煤矿井下采煤技术中问题及解决方法分析

陈永富

（山西寿阳段王煤业集团有限公司，山西晋中 045499）

在工业建设和人们的日常生活中，煤炭资源作为重要的一种能源，得到了普遍的运用。在煤矿井下采煤中利用新技术、新方法，加强对煤炭资源的应用，需要在采煤活动中考虑到复杂的井下环境，加强对采煤施工技术的创新，保证生产安全，提高生产效益。将新技术和井下开采方式相结合，提高采煤质量，为煤矿事业的发展起到助推的作用。

1 煤矿井下采煤技术

1.1 综采技术

井下常见的采煤技术应用中，综采技术是以先进的机械设备为依托进行施工的一项技术手段，其中涵盖了多个施工流程，包括设备采煤、装煤、运输、支护、后期处理采空区。利用综采技术具有明显的技术优势，因为综采技术不仅保障了采煤工作人员的生命安全，而且煤矿的出煤率较高，借助先进的机械设备，取代了人工操作的模式，节约了生产成本，降低了采煤的经济成本投入，对于人工劳动中存在的安全风险进行了有效的规避。

例如人员疲劳作业和瓦斯中毒等事件问题，会对煤矿生产效益产生严重的影响，利用综采技术可以改进这一问题，在较为复杂的井下施工环境中，保证机械设备的正常、稳定运转。定期进行设备设施的维护，该技术的生产效率高，安全性强，但是需要投入较多的资金，对设备进行采购维护，因此会使得煤矿企业的开采成本有所增加。

1.2 炮采技术

炮采技术又被称为爆破采煤技术，作为一种破煤工艺，使用的是爆破的方法，需要使用炸药作为主要的原材料，在我国的煤矿开采中，炮采技术是传统工艺之一。在炮采采煤技术的应用过程中，从最初建国初期的长壁采煤技术，发展至中期的运煤技术应用，直到最近几年出现的机械设备和炮采技术相结合的手段，在逐步的升级和工艺创新中，炮采采煤工业的适用性大大增强，在复杂的施工环境中，利用该方式可以取得一定的施工效果。但是炮采技术所带来的危险性也是无法完全规避的，施工过程中安全隐患较大，随着我国采煤设备和技术的持续更新，要消除安全隐患问题，炮采技术的应用几率有所减少。

1.3 水力采煤技术

水力采煤技术指的是借助水的压力进行采煤的一项技术手段，在水的压力作用下破落煤矿，再进行后续的煤炭资源输送和开采，该技术方式是我国最早使用的一种采煤技术方法。在水力采煤技术应用的早期阶段，通常使用的是中压水流破落煤层的方法，选择煤层中性质较软的一部分进行脱落处理，如果煤层中存在坚硬部分，则需要提高水流的压力，达到破落煤体的目标。

结合施工环境，利用水力采煤工艺技术时，操作过程简便，具有省时省力的特点，可以有效提高生产效率，获取理想的经济收益，安全性良好。由于水力采煤技术具有诸多的优势，并且积累了丰富的实践经验，因此目前在我国利用水力采煤技术的生产规模逐步扩大，在井下的采煤中经常使用到水力采煤技术手段。

1.4 综放技术

在不同区域内，结合煤炭资源分布情况的不同，施工人员选择的开采方法也各有不同，包括露天开采、井下开采，利用综放技术，在井下采煤中可以取得高效生产的目标。作为一种高产方法，综放技术应用可以有效地提高井下巷道的使用效率，为企业的生产成本节约起到保障作用。对综放技术地应用效果产生影响的因素主要包括采煤机割煤高度和放顶煤液压架的稳定性水平，这两大因素的影响下，综放技术的实施效果会发生波动。利用综放采煤技术，出煤量大，但是同时也会浪费大量的煤炭资源，并存在安全隐患，因此利用综放技术时，仍旧还需要进一步的实践探究，对综放技术的应用经验进行总结，完善技术措施，提高采煤效率[1]。

2 煤矿井下采煤技术应用中存在的问题

2.1 机械化水平低

在煤矿井下开采中存在着机械化水平低的问题，采煤技术的机械化建设仍旧还有一定的发展空间，实施煤矿井下开采工作，需要建立起标准的机械化操作模式，确保机械化操作的系统性、稳定性。目前我国的煤矿井下开采中投入的资金有限，机械化水平不足，形成了成本消耗高、机械化技术水平低的现象，这对煤矿开采的质量和效率产生了直接的影响。煤矿井下采煤技术应用受到了机械设备设施更新不及时等因素的影响，技术应用大打折扣，这对煤矿企业的市场发展也产生了一定程度的制约。

