時間：2022-04-10 09:52:30
序論：在您撰寫煤礦開采論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要：在我國能源結(jié)構(gòu)中，煤炭資源有這十分重要的地位。伴隨煤礦開采技術(shù)快速發(fā)展，如今的煤礦開采正朝著自動化方向發(fā)展。自動化機(jī)械開采技術(shù)的應(yīng)用，大大降低了煤礦開采的勞動強(qiáng)度，同時也提高了煤礦開采的安全性和生產(chǎn)效率。本文通過分析我國煤礦自動化機(jī)械開采技術(shù)，進(jìn)而對自動化機(jī)械開采發(fā)展前景提出自己的看法。
關(guān)鍵詞：煤礦開采；自動化機(jī)械；煤炭資源
當(dāng)前，機(jī)械設(shè)備不僅僅可以應(yīng)用于煤礦開采階段，還在煤礦勘探、煤炭運(yùn)輸?shù)雀鱾€階段中被廣泛使用。現(xiàn)如今，自動化機(jī)械的應(yīng)用已讓煤礦生產(chǎn)發(fā)展成相對完善的機(jī)械自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。
1煤礦機(jī)械自動化技術(shù)概述
所謂機(jī)械自動化技術(shù)，指的是機(jī)械操作機(jī)構(gòu)能夠在無人干預(yù)的條件下，依據(jù)事先設(shè)定好的控制程序或指令，讓其自動完成工業(yè)生產(chǎn)操作的過程。作為先進(jìn)自動控制技術(shù)之一，機(jī)械自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中代表了全新的生產(chǎn)力。機(jī)械自動化生產(chǎn)的發(fā)展也標(biāo)志著工業(yè)生產(chǎn)由傳統(tǒng)人工操作到機(jī)械自動生產(chǎn)的歷史階段，因此，煤礦開采中機(jī)械自動化技術(shù)擁有良好的發(fā)展前景。在煤礦開采的過程中，采取機(jī)械自動化技術(shù)能夠達(dá)到連續(xù)不間斷作業(yè)，并且可以對復(fù)雜的開采環(huán)境以及執(zhí)行程序按照人的意圖作出調(diào)整，自動化機(jī)械在煤礦開采中的使用不僅降低了人力方面的需求，同時還提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力。
2綜合機(jī)械自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用
傳統(tǒng)上來看，煤礦掘進(jìn)作業(yè)過程中，通常會一句煤層分布情況及厚度來選擇何種掘進(jìn)技術(shù)，其中掘進(jìn)技術(shù)通常包含鉆爆、綜掘技術(shù)等，綜掘技術(shù)是指利用綜合機(jī)械自動化技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，過去煤礦掘進(jìn)機(jī)自動化程度較低，工作環(huán)境及狀態(tài)也通常會被煤礦自身條件所約束，掘進(jìn)機(jī)可以和操作箱、壓扣控制、照明燈等系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，在系統(tǒng)整體運(yùn)作下提升掘進(jìn)效率，特別在和液壓系統(tǒng)配合中達(dá)到效率最大化的目標(biāo)，同時也為生產(chǎn)指明了方向，節(jié)約大量時間。煤礦運(yùn)輸是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一，把煤迅速運(yùn)輸?shù)骄鲜敲旱V生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保障。自動化煤礦機(jī)械的采用，使傳統(tǒng)的以人工為主的運(yùn)煤方式大幅改善，進(jìn)而體現(xiàn)了自動化機(jī)械在煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)中的巨大優(yōu)勢。例如當(dāng)前的煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)，其通常與采煤系統(tǒng)間有協(xié)同關(guān)系，和過去的人工運(yùn)輸方式不一樣，采取機(jī)械自動化技術(shù)能夠借助電滾筒皮帶來實現(xiàn)井下煤炭的運(yùn)輸。伴隨煤礦自動化機(jī)械智能化水平持續(xù)提高，煤礦的生產(chǎn)系統(tǒng)和運(yùn)輸系統(tǒng)彼此的聯(lián)系將不再依賴人工控制，而是憑借其自身所擁有的信號傳感系統(tǒng)及通信系統(tǒng)。在采礦生產(chǎn)中，采煤是其核心過程，大批自動化機(jī)械的采用使煤產(chǎn)量大幅提高。部分采煤機(jī)械可以按照自身監(jiān)測系統(tǒng)，有效對煤炭與煤矸石進(jìn)行區(qū)分歸類，進(jìn)一步提高生產(chǎn)質(zhì)量。當(dāng)前，采煤機(jī)已經(jīng)由中厚煤層起步，逐步發(fā)展到薄煤層、大功率、大采高強(qiáng)力滾筒采煤機(jī)，同時也由有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式，漸漸發(fā)展到電磁滑差無鏈電牽引和變頻調(diào)速無鏈電牽引，這使發(fā)展也使得采煤機(jī)的功能更加多元，生產(chǎn)效率也大大提高。除此之外，在自動化采煤機(jī)械上，通常會安裝安全監(jiān)測系統(tǒng)，采煤技術(shù)人員會以監(jiān)控系統(tǒng)為依據(jù)在生產(chǎn)控制中心就煤礦生產(chǎn)具體情況實時監(jiān)控，其主要監(jiān)控內(nèi)容為：煤層厚度變化、空氣含量變化、煤礦內(nèi)溫濕度變化、粉塵含量變化等等。值得一提的是，自動化采煤機(jī)械中還包含了通信技術(shù)、故障信息診斷技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)等等。
3機(jī)械自動化在煤礦開采中的發(fā)展前景
當(dāng)前，機(jī)械自動化的先進(jìn)理論已經(jīng)可以和生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合起來，同時現(xiàn)代自動化機(jī)械設(shè)備也為煤礦企業(yè)的發(fā)展提供新的機(jī)遇。伴隨煤礦工程的不斷發(fā)展，機(jī)械自動化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用將會擁有更為寬廣的空間，下面我們就從以下幾點談一下機(jī)械自動化在煤礦開采中的發(fā)展前景。第一，實現(xiàn)重點崗位機(jī)械自動化工作。這一點源自于煤礦開采的工作性質(zhì)，在這個過程中不僅要投入大量財力、物力與人力，同時還會經(jīng)常面臨緊急危險事故，煤礦開采也是高危行業(yè)之一。所以，機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用離不開科學(xué)的指導(dǎo)，特別是在重點崗位，微小的差錯就有造成難以挽回?fù)p失的可能性，這就要求我們在源頭上做好預(yù)防和控制的工作，確保開采工作安全性，使企業(yè)長治久安。