超过了散热量，那 么，煤体就会出现比较严重的热量聚集，温度明显上 升，最终引发自燃现象。煤氧在产生复合作用后会导 致煤体散热，常温条件下煤氧产生复合作用会相对比 较缓慢。而在当前的煤矿开采过程中，放热强度测定 始终是一个难点，黄石的矿井火灾成为了煤矿开采过 程中一种主要的灾害形式。目前，超过 47的矿井都 发生过自燃火灾危险，而且煤矿自燃多数情况下都出 现在采空区附近。因此，深入分析煤矿开采过程中的 自燃规律，采取有效措施提升综采作业面的安全，将 综采工作面防火费用和损失降到最低。 3井下采煤技术优化措施 3.1强化矿井开采地热控制 井下煤矿在实地开采过程中经常会出现瓦斯和地 热，使得井下煤矿开采存在安全隐患，针对这种状况 必须要进一步强化矿井通风。在矿井的实地开采过程 中，随着煤矿开采温度的不断升高，地热也会相应增 高，通过简单的通风并不能够实现对矿井热量的有效 控制，因此，必须要在矿井中安装空调，以此来实现 有效降温。井下安装空调主要有分散和集中 2 种方式， 集中安装方式主要是在地面或井底车场进行安装，这 种安装方式对人员流动和物料运输都有一定的便利性； 分散安装方式主要是在采矿工作面以及采矿作业区进 行，这种安装方式对矿区开采更加有利。在煤矿实际 开采过程中，如果长期使用空调设备会使得开采成本 进一步增加，所以，要结合实际状况，合理使用空调。 在当前煤矿开采过程中，多数情况下采取的都是集中 安装方式，在此方式下，不仅能够实现对煤矿井下开 采温度的有效控制，而且利用空调的非制冷模式还能 够进一步增加通风量，实现热源隔绝，有效改善煤矿 井下通风系统的运行状况。 3.2优化巷道布置 在矿井设计过程中，巷道布置也是一个重要问题， 全面提升巷道布置质量能够进一步提升煤矿生产效率， 并有效提升煤矿施工的安全。随着当前煤矿开采技术 的不断完善，对巷道布置方式的要求也越来越高。在 针对巷道布置方式进行科学优化的过程中，必须要保 证其与开采方法相匹配，这样才能有效提升通风性能， 并最大程度减小巷道掘进施工量[4]。 3.3掌握煤矿井下开采的注意事项 作业人员在井下行走坚决杜绝嬉戏打闹，经过斜 井段时，要始终坚持“行车不行人、行人不行车”的基 本原则，严格遵守煤矿井下作业要求，听从矿井生产 的统一安排，上下保持有序，通过风门时注意安全， 避免出现人员紧张的情况。如果井下存在双道风门， 必须要有效保护安装的防尘设施。另外，井下作业人 员必须要随身携带点火用品、安全帽、自救器等，以 保障作业安全。 4结语 综上所述，要结合煤矿井下实际开采矿产和地质 状况进一步创新采煤技术。要想煤矿生产工作安全进 行，就必须要针对当前煤矿井下采煤技术应用过程中 存在的各种问题进行深入分析，提出有针对性的解决 办法，这样才能实现煤矿企业经济效益最大化。 参考文献 ［1］ 阮殿旭.井下工作面设备无线监测网络与故障诊断关键技术 研究 ［D］ .徐州 中国矿业大学， 2011. ［2］ 边江.浅析煤矿井下开采技术与采煤工艺的选择 ［J］ .中小企 业管理与科技下旬刊， 20182 156-157. ［3］ 孙文静.某矿业集团煤矿井下粉尘污染现状及尘肺病发病规 律研究 ［D］ .合肥 安徽医科大学， 2019. ［4］ 程建远， 覃思， 陆斌， 等.煤矿井下随采地震探测技术发展综 述 ［J］ .煤田地质与勘探， 2019， 473 1-9. （ 责任编辑白洁 ） 孟志勇 煤矿井下采煤技术存在的问题及优化措施探讨 123