2.2 采煤技术整体水平低

我国部分煤矿井下采煤技术应用处于相对较为落后的状态，和先进的煤炭企业使用的工艺和技术相比，整体的水平不高。特别是在使用有关的设备和技术方面存在着水平落后、人才不足的问题，中小型的煤炭企业中资金短缺，智能化设备设施的配置不完善，缺少专业性的高端人才。开采技术应用的效果和安全性水平均没有达到理想的目标，因此而降低了煤矿生产的质量和效率。

2.3 安全管理规范性不足

安全生产始终是煤矿井下采煤技术应用中的一大要点，目前在煤矿井下采煤技术的实践中，存在着安全管理工作规范性不足的问题，安全工作落实不到位，煤矿企业的长远发展和稳定运行将会受到直接的影响。部分煤矿企业在安全管理中存在着人员安全意识薄弱的问题，生产技术较为落后，从业人员的安全责任意识缺失，时常发生煤矿开采事故问题。施工人员在下井作业之前没有按照有关的要求进行防护，将会形成一定的风险隐患，出现问题时，人员难以自救，或是采取正确的方法等待救助，导致了救援时机被错过。管理人员在安全教育中，投入不足，安全教育培训缺失，从业人员的安全观念落后，缺少对安全管理重要性的明确认识，煤矿井下采煤技术应用的规范性、安全性水平有待提升[2]。

3 煤矿井下采煤技术解决方法

以山西寿阳段王煤业集团有限公司为例，在8+9号15号煤层进行生产时，使用煤矿井下采煤技术，需要结合该项目的实际地质情况，制定可行的生产计划、生产方案。井田内各煤层均为深黑色—亮黑色，玻璃光泽—金刚光泽，条痕呈褐色，内生裂隙发育，断口为阶梯状或参差状，线理状、条带状或似条带状结构，层状、块状构造，煤质特征见表1。

表1 煤质特征

本井田内各煤层原煤灰分普遍较高，洗选后焦煤、瘦煤、贫瘦煤可炼焦配煤，煤种可为动力、民用需求提供支持。该区域的地表水系属于黄河流域和海河流域，井田邻近河流为黄河流域汾河水系潇河支流，对井下开采资料进行分析，在遇断层的情况是有渗水现象，在遇陷落柱的情况下，也出现了少量渗水的情况。因此在掘进生产中需要在探放水工作中加强管理力度，根据矿井的具体情况设计和留设防水煤柱，确保生产安全，地质构造和煤层瓦斯含量的关系见图1[3]。

图1 地质构造和煤层瓦斯含量的关系

3.1 引进数控技术

利用先进的科学技术加强井下开采技术的创新，可以针对目前在煤矿井下采煤技术应用中存在的机械化水平较低的问题进行改进，引进数控技术数控设备，提高井下开采的机械化水平。使科学技术和采煤工作相结合，为采煤工作的创新提供支持和保障，降低施工中存在的安全问题、质量问题风险，为煤矿企业实现数字化转型和技术升级奠定基础，改进机械化水平不足的缺陷[4]。

3.2 提高采矿技术水平

采煤技术水平较低的问题是目前煤矿井下采煤技术应用中要着重改进的，在煤炭生产活动的进行中，要选择合适的采矿技术，提高生产质量、生产安全，资源、设备、工艺条件均会对采矿的效率产生影响。在采矿工作中，企业的工作人员需要遵循着高效、安全的原则进行相关工作，提高回采率，保证生产安全，不断改进采矿技术，按照相关的标准要求，在采掘工作中，规范技术行为。包括挖掘、通风、排水等各个环节，要以提高煤矿开采效率为目的，对采矿技术进行改进，将先进的技术和设备引进到生产中，实现集约化、高效化的技术开采目标，节约人工成本的投入，提高生产安全性[5]。

3.3 加强制度体系建设

结合目前在安全管理中存在的不规范问题，提高煤矿井下采煤技术的应用水平，有必要加强制度体系的建设，煤矿企业需要尤其关注煤矿生产的安全性和高效性现状，降低安全事故问题的发生风险。加强安全生产制度体系的建设，要求进入施工场所的人员需要佩戴完善的防护装备，在展开下井作业之前，管理人员要加强对人员的安全培训和再教育，提高井下作业人员的安全施工水平，强化人员的安全意识。

在日常的管理中，针对机械设备要进行定期的检验、维护，查看机械设备的磨损情况和使用周期。由固定的人员定期进行设备设施的检查，掌握安全设备的使用情况，及时发现异常问题，加强安全事故的演练，制定应急预案、系统的排查方案。对高负压情况导致的地表裂隙、漏气问题等进行早期的处理，解决自燃风险，保证生产安全和生产效益[6]。

4 结论

综上所述，在我国煤矿是重要能源之一，在实施井下开采活动的过程中，要保证开采安全性，提高开采的质量和效益，需要引进先进的设备和技术，对当前开采作业中存在的安全隐患问题进行改进。分析目前的开采现状，提高采煤技术的应用可靠性，确保开采活动的稳定运转，为煤矿企业的长远可持续发展夯实基础。