第二，自動化機(jī)械采煤的主要功用就是可以按照事先設(shè)計指令來工作，可連續(xù)環(huán)節(jié)的機(jī)械作業(yè)要求在程序設(shè)置與指令的過程中完成好審核及監(jiān)控工作，進(jìn)而實現(xiàn)在開采、掘進(jìn)、運(yùn)輸、提升的各個環(huán)節(jié)保持連續(xù)性，這為生產(chǎn)的效率的提高提供了保障，同時也大大節(jié)約人力資源，使采煤過程中產(chǎn)生的損耗減少，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。第三，進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)械自動化開采技術(shù)與其他先進(jìn)自動化技術(shù)彼此的結(jié)合。機(jī)械自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)過程中的應(yīng)用具備良好地發(fā)展空間。在新的時期，各項科學(xué)技術(shù)都飛速發(fā)展，我們要把握住歷史機(jī)遇，融合其它先進(jìn)技術(shù)，使機(jī)械自動化開采日趨成熟。
4總結(jié)
煤礦自動化機(jī)械有這功能強(qiáng)、安全性高的優(yōu)勢，所以自動化機(jī)械在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)被大量使用。但是，我國煤礦自動化機(jī)械存在很大的發(fā)展空間。我們應(yīng)該通過不斷改進(jìn)，使煤礦自動化機(jī)械的環(huán)保性能和可操作性不斷提高。進(jìn)而實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)集約化管理，是生產(chǎn)人員更容易掌握煤礦自動化機(jī)械設(shè)備的操作和使用。
作者：楊陽 單位：山東能源臨沂礦業(yè)集團(tuán)菏澤煤電公司彭莊煤礦
摘要:我國是一個以煤炭資源為主的能源生產(chǎn)和消耗大國。2015年，世界煤炭產(chǎn)量約80億噸，我國煤炭產(chǎn)量達(dá)37．5億噸，煤炭消費量為39．65億噸，占世界煤炭消費量的49．55%。如此大規(guī)模的煤炭的開采及消費給生態(tài)環(huán)境造成了一定的破壞。20世紀(jì)90年代以來，能源利用對生態(tài)環(huán)境破壞及保護(hù)成為我國新的關(guān)注焦點，為了煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，徹底解決煤礦開采與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，是煤炭行業(yè)現(xiàn)階段及未來發(fā)展面臨的重大問題。本文對煤礦開采與生態(tài)環(huán)境保護(hù)做出分析。
關(guān)鍵詞:煤礦開采;生態(tài)環(huán)境;保護(hù)措施
隨著我國工業(yè)化程度的進(jìn)程加快，煤炭資源的需求量也將會不斷地加大，大規(guī)模的開發(fā)利用煤炭資源，對我國將會造成日趨嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，也將會帶來了日益突出的環(huán)境、民生、社會等問題，環(huán)境保護(hù)已成為現(xiàn)階段煤礦建設(shè)和生產(chǎn)必不可少的內(nèi)容。
1．煤礦開采對生態(tài)環(huán)境的影響
在煤礦在開采中主要引發(fā)破壞土地資源、破壞地下水資源、影響大氣結(jié)構(gòu)、破壞生態(tài)平衡、噪音污染、誘發(fā)相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害等生態(tài)環(huán)境問題。1．1破壞土地資源在我國煤礦開采過程中90%以上屬于井工開采，井工開采往往會造成地表塌陷，在采空區(qū)上方形成一個比地下采空區(qū)大得多的沉陷區(qū)域(如2013年淮南市采煤沉陷區(qū)面積約220km2，大約是100個杭州西湖的大小)。露天煤礦在開采過程中將直接造成土地破壞，矸石和剝離物排放壓占土地。露天煤礦生產(chǎn)過程中排放的廢水、固體廢物、煤矸石在地表受降水、地表水淋濾溶液污染地下水，同時造成周圍土壤結(jié)構(gòu)惡化，植被被破壞等生態(tài)環(huán)境問題。截至目前，我國煤礦開采占用和損壞土地約為1．7萬km2，還不包括煤礦交通、工業(yè)廣場等服務(wù)于煤礦設(shè)施等占用的土地。這些土地因煤炭開采造成塌陷和占用，造成自然地形地貌遭到破壞，并且土地復(fù)墾難度很大或者無法復(fù)墾。1．2破壞水資源在采煤過程中會嚴(yán)重破壞巖層原始應(yīng)力，影響巖層結(jié)構(gòu)，造成地下水位下降、區(qū)域水資源供給嚴(yán)重不足、地表水滲漏、造成河水?dāng)嗔骷按竺娣e樹干漏斗，進(jìn)而破壞了水資源地表。同時煤炭開采過程中要消耗大量水資源，又要產(chǎn)生大量的生產(chǎn)、生活污水，污水沒有經(jīng)過處理就直接排放，滲入地收稿日期:2017－01－05作者簡介:許建軍(1987－)，男，畢業(yè)于西安科技大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)在國投哈密能源開發(fā)有限責(zé)任公司技術(shù)中心從事煤礦地質(zhì)與項目前期工作。下或地表河流使得大量的潔凈水被不同程度地污染。此外，煤礦固體廢棄物中的有毒物質(zhì)通過滲濾作用污染了土壤和水循環(huán)系統(tǒng)。1．3影響大氣結(jié)構(gòu)煤炭的開采、加工、運(yùn)輸及大量燃煤，造成煤煙和粉塵污染，不僅能改變當(dāng)?shù)卮髿獬煞趾徒Y(jié)構(gòu)，也造成了能見度降低，以及有毒有害成分偏高等不良空氣狀況，對當(dāng)?shù)氐臍鉁?、氣流、降雨等氣候條件產(chǎn)生不同程度的影響，形成酸雨、煙霧等氣象災(zāi)害。1．4破壞生態(tài)平衡煤炭資源開采過程帶來了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境的破壞，由于煤礦開采中會造成水體、土壤、大氣等污染，使當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境與生物群之間原有的循環(huán)被打破，加之有毒物質(zhì)的集聚，使得當(dāng)?shù)厣镔囈陨娴沫h(huán)境發(fā)生改變，致使自然生態(tài)環(huán)境失衡。1．5噪聲污染隨著工業(yè)化程度的不斷的加快，大量先進(jìn)設(shè)備被用于煤炭生產(chǎn)中，煤礦地面及井下機(jī)械設(shè)備也將越來越多，噪聲污染也越來越嚴(yán)重，不僅影響了工作人員的作業(yè)環(huán)境，而且嚴(yán)重地影響了礦工和當(dāng)?shù)馗郊用竦慕】?，噪聲污染雖然沒有大氣污染、水污染范圍光，但是其危害性卻是不容我們忽視的。1．6誘發(fā)地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害煤炭開采中，因采礦方法、爆破震動和地震、降水等因素作用下，往往會誘發(fā)許多地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害，將嚴(yán)重威脅煤礦井下設(shè)施、井下采礦工人安全和礦區(qū)周圍居民的人身安全。如矸石山堆積和煤礦開采活動誘發(fā)山體滑坡、山崩、地裂縫、地面塌陷等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。
