基于煤礦采煤技術(shù)的合理優(yōu)化探究

煤炭作為我國能源體系的重要組成內(nèi)容，其在我國電力生產(chǎn)、機(jī)械運(yùn)用、交通運(yùn)輸?shù)榷囝I(lǐng)域都有所應(yīng)用，是維系社會正常運(yùn)行與發(fā)展的重要能源之一。近年來，隨著社會的發(fā)展，我國需要不斷提升煤礦采煤技術(shù)水平，增加采礦產(chǎn)能，以便滿足社會發(fā)展的需要。而從煤礦采煤現(xiàn)狀來看，由于采煤環(huán)境復(fù)雜，技術(shù)優(yōu)化與技術(shù)水平提升存在較大的難度，需要技術(shù)人員根據(jù)我國煤礦采煤的實(shí)際情況提出有效的技術(shù)優(yōu)化方案，以便能夠科學(xué)實(shí)踐在煤礦采煤中。為此，探究煤礦采煤技術(shù)的合理優(yōu)化，通過對當(dāng)前煤礦采煤發(fā)展需要與發(fā)展情況的分析，選擇合適的技術(shù)優(yōu)化路徑，對實(shí)現(xiàn)煤礦采煤技術(shù)的科學(xué)、合理優(yōu)化有著重要的意義。
　　1 煤礦采煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
　　雖然近年來隨著社會科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國煤礦采煤技術(shù)水平有所提升，但是與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國煤礦采煤技術(shù)仍然相對落后，主要是技術(shù)利用率、產(chǎn)能差。這主要是當(dāng)前我國煤礦企業(yè)的開采設(shè)備、開采工藝上存在缺陷，并且資金嚴(yán)重匱乏，這就導(dǎo)致很多設(shè)備在高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下無法得到及時(shí)的維護(hù)，從而致使整個(gè)生產(chǎn)過程中威脅系數(shù)極高，無論是采煤技術(shù)還是機(jī)械設(shè)備都有誘發(fā)安全事故的可能性，這嚴(yán)重影響我國采煤事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。因此，在意識到我國采煤技術(shù)落后后，應(yīng)重視對技術(shù)的優(yōu)化與更新，相關(guān)部門也應(yīng)積極給予資金與政策上的支持，以便采煤技術(shù)優(yōu)化能夠持續(xù)性進(jìn)行，從而不斷提升煤礦采煤技術(shù)水平。
　　2 煤礦采煤技術(shù)合理優(yōu)化原則分析
　　2.1 安全原則
　　安全生產(chǎn)與發(fā)展是社會各生產(chǎn)領(lǐng)域開展生產(chǎn)活動(dòng)的基本目標(biāo)，其是從源頭規(guī)避安全事故，實(shí)現(xiàn)社會和諧發(fā)展的重要手段。這就要求在優(yōu)化煤礦采煤技術(shù)過程中，應(yīng)始終堅(jiān)持以人為本，將保障采煤人員生命財(cái)產(chǎn)安全為基本目標(biāo)，必須對采煤技術(shù)的各項(xiàng)操作以及工藝流程進(jìn)行反復(fù)的驗(yàn)證，保障每一項(xiàng)操作的可行性與科學(xué)性，以便減少采煤技術(shù)上產(chǎn)生的安全隱患，盡可能降低采煤生產(chǎn)活動(dòng)的危險(xiǎn)系數(shù)。而且要對采煤技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)且完整的分析，明確在技術(shù)實(shí)踐過程中可能誘發(fā)危險(xiǎn)的因素，并編制常見危險(xiǎn)的應(yīng)急方案，以便在發(fā)生危險(xiǎn)后，能夠及時(shí)對危險(xiǎn)展開處理，降低對采煤人員人身安全、煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的影響[1]。
　　2.2 效益最大化原則
　　從根本上來講，優(yōu)化煤礦采煤技術(shù)主要是為了提升采煤產(chǎn)能，減少采煤過程中存在的不穩(wěn)定與不安全因素，以便為煤礦企業(yè)獲取更豐富的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在優(yōu)化煤礦采煤技術(shù)過程中，應(yīng)始終將為煤礦企業(yè)獲取更多經(jīng)濟(jì)利益為目標(biāo)，根據(jù)煤礦行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展形勢，及時(shí)對技術(shù)進(jìn)行更新、設(shè)備進(jìn)行改造，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢，以便切實(shí)有效提升產(chǎn)量。
　　2.3 出采率最大化原則
　　出采率直接決定著煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，優(yōu)化煤礦采煤技術(shù)最基本的應(yīng)保障采煤產(chǎn)量有所提升，實(shí)現(xiàn)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)能的高效提升，從而使采煤創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益。這就需要技術(shù)人員在優(yōu)化煤礦采煤技術(shù)過程中綜合考慮安全、效益、產(chǎn)能三個(gè)方面，協(xié)調(diào)各個(gè)要素之間的關(guān)系，以便各項(xiàng)目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)。