2煤炭開采中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施
2．1優(yōu)化礦井開采技術(shù)在煤礦設(shè)計和開采中，采用工程技術(shù)手段預(yù)防采礦塌陷，可以采用井下減塌技術(shù)，填充地下采空區(qū)，增加采空區(qū)的支撐，還可以采用條帶采礦法和預(yù)留煤柱采礦法以減輕地面的塌陷程度。2．2地面塌陷及地裂縫的治理對在煤炭開采沉陷區(qū)，且未達(dá)到穩(wěn)沉狀態(tài)的沉陷區(qū)域，采取監(jiān)測、臨時工程及示警等措施，以此來消除安全隱患問題;對于達(dá)到穩(wěn)沉狀態(tài)的沉陷區(qū)域，用削高填低、回填整平、采取防滲處理、植被重建、挖溝排水等綜合治理措施。對于地表裂縫的規(guī)模和危害程度較小的，采用土石填充并夯實，防滲處理等措施;規(guī)模和危害程度較大的，可采取灌漿、填充等措施。2．3減少礦井廢氣與粉塵污染在煤炭開采過程中只要向大氣排放的廢氣是瓦斯，煤礦開采過程中可以通通風(fēng)和抽放的方式，抽出煤層中的瓦斯并加以綜合利用，可以有效地減少煤礦開采中瓦斯的涌出。同時在煤礦開采中通過粉塵凈化、通風(fēng)除塵、泡沫除塵、聲波霧化降低粉塵，來減少礦井廢氣和粉塵污染。2．4污水處理措施煤礦通過設(shè)立專門的排水系統(tǒng)，集中排放酸性水，并在地表攔蓄，使之蒸發(fā)、濃縮，而后處理，免除污染。其次可以采用新型水泵對采區(qū)分級脫水后的煤泥水進(jìn)一步進(jìn)化處理，循環(huán)用于采掘，做到煤泥水不上井或者處理后綜合、循環(huán)利用。2．5煤矸石的綜合利用煤矸石不僅占用大量的土地，也對生態(tài)環(huán)境造成了一系列的影響，煤矸石同樣是一種礦產(chǎn)資源，具有高發(fā)熱量、建筑材料、提取硫黃等功能，把煤矸石化害為利、變廢為寶的綜合開發(fā)利用。2．6噪聲污染的處理措施在煤炭開采中合理的布置各種噪聲設(shè)備，積極推廣低音設(shè)備，并且保護(hù)個人防護(hù)，以此來減少噪聲污染對人的健康影響，把危害降到最低程度。
3結(jié)束語
近些年來，我國迎來了經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的新時期，煤礦的開采也引發(fā)了諸多環(huán)境問題，如果不加以控制，將會惡化我國的生態(tài)環(huán)境。因此，我們必須嚴(yán)肅對待煤炭開采過程中對生態(tài)環(huán)境污染的問題，并積極尋求有效的解決方法，來實現(xiàn)煤炭開采與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者：許建軍 單位：國投哈密能源開發(fā)有限責(zé)任公司
摘要:近年來，隨著煤礦資源的需求逐漸提升，煤礦開采備受關(guān)注?，F(xiàn)今的煤礦開采早已擺脫傳統(tǒng)的開采模式，引入很多專業(yè)化、智能化的開采設(shè)備，這些設(shè)備的應(yīng)用提升了煤礦開采效率。液壓支架電液控制系統(tǒng)是一種新型的采煤設(shè)備，對于其系統(tǒng)的研究，能夠推動煤礦開采的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:煤礦開采;液壓支架;電液控制系統(tǒng);研究
一般的煤礦開采在實際操作環(huán)節(jié)中存在著很多問題，施工環(huán)節(jié)中的問題，增加了煤礦開采的難度，同時也嚴(yán)重影響煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。液壓支架電液控制系統(tǒng)在煤礦開采環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，能夠?qū)鹘y(tǒng)的采煤中所涉及的機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來，創(chuàng)建出一種特殊化的開采模式，保障煤礦開采的高質(zhì)量、現(xiàn)代化。
1電液控制系統(tǒng)功能分析
1．1自動控制傳統(tǒng)的采煤系統(tǒng)中，人工操作部分占據(jù)著主導(dǎo)地位，人工控制方式工作效率比較低，同時受到不同的自然因素、人為因素的影響。電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其與傳統(tǒng)的采煤系統(tǒng)相比，最為突出的功能就是采煤控制自動化。在自動化控制基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)支架順利安裝，降低工作人員的工作壓力。該電液控制系統(tǒng)中，自動化控制設(shè)備主要包含了PM31控制器、壓力傳感器、行程傳感器等裝置，這些裝置在該電控系統(tǒng)中的作用不同，但是缺一不可。實現(xiàn)科學(xué)化、自動化的采煤，需要這些裝置之間相互配合［1］。1．2順槽控制在采煤井下的作業(yè)中，也需要進(jìn)行施工控制。順槽控制功能主要體現(xiàn)在井下。在計算機(jī)操作下，能夠加快各個部件之間的監(jiān)控與調(diào)試。井下自動控制系統(tǒng)與順槽設(shè)備之間相互銜接，對每一個環(huán)節(jié)的控制作業(yè)進(jìn)行全面的調(diào)整，保障各個工藝流程順利完成。1．3設(shè)備控制設(shè)備控制功能實際上來源于遠(yuǎn)程設(shè)備控制，由于煤礦開采與其他類型的作業(yè)不同，其作用環(huán)境十分的惡劣，并且在井下的難以掌握作業(yè)情況。設(shè)備控制主要借助地面監(jiān)控主機(jī)光纖MODEM與井下中心控制主機(jī)通信。在這樣的方式下，能夠保障設(shè)備控制人員不需要下井就能夠?qū)崿F(xiàn)對工作環(huán)境設(shè)備的控制。遠(yuǎn)程設(shè)備控制在提升采煤效率的基礎(chǔ)上，促進(jìn)了生產(chǎn)線能夠流暢運(yùn)行［2］。
2煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)硬件分析
2．1輸入信號的硬件電路設(shè)計在液壓支架電液控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，輸入信號的硬件電路設(shè)計是重點內(nèi)容。只有輸入信號的電路系統(tǒng)功能完好，控制系統(tǒng)才能夠在對最短時間內(nèi)接收到作業(yè)信息，并且做出相應(yīng)反映。在本文中煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)中，輸入信號的電路中，主要包含了急停信號、閉鎖信號、接近開關(guān)和是保護(hù)4種開關(guān)量輸入信號。這些不同的開關(guān)量的功能不同，急停和閉鎖主要是由控制器前面板上的按鈕進(jìn)行控制，當(dāng)按鈕按下時，輸出0V的低電平。當(dāng)采煤工作面出現(xiàn)故障時，或者是處于緊急情況時，系統(tǒng)中的急停后者是閉鎖將會自動被激活。2．2輸出信號的設(shè)計在輸出信號端的設(shè)計中，控制設(shè)備CPU輸出信號，該信號被傳輸?shù)诫娖睫D(zhuǎn)換電路上。接下來系統(tǒng)中的上拉電路將會驅(qū)動控制電路輸出信號，進(jìn)而電磁先導(dǎo)閥開啟。一般情況下，電磁先導(dǎo)閥開始工作時，瞬間電流能夠達(dá)到160mA，當(dāng)電流穩(wěn)定之后，實際電流就會下降到65mA左右，而CPU的實際輸出信號高電平則被設(shè)置為3．3V。為了保障系統(tǒng)的電磁先導(dǎo)閥組能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且可靠的工作，其主控CPU采用電平控制方式［3］。2．3通信接口的硬件設(shè)計電液控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)中，通信接口的硬件設(shè)計中，采用兩種不同的接口形式，分別為SPI和RS485兩種。一般情況下，支架控制器內(nèi)部中，為了保障系統(tǒng)的安全，需要采用SPI通信接口方式。然而在液壓支架控制器之間，或者是在支架控制器與端頭控制器之間，需要采用RS485通信接口方式，經(jīng)過實驗證明，這兩種不同的接口通信方式在實際應(yīng)用中能夠保障電液支架動作控制及時準(zhǔn)確。
3煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件分析
3．1輸入輸出開關(guān)量的軟件設(shè)計在本文所研究的液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件分析中，涉及了四個開關(guān)輸入信號，分別為:急停、閉鎖、接近開關(guān)、保護(hù)。在C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)設(shè)計中，存在著這樣的一個規(guī)律，那就是單片機(jī)的外部中斷系統(tǒng)中斷信號的優(yōu)先級最高，對于信號所做出來的響應(yīng)速度最快?；谶@樣的道理，在煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件設(shè)計環(huán)節(jié)中，為了保障系統(tǒng)能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障的第一時間做出反應(yīng)，在本設(shè)計中，也將該四個開關(guān)量輸入信號分配到外部中斷口當(dāng)中，并且將系統(tǒng)按鈕設(shè)置在控制器的前面板上。假設(shè)系統(tǒng)中出現(xiàn)緊急情況時，操作人員就可以及時按下按鈕，控制器發(fā)出緊急信號時，那么整個工作面的控制器將會迅速的停止作業(yè)［4］。3．2A/D信號轉(zhuǎn)換軟件設(shè)計以STC12C56系列的單片機(jī)為例進(jìn)行分析，該類型的單片機(jī)自帶A/D轉(zhuǎn)換、EEPRON功能。一般情況下AD精度位數(shù)為10，帶有8個通道，在實際的速度轉(zhuǎn)換上比較迅速，都能夠?qū)崿F(xiàn)100kHz以上。在這樣性能下的AD，其自帶功能比較多，具有系統(tǒng)溫度檢測、電池電壓檢測、光線檢測以及頻譜檢測等諸多功能。良好的AD功能能夠?qū)嶋H照明環(huán)節(jié)中的溫度進(jìn)行檢測，通過光敏效應(yīng)分析出系統(tǒng)溫度情況。當(dāng)溫度過高時，能夠直接向系統(tǒng)發(fā)出警報。在井下作業(yè)的視頻信息和音頻信息被采集到之后，需要根據(jù)音頻信息和視頻信息進(jìn)行井下環(huán)境分析。在井下環(huán)境分析中，能夠利用井下紅外視頻影像分析出井下溫度，并且從音頻信息的數(shù)據(jù)分析中，得出井下深度、巷道的粗糙程度等。在環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，放置溫度傳感器以及多種氣體的傳感器，經(jīng)過放大電路，將這些信號AD轉(zhuǎn)換電路中進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換［5］。
4結(jié)論
傳統(tǒng)的采煤系統(tǒng)中，人工操作部分占據(jù)著主導(dǎo)地位，人工控制方式工作效率比較低，同時能夠受到不同的自然因素、人為因素的影響。電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其與傳統(tǒng)的采煤系統(tǒng)相比具有自動控制、順槽控制、設(shè)備控制等功能。在本文中對煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行研究，分析系統(tǒng)的各個組成部分和具體功能。
作者：李勇勇 單位：西安重裝銅川煤礦機(jī)械有限公司
摘要：鑒于我國人均煤炭資源占有量少的現(xiàn)狀與現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不協(xié)調(diào)，采煤業(yè)更加重視煤炭資源的利用率情況，并開始采取各種措施使煤炭資源得到高效開采利用。文章著重分析新形勢下煤炭開采技術(shù)的改革及其現(xiàn)狀，從而有效的促進(jìn)煤效益的提高，促進(jìn)煤礦業(yè)的全面發(fā)展，并推動社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：煤礦開采；采煤技術(shù)；新形勢
引言
由于我國人口眾多，縱使煤炭資源總量豐富，但人均資源占有量少。而社會主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展卻依賴著以煤炭為主的礦產(chǎn)資源。所以我國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)與煤炭工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。隨著當(dāng)今科技技術(shù)的日益革新，采煤技術(shù)的發(fā)展也是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在新形勢下分析煤礦開采中的采煤技術(shù)，使其朝著高效、高產(chǎn)、高安全的方向發(fā)展，是改善和提高煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，同時對社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和國民收入的提高起到了重要作用。
1當(dāng)下采煤技術(shù)的背景梗概
總體來說，采煤技術(shù)和方法受到多種因素的影響，其中地質(zhì)構(gòu)造，煤質(zhì)條件，煤層的結(jié)構(gòu)、賦存狀況、硬度及厚度等是影響采煤技術(shù)的理論上的因素[1]。結(jié)合當(dāng)下的國情來看，我國的采煤行業(yè)自改革開放以來，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來的更多高科技和新工藝，使其效率得到大大提高?，F(xiàn)階段長壁采煤方法也得到充分發(fā)展而且愈加趨于完善，放頂煤采煤的應(yīng)用更是使得采煤的效率大大提高。但是對于一些地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地形奇特的地區(qū)，開采目前采煤技術(shù)的發(fā)展還是不夠完善，針對這些地區(qū)的特定的煤礦開采技術(shù)、理念和經(jīng)驗還沒有形成。如今的形式不斷變化，對煤炭的需求日益增加，因此加強(qiáng)對煤炭技術(shù)的研究，不斷促進(jìn)新型采煤技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步顯得尤為重要。