　　3 煤礦采煤技術(shù)合理優(yōu)化的具體策略
　　3.1 合理應(yīng)用采煤新技術(shù)，完善技術(shù)體系
　　近年來，在科學(xué)技術(shù)的支持下，我國煤礦采煤領(lǐng)域逐漸涌現(xiàn)出諸多新開采技術(shù)，應(yīng)通過廣泛的實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)新技術(shù)在我國煤礦采煤中的科學(xué)應(yīng)用。具體來講，新開采技術(shù)由以下幾種：
　　3.1.1 全自動(dòng)刨煤機(jī)采煤
　　這是以利用全自動(dòng)刨煤機(jī)為主的一種新型采煤技術(shù)，具有速度快、自動(dòng)化集成水平高等優(yōu)勢，其主要應(yīng)用在薄煤層綜采工作面，適用于煤層厚度處于0.8m-2.0m范圍內(nèi)、傾角<25°的開采條件下，最快開采速度可以達(dá)到每秒3m，并且保障切割深度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在現(xiàn)階段的應(yīng)用中，這項(xiàng)技術(shù)又與降溫、通風(fēng)、排水等系統(tǒng)結(jié)合，使其功能不斷被豐富，而且自動(dòng)化水平與智能化水平有了顯著的提升，從而大大的提高了出采率。此外，由于其切割精準(zhǔn)，能夠降低對地表的擾動(dòng)與傷害，在提升出采率基礎(chǔ)上，也提升了開采質(zhì)量。
　　3.1.2 急傾斜采煤技術(shù)
　　這項(xiàng)技術(shù)基于液壓支護(hù)進(jìn)行煤礦開采，能夠有效提升傾斜角位置煤礦采煤的效率。但是需要注意的是，這項(xiàng)技術(shù)必須做好防滑與防倒工作。由于傾斜角角度超過30°時(shí)，其負(fù)載會大大超過正常狀態(tài)，而且會使大量的側(cè)向力作用于開采設(shè)備上，需要通過支護(hù)保障設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，例如通過增強(qiáng)大側(cè)護(hù)板的強(qiáng)度與寬度，加強(qiáng)側(cè)推與彈簧筒的聯(lián)系，以便避免出現(xiàn)架子倒塌等情況，使采煤機(jī)能夠高效作業(yè)，這項(xiàng)技術(shù)通常會與采煤機(jī)割煤等技術(shù)配合使用[2]。
　　3.2 合理優(yōu)化條帶開采技術(shù)
　　條帶開采技術(shù)是煤礦采煤作業(yè)中應(yīng)用最頻繁的一項(xiàng)開采技術(shù)，主要適用于較深層次的地下作業(yè)中，傳統(tǒng)的技術(shù)對地下環(huán)境中不穩(wěn)定因素的考慮不充分，因此，優(yōu)化條帶開采技術(shù)應(yīng)考慮到地下不穩(wěn)定環(huán)境對正常開采作業(yè)的影響，采取有效的防范措施，提升技術(shù)操作的安全性。例如，通過井筒挖出一條通向地下的巷道，根據(jù)開采需要做好通風(fēng)、排水、通訊、運(yùn)輸、能量供應(yīng)等多項(xiàng)工作，其中應(yīng)重視條帶位置的規(guī)劃，必須保障其具有足夠的支撐能力，能夠有效的支撐上部煤層;同時(shí)做好條帶范圍控制，避免其盲目拓展范圍出現(xiàn)變形影響開采的穩(wěn)定性。同時(shí)，在制定開采技術(shù)方案過程中要充分考慮到技術(shù)在條帶開采環(huán)境中的可行性，以此通過完善的準(zhǔn)備與論證工作，減少條帶開采過程中不穩(wěn)定環(huán)境因素對開采安全性的影響，以便實(shí)現(xiàn)高效開采的目的。
　　3.3 合理采用開采成套技術(shù)
　　現(xiàn)代開采成套技術(shù)的實(shí)踐主要是基于煤層內(nèi)部的有效支撐，以及科學(xué)的開挖方案，減少開采過程中諸多不確定因素的影響，從而提升開采效率，該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)踐，規(guī)范了整個(gè)開采流程，因其需要在有序的開發(fā)基礎(chǔ)上實(shí)踐，如果開采技術(shù)流程混亂，不僅不能實(shí)現(xiàn)高效開采，還容易引發(fā)安全事故。開采成套技術(shù)的優(yōu)勢主要在于開采過程中能夠安全的擴(kuò)大開采規(guī)模、增加開采數(shù)量，實(shí)現(xiàn)對上層煤礦開采掉落資源的全面收集，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)目標(biāo)。
　　同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)在煤礦采煤過程中的應(yīng)用，還能夠針對硬度大、厚度高的煤層展開有效開采，其技術(shù)原理為：在硬度大、厚度高的煤層中通過頂板支撐上部煤層避免對下部開采造成影響，而在確定開采范圍后，可以對圍巖以及開采環(huán)境進(jìn)行處理，保障其定向水力壓強(qiáng)、礦藏層傾斜角度處于合理范圍內(nèi)，可以直接利用快速頂板進(jìn)行煤層開采，而且能夠以隨時(shí)采隨時(shí)搜集的方式完成整個(gè)開采活動(dòng)，從而提升了對煤礦資源的處理效率。其中需要注意的問題是，在開采過程中要通過向礦藏層注水的方式，降低采煤難度，水壓能夠幫助采煤人員進(jìn)行煤礦資源處理與采集;同時(shí)，完成礦藏區(qū)打孔后，如果條件允許，可以通過局部爆破的方式，減少直接挖鑿導(dǎo)致的地表塌陷、礦井局部坍塌等問題，使煤礦資源更易收集與開采。