2新形勢下采煤技術(shù)探討分析
2.1優(yōu)化煤礦開采布置的技術(shù)
任何技術(shù)的發(fā)展都不是脫離現(xiàn)實而獨自存在的。當(dāng)下社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的大背景下科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是推動采煤技術(shù)發(fā)展的核心力量。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，因此優(yōu)化采煤技術(shù)尤其是開采布置中的開采技術(shù)就顯得尤為重要。為使煤炭的開采效率達(dá)到最高，開采布置、開采方法和煤層地質(zhì)的選擇必須達(dá)到最優(yōu)匹配，這種組織性的特征是突破現(xiàn)有發(fā)展模式而達(dá)到更高層次的新發(fā)展模式的關(guān)鍵所在[2]。發(fā)展才是硬道理，任何一成不變的固有模式都不可能適應(yīng)時代的發(fā)展，只有不斷創(chuàng)新，不斷突破現(xiàn)有的采煤技術(shù)，使煤礦開采布置中的技術(shù)得到不斷優(yōu)化，才能使煤炭開采效益不斷提高。理論必定是要聯(lián)系實踐的。要將此技術(shù)付諸實踐，需注意以下幾點：前期的準(zhǔn)備工作是必不可少的，需要集中研究單一煤層，根據(jù)工作面參數(shù)做出采取優(yōu)化和具體的開拓部署；與煤炭開采密切相關(guān)的便是自然環(huán)境的保護(hù)，不能只為單一開采煤礦發(fā)展經(jīng)濟(jì)而忽略了開采過程中對環(huán)境的保護(hù)，而減少污染、降低能耗、保護(hù)環(huán)境最好的一個方法便是使矸石在井下得到直接處理，盡量避免露于地面；煤炭開采過程中各項工作集中起來既有利于提高開采的效率，也有利于環(huán)境的保護(hù)。因此集中準(zhǔn)備、集中回采技術(shù)在煤礦開采中則占十分重要的位置，要避開煤巷，大幅度降低將巖巷的掘進(jìn)率，做好開拓部署。這些方面的研究都可使集中化開采得到高效高產(chǎn)的發(fā)展，使煤炭生產(chǎn)得到系統(tǒng)優(yōu)化，進(jìn)而推動整個煤炭產(chǎn)業(yè)的優(yōu)速發(fā)展。
2.2采用科學(xué)的采煤技術(shù)
為使煤礦開采的整個開采過程和開采方式都具有科學(xué)性，離不開實地考察分析煤礦的地質(zhì)條件。不同的地質(zhì)條件自然是要采用不同的采煤技術(shù)，在提高煤礦勘探技術(shù)的基礎(chǔ)上，因地制宜、實事求是地根據(jù)勘探結(jié)果制定科學(xué)的開采計劃，并對其進(jìn)行相關(guān)的分析和評估是實現(xiàn)煤礦既經(jīng)濟(jì)又安全開采的重要條件。在此分析探究的基礎(chǔ)上使用采場圍巖控制技術(shù)和放頂煤綜采技術(shù)等，則可使煤炭開采效率事半功倍。采場圍巖控制技術(shù)以科學(xué)合理和優(yōu)化高效的優(yōu)點被應(yīng)用于近幾十年的礦山開采。此項技術(shù)也是既有優(yōu)點，又存在著相應(yīng)的缺點。一方面，該技術(shù)是根據(jù)急傾斜、大采高采場礦山壓力顯現(xiàn)出來的規(guī)律而探究出來的，是先進(jìn)計算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)實實踐相結(jié)合的產(chǎn)物，可到達(dá)煤礦開采活動的目標(biāo)優(yōu)化。但是另一反面，由于某些技術(shù)、材料、工藝的局限，采場圍巖控制技術(shù)也有著投入成本過高、工藝程序復(fù)雜等問題。放頂煤綜采技術(shù)則適用于淺埋深、管理條件先進(jìn)、設(shè)備安全可靠的前提下，可以通過提高放煤速度而增加工作面的產(chǎn)量。然而高效的放頂煤綜采技術(shù)也存在著某些不足。改善控制系統(tǒng)，提高綜采技術(shù)，優(yōu)化作業(yè)時的各種狀態(tài)，則可以使放頂煤綜采技術(shù)得到更好發(fā)展。
2.3優(yōu)化采煤的巷道布置
全面協(xié)調(diào)可持續(xù)是促進(jìn)社會主義現(xiàn)代化發(fā)展的基本要求。當(dāng)今社會中的新能源和綠色能源都得到大力提倡，因而煤礦開采行業(yè)的節(jié)能綠色發(fā)展，是順應(yīng)當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展的總趨勢。為適應(yīng)新形勢，綠色能源的開采技術(shù)則是優(yōu)化提高采煤技術(shù)重要手段。矸石污染的產(chǎn)生是煤礦開采過程中常見的狀況，因此想要做到綠色無污染的開采，就必須利用科學(xué)的煤矸石地下處理技術(shù)來減少煤矸石污染。首先，要深入研究當(dāng)?shù)剡M(jìn)行煤炭開采地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況，并進(jìn)行分析總結(jié)，從而科學(xué)地設(shè)計開采巷道[3]。其次，想要提高煤礦開采的集中化水平，減少生產(chǎn)過程中的碳排放量，節(jié)省開采時間，就必須將科學(xué)有效的開采與巷道的合理布置相結(jié)合。最后，根據(jù)實地考察而設(shè)計科學(xué)的巷道布置進(jìn)行現(xiàn)實的優(yōu)化測試，使巷道的布置愈加完善。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的相結(jié)合是實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要方式。優(yōu)化采煤巷道的布置既可以提高開采效率，促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又可以減少環(huán)境污染，實現(xiàn)綠色發(fā)展。
2.4更新采煤裝備設(shè)施
煤炭資源的高效開采與相關(guān)的開采設(shè)施是密切相關(guān)的。要想高效率的生產(chǎn)，生產(chǎn)工具必然是要科學(xué)先進(jìn)的。因而當(dāng)今煤炭開采技術(shù)發(fā)展的一大趨勢就是發(fā)展大功率、高安全性的薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī)。這些新型設(shè)備的使用既可以減少煤炭資源的浪費，提高煤礦開采效率，又能縮短采煤時間，增加單位時間內(nèi)的采煤量，所以我國正致力于研究優(yōu)于外國的薄煤層采煤機(jī)和刨煤機(jī)。為提高技術(shù)裝備的先進(jìn)程度，對采煤過程中的放煤規(guī)律、頂煤破碎規(guī)律及可放性的研究也是至關(guān)重要的。由于采煤生產(chǎn)過程的系統(tǒng)性，更新采煤設(shè)施更可以提高采煤的綜合效益。
3結(jié)束語
綜上所述，當(dāng)今社會形勢下，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會的全面協(xié)調(diào)發(fā)展，必須使采煤技術(shù)在煤礦開采中朝著更科學(xué)、更環(huán)保、高效率、高安全的方向發(fā)展，使煤礦開采集約化。只有建立安全高效的采煤技術(shù)體系，分析研究更科學(xué)、更有效的采煤技術(shù)，不斷提高采煤技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)力度，才能在實現(xiàn)煤礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的同時也減少對環(huán)境的破壞，從而促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，推動社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。
作者：敖成海 單位：富源縣煤炭工業(yè)局中安分局
很多礦區(qū)因地質(zhì)條件復(fù)雜，前期地質(zhì)勘探資料不全等原因，造成了在采空區(qū)上方遺留了一部分可采煤層。近年來隨著淺部煤炭資源的減少，如何安全、高效的將可回收煤炭資源采出是目前急需解決的問題。近年來，上行開采技術(shù)在頂板巖層運(yùn)動規(guī)律和上行開采可行性問題研究上取得了大量成就［1－5］，代表性的有劉天泉提出了比值判別法、“三帶”判斷法，并提出了上行開采可行性必要的層間距公式［6］;李鴻昌，錢鳴高利用圍巖平衡理論研究了上行開采機(jī)理［7］;汪理全在分析了導(dǎo)水裂隙帶變化和巷道變形規(guī)律的基礎(chǔ)上，對圍巖平衡法進(jìn)行了修正和簡化［8－9］。但這些研究成果主要是針對回采工作位于在采空區(qū)的上方情況，當(dāng)出現(xiàn)上層工作面位于下層采空區(qū)外側(cè)時，特別是當(dāng)上部工作面回從下部實體煤進(jìn)入到采空區(qū)側(cè)的情況時，底板能否保工作面的穩(wěn)定性，是否會出現(xiàn)整體下沉現(xiàn)象以及覆巖破裂規(guī)律和高度就變得極為復(fù)雜，因此有必要采用高精度的微震監(jiān)測技術(shù)并結(jié)合理論分析對其深入研究，為底板的穩(wěn)定性、“三帶”高度的劃分和危險的預(yù)測預(yù)報提供新的研究方法。
1工作面概況
新疆龜茲煤礦在A603工作面開采后，發(fā)現(xiàn)A6－1可采煤層，為了提高煤炭回收率，在A603采空區(qū)上方布置A6－103工作面，并且工作面長度遠(yuǎn)大于下部采空區(qū)走向長度。A6－103采面煤層厚度平均5m，與下部A603煤層采空區(qū)層間距平均為17m。A6－103可工作面埋深215～210m，工作面長150m，煤層平均傾角2°～13°，采用綜放開采技術(shù)，割煤2．8m，放頂煤2．2m。A6－103采面頂板以泥質(zhì)砂巖和炭質(zhì)泥巖為主，底板以中粗砂巖為主。
2微震監(jiān)測
2．1微震監(jiān)測原理
微震監(jiān)測技術(shù)是監(jiān)測煤巖體在變形破壞過程中產(chǎn)生的微震事件，通過對微震事件的空間定位和能量分析，能夠反應(yīng)出大量關(guān)于巖體受力變形破壞以及巖體發(fā)生破壞程度的大量信息。微震監(jiān)測方法是在監(jiān)控區(qū)域布置若干檢波器，通過檢波器拾取煤巖體破裂而產(chǎn)生的震動波形，通過對接收到波形進(jìn)行處理分析，從而實現(xiàn)對煤巖結(jié)構(gòu)體的破裂情況進(jìn)行判斷。根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測得到的微震波信息，代入式(1)即可求解方程組，最終得到震源的坐標(biāo)和發(fā)生時刻。
2．2微震監(jiān)測系統(tǒng)布置
采用煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司(原煤炭科學(xué)研究總院)安全分院自主研發(fā)的KJ768高精度微震監(jiān)測系統(tǒng)，對淺埋深綜放A6－103工作面頂板運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行了監(jiān)測和研究。在工作面進(jìn)入下部臨近采空區(qū)附近的上下順槽共布置2個分站，16個檢波器分別標(biāo)號為1～16號，相鄰檢波器間距為30m。
2．3微震監(jiān)測系統(tǒng)精度檢測
為校驗龜茲煤礦井下16個檢波器的震動接收效果和定位精度，采用深孔爆破的方法人為產(chǎn)生震源，利用微震監(jiān)測系統(tǒng)對其能量大小和震位置進(jìn)行定位。深孔爆破鉆孔布置在下順槽實體煤頂板巖層中，鉆孔深度16．3m，角度45°，裝藥量為5kg。微震監(jiān)測空間定位結(jié)果放炮震源能量為41263．64J，震級為1．48?？臻g定位結(jié)果見表1?？臻g震源定位能夠?qū)崿F(xiàn)10m以內(nèi)的定位精度，能夠滿足采礦工程尺度的精度要求。
2．4微震事件的波形研究
龜茲煤礦的微震監(jiān)測系統(tǒng)安裝以后，由于檢波器非常敏感能夠監(jiān)測到10J以上的能量震動，而井下產(chǎn)生的微小振動的原因有很產(chǎn)多，如材料列車的產(chǎn)生的振動，乳化液泵的振動等，通過地面監(jiān)控主機(jī)對井下檢波器的波形分析，將波形分為以下5類，井下振動波形分類如圖1。
3開切眼上方巖層破裂微震事件分析
3．1微震事件空間位置分析
隨著工作面不斷向采空區(qū)推進(jìn)，微震事件的發(fā)生過程分為3個階段:第1階段為距離開啟眼距離45m以前，微震事件較少的正常階段;第2階段為距離開切眼40～25m時，微震事件迅速增多并主要集中在距離切眼左側(cè)13m左右，不跟隨工作面而向前發(fā)展的迅速破裂階段;第3階段為距離開切眼25m以后，進(jìn)入采空區(qū)側(cè)微震事件迅速減少并主要發(fā)生采空區(qū)側(cè)的破裂減少階段。分析第2階段微震事件主要發(fā)生在開切眼附近有以下2方面原因:①應(yīng)力積聚原因，由于實體煤側(cè)煤巖體結(jié)構(gòu)完整，容易積聚彈性能，采空區(qū)側(cè)由于頂板結(jié)構(gòu)整體性遭到破壞，頂板高位巖層產(chǎn)生的大量裂隙，很難形成大尺度的“砌體粱”的結(jié)構(gòu)，不能傳遞超前采動應(yīng)力，因此應(yīng)力在切眼上方巖層積聚，導(dǎo)致煤巖體破裂;②應(yīng)力疊加原因，由于受到切眼后方實體煤的后方支撐應(yīng)力和本煤層的超前采動應(yīng)力疊加的影響，也加劇了煤巖體結(jié)構(gòu)的破壞程度，導(dǎo)致大量的微震事件在此發(fā)生。
3．2上覆頂板破壞范圍分析計算
由于井下巖層是一種非均質(zhì)的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的組合體，物理力學(xué)性質(zhì)有很大差別。在以往計算覆巖破壞高度時，通常是依據(jù)大量的現(xiàn)場實測，將巖層分為堅硬巖層、中硬巖層、和軟弱巖層以及風(fēng)化軟弱巖層4類［11］，并總結(jié)出相應(yīng)的類型的跨落帶和裂隙帶的經(jīng)驗公式。A6－103煤層頂板標(biāo)高平均為1760m，微震事件主要發(fā)生在標(biāo)高1780m以下，說明垮落帶高度為20m，垮落帶高度是采高的4倍;標(biāo)高在1800m上方微震事件的數(shù)量比較少，最高達(dá)到了1870m，說明裂隙帶發(fā)育高度為70m，裂隙帶高度是采高的14倍。將微震數(shù)據(jù)分析的頂板垮落帶和裂隙帶高度和理論公式計算結(jié)果相比較可知，采用微震監(jiān)測的“兩帶”高度與經(jīng)驗公式計算結(jié)果差別較小，具有一定的準(zhǔn)確性，結(jié)果見表2。
3．3微震事件能量分析
為了能夠保證A6－103工作面順利通過下部臨近煤層開切眼附近的高應(yīng)力區(qū)，對切眼上方煤巖結(jié)構(gòu)體破裂的微震事件能量進(jìn)行分析。根據(jù)8月3日－8月17日經(jīng)過切眼期間每日微震能量和結(jié)果可以看出，發(fā)生的最大震動能量為83509J。從8月3日－8月7日均在20000J以下，從8月8日－8月13日微震能量和迅速增加，8月10日和11日能量和均在達(dá)到最大值為140000J以上，這與現(xiàn)場支架阻力持續(xù)增長相吻合，說明煤巖體在此期間產(chǎn)生了大量破裂和位移。同時，A6和A6－12層煤之間的巖層在A603切眼附近10m處微震事件較少，說明A6－1煤層底板沒有出現(xiàn)較大巖體破裂，巖層整體性完好，不會出現(xiàn)整體下沉現(xiàn)象，能夠保證工作面的安全回采。
4結(jié)論
1)通過對井下標(biāo)定炮震源的空間定位，能夠得到微震監(jiān)測系統(tǒng)的定位精度在10m以內(nèi)，能夠滿足煤層上覆巖層破裂運(yùn)動監(jiān)測要求。2)通過對井下檢波器波形分析，將振動波形分為機(jī)械振動、強(qiáng)電流干擾、泵站干擾和人為敲擊和其他干擾幾類5類。3)工作面接近下部臨近采空區(qū)時，微震事件的空間位置和每日能量和現(xiàn)隨著工作面推進(jìn)出現(xiàn)“正常－快速破裂－破裂減少”3個明顯階段。4)采用微震監(jiān)測方法測得的垮落帶高度是采高的4倍，裂隙帶高度是采高的14倍。5)A6－103工作面底板在下部A6－1切眼上方附近的微震事件較少，能保證工作面的安全回采。
作者：季成 孔令海 高凱 單位：煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 煤炭科學(xué)研究總院 煤炭資源高效開采與潔凈利用
1注入靜態(tài)破碎劑弱化堅硬頂板
破碎過程不會產(chǎn)生劇烈震動、噪音、飛石和粉塵、炮煙等有毒有害氣體，具有傳統(tǒng)爆破技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，但目前該方法還處于不成熟的試驗階段，仍具有許多缺點，如破碎劑開始反應(yīng)的時間，即起點時間不易把握；靜態(tài)破碎過程需要的時間較長；鉆孔尺寸不易把握和易發(fā)生噴孔問題等。
2爆破弱化堅硬頂板
爆破弱化是通過鉆孔裝入炸藥瞬間爆炸的方法將一定高度范圍內(nèi)的頂板切斷，在重力作用下及時地自然垮落形成矸石墊層充滿采空區(qū)，減小頂板冒落面積，減弱頂板冒落時的沖擊力和沖擊波。目前常用的爆破弱化方法有：①循環(huán)式淺孔爆破；②步距式深孔爆破；③超前深孔預(yù)裂爆破；④地面深孔爆破[5]。目前，國內(nèi)外在控制堅硬頂板時最常用的方法為超前深孔松動爆破，這種方法不但不影響工作面生產(chǎn)，而且效果較明顯。
3工程應(yīng)用
某礦一工作面開采15號煤層，煤層厚度5.0～8.5m,平均厚度6.3m。直接頂主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部相變?yōu)榉凵皫r及細(xì)粒砂巖，灰黑色，厚層狀，厚度5.6～10.5m；老頂為灰色中厚層狀石灰?guī)r，致密堅硬，厚度為5.0～7.8m。由于工作面老頂巖層厚度大且致密堅硬，回采過程中不易垮落，易形成大面積懸頂，存在極大的安全隱患。實驗室試驗結(jié)果得出，15號煤層老頂石灰?guī)r吸水率較低，且注水軟化周期長，不宜采用；高壓注水壓裂與頂板注入膨脹劑也僅在試驗階段；爆破弱化在我國煤礦開采初始就已使用，各項措施完善，因此選用爆破弱化方法處理15號煤層頂板。循環(huán)式淺孔爆破是在切頂支架處向頂板巖層鉆孔并裝藥爆破，由于切頂支架位于采空區(qū)邊緣，鉆孔與裝藥工作較困難且嚴(yán)重影響生產(chǎn)；步距式深孔爆破是沿工作面向頂板采空區(qū)方向鉆孔、裝藥進(jìn)行爆破，工序難于實施且與工作面回采工作沖突；地面深孔爆破是在采區(qū)頂板對應(yīng)的地面位置垂直向下鉆深孔，鉆孔深度和工程量大且鉆孔經(jīng)過地面表土層，孔易變形導(dǎo)致成孔率較低，甚至無法成孔，影響裝藥質(zhì)量，可能爆破不到煤層頂板[6]。開切眼內(nèi)深孔預(yù)裂爆破是在開切眼完成后進(jìn)行施工，在工作面回采之前實施，不會影響工作面正常生產(chǎn)。因此，工作面回采前選擇在開切眼內(nèi)深孔預(yù)裂爆破弱化處理該礦15號煤層堅硬頂板。
4頂板預(yù)裂爆破效果分析
回采工作面在貫通開切眼后，切眼周圍的煤巖體受到的擾動影響小，老頂內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整，屬于連續(xù)介質(zhì)?；夭善谶^程中懸頂距離大難垮落的老頂巖層一般具有強(qiáng)度高、厚度大、完整性好等特點，這樣的老頂巖梁斷裂前的變形量很小，為使分析問題簡單可以忽略不計；老頂受到上覆巖層的載荷分布廣泛且應(yīng)力集中程度低，近似看作均布載荷?；夭汕袄享攷r梁的力學(xué)模型如圖1所示。切眼貫通且未實施預(yù)裂時，切眼周圍實體煤支撐上方頂板，此狀態(tài)下的老頂巖梁可近似看成固支梁，兩端受到周圍煤體的力矩約束。固支梁模型受力分析如圖2所示。一般情況下，計算和校核老頂極限跨距的依據(jù)是老頂極限抗拉強(qiáng)度，當(dāng)巖梁受到的正應(yīng)力達(dá)到該巖層的抗拉極限時，巖層將在被拉伸斷裂。因此兩端固支狀態(tài)下老頂?shù)臄嗔褬O限跨距為：式中：h為老頂厚度，m；RT為抗拉強(qiáng)度極限，MPa；q為老頂承受上方載荷，kPa；LT為老頂極限跨距，m。工作面回采前在開切眼頂板上按設(shè)計參數(shù)布置深入老頂?shù)你@孔，裝藥爆破預(yù)裂老頂巖層可有效解決回采過程中大面積懸頂?shù)膯栴}。深孔預(yù)裂后，開切眼頂板內(nèi)部會產(chǎn)生多條大小不等的裂紋，老頂巖梁一端的力矩約束被解除，形成新的平衡。新平衡狀態(tài)下的老頂巖梁可簡化成一端固支一端簡支，力學(xué)模型如圖3所示。從以上分析看出，相同條件下的兩端固支梁比一端固支一端簡支梁的極限跨距大，前者約為后者的1.23。初采工作面老頂經(jīng)深孔預(yù)裂處理后，老頂?shù)臉O限跨距可減小至未處理時的0.82倍，即深孔預(yù)裂可有效縮短老頂?shù)臉O限跨距，同時減小老頂?shù)膩韷翰骄嗪蛷?qiáng)度。爆破預(yù)裂處理后該工作面的平均垮落步距減小了約10m，懸頂面積明顯減小。工作面推過以后，沒有出現(xiàn)大面積頂板垮落帶來的安全隱患，巷道礦壓觀測正常，瓦斯、CO等氣體含量也在正常范圍內(nèi)；瓦斯高抽巷穩(wěn)定性良好，頂板爆破預(yù)裂對該巷道的影響較小。
5結(jié)論
（1）通過建立堅硬頂板力學(xué)模型，并對其預(yù)裂前后斷裂步距進(jìn)行分析計算，得出通過初采前頂板弱化處理，可使堅硬頂板初次斷裂步距減少約為同類未經(jīng)處理頂板的0.82倍。（2）通過開切眼內(nèi)深孔預(yù)裂爆破方法弱化處理該礦15號煤層堅硬頂板工業(yè)性試驗，爆破預(yù)裂處理后該工作面的平均垮落步距減小了約10m，有效防止和減弱了初采時期頂板的大面積來壓隱患。
作者：段賢斌單位：太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院 西山煤電股份公司西銘礦
一、煤礦開采企業(yè)安全生產(chǎn)管理體系的運(yùn)行
煤礦開采安全管理體系的運(yùn)行，要充分考慮到煤礦開采中的人員安全、環(huán)境保護(hù)、機(jī)械維護(hù)、管理工作等問題，從而對煤礦開采的整個過程進(jìn)行全程優(yōu)化，合理地利用現(xiàn)有的人力、物力資源，并結(jié)合煤礦中的具體環(huán)境，讓煤礦開采方式達(dá)到最佳。同時，煤礦開采企業(yè)安全生產(chǎn)管理體系的運(yùn)行，也離不開政府的監(jiān)督和指導(dǎo)，只有企業(yè)、政府兩方面相互配合，才能真正實現(xiàn)煤礦開采的安全管理。
二、構(gòu)建煤礦開采企業(yè)安全生產(chǎn)管理體系的必要措施
(一)保障人身安全的有效措施。為了保證煤礦開采企業(yè)中每一位成員的人身安全，一定要強(qiáng)化安全生產(chǎn)觀念。企業(yè)有責(zé)任對所有的員工進(jìn)行合理、到位的煤礦開采方面的安全思想、安全知識的教育，使企業(yè)的職工能夠意識到安全生產(chǎn)的重要性，明確企業(yè)、政府對安全生產(chǎn)的要求和規(guī)定，從根本意識上提高警惕，防止危險事件的發(fā)生。要想真正的實現(xiàn)安全管理，僅僅靠提高職工的安全意識是不夠的，還要對職工進(jìn)行安全知識和技能的培訓(xùn)。企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立一個專門的培訓(xùn)部門，對于新職工進(jìn)行崗前培訓(xùn)，對于老職工進(jìn)行定期的培訓(xùn)和演練，并且針對不同員工所從事的具體工作的不同、員工的自身素質(zhì)的差異進(jìn)行區(qū)別性培訓(xùn)，從而有效地提高職工們的整體安全生產(chǎn)能力，做到在生產(chǎn)過程中保障自身和他人的安全。
(二)保障機(jī)器安全的有效措施。在煤礦開采中，所使用的一般都是大型的機(jī)械設(shè)備，這些設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，不但會影響到煤礦開采的進(jìn)度，還有可能造成破壞性的后果，為煤礦開采企業(yè)帶來重大損失。因此，要加強(qiáng)對于機(jī)械安全的管理。一是在選用一些煤礦開采設(shè)備的時候，要充分考慮煤礦周圍的具體環(huán)境，考察機(jī)械設(shè)備能否在這種環(huán)境中運(yùn)行，采用哪種設(shè)備更能節(jié)約時間和人力。二是在煤礦開采的過程中，要注意設(shè)備的更新和維修。要分配專門的機(jī)械管理人員，對機(jī)械進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即處理，并及時對陳舊的設(shè)備進(jìn)行更新，通過使用先進(jìn)、安全的設(shè)備來保證煤礦開采的順利進(jìn)行。
(三)保障環(huán)境安全的有效措施。保障環(huán)境安全，一般要做到以下幾點:第一，要保障礦井及周圍環(huán)境中的氣體環(huán)境安全。在煤礦中，往往含有大量的瓦斯，這種氣體既是一種清潔高效的能源，也是一種對大氣有著極大危害的污染性氣體，并且由于其具有毒性和易燃性，就必須在進(jìn)行煤礦開采時，做好對瓦斯氣體的處理，避免其污染環(huán)境或造成火災(zāi)、爆炸等危險事件。第二，要保障礦井周圍土地資源環(huán)境安全。在煤礦開采的過程中，難免會對周圍的土地造成破壞，在開采完煤礦之后，地表或者地下礦井中將會形成采空區(qū)，容易發(fā)生坍塌等事故，在煤礦開采的過程中，要注意對采空區(qū)進(jìn)行及時的填充，保護(hù)好土地環(huán)境。第三，要保障水資源環(huán)境安全。在煤礦開采過程中，有可能會導(dǎo)致水資源的流失和污染，也有可能會因處理不當(dāng)而遭受水災(zāi)。因此，要加強(qiáng)對煤礦開采中水資源的管理，保護(hù)好水資源，同時，也要避免水文事故的發(fā)生。
(四)保障管理安全的有效措施。一是要保障煤礦開采企業(yè)的安全管理，就要不斷的對管理方式進(jìn)行創(chuàng)新。在對煤礦開采管理工作進(jìn)行長期的總結(jié)之后，不難看出，管理工作從來不是獨立存在的，而是與煤礦開采過程中的人員、環(huán)境和機(jī)器等各種要素相互影響、相互作用的。因此，在對煤礦開采安全生產(chǎn)進(jìn)行管理的過程中，就要考慮多個因素對生產(chǎn)過程所帶來的影響，從根本上排除危險，為煤礦開采提供一種強(qiáng)有力的管理手段。二是要加強(qiáng)對煤礦開采的監(jiān)督力度。建立起一個安全監(jiān)督部門，對煤礦開采中人員的操作、機(jī)械設(shè)備的安全、對環(huán)境的影響以及管理工作進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，并將煤礦開采中的各個要素緊密地聯(lián)系在一起，加強(qiáng)整體性監(jiān)督，防止在煤礦開采過程中發(fā)生意外事故。
三、結(jié)語
在我國的煤礦開采生產(chǎn)中，依舊還存在不少的問題，這些問題，都必須通過一種有效的管理手段來解決。煤礦開采安全生產(chǎn)管理體系的構(gòu)建，有效地解決了我國煤礦開采企業(yè)中的安全管理問題。通過對這種管理體系不斷地優(yōu)化，加強(qiáng)對煤礦開采企業(yè)中各個部門及開采過程中的各種要素、各個環(huán)節(jié)的管理，實現(xiàn)煤礦開采的整體安全作業(yè)。只有這樣，才能夠讓我國的煤礦開采企業(yè)不斷地朝著安全、高效、環(huán)保的方向發(fā)展，實現(xiàn)煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益，為我國煤炭能源的開采發(fā)揮更有利的作用。
作者：王孝賓
一、煤礦開采的經(jīng)濟(jì)價值
有關(guān)科學(xué)家的分析，它在市場上的價值非常的昂高，儲量超過一億噸的煤礦估計值能超過2000億元。它有著損益。首先從損害上分析：煤礦開采在項目開始實施時，會對環(huán)境造成一定的影響，從而引起一些空氣質(zhì)量和自然圈子標(biāo)值的變化。所以，對于這些指標(biāo)值的計算，就必須要采用科學(xué)的方法。其次，從煤礦開采的收益上分析，經(jīng)科學(xué)家的推論和研究，總結(jié)出了一個公式：∑(CI—CO)t(I+r)/1=o，其中t=0.1.2.3….n。CI表示現(xiàn)金流入量，CO表示現(xiàn)金流出量，(CI—CO)t表示項目在第t年的盡現(xiàn)金流量，t=0表示項目開始運(yùn)行的時間點，n表示項目計算期，其具體計算可通過內(nèi)插法求，公式為：r=r1+[NPV1(r2-r1)]/[NPV1+NPV2]，其中r1表示當(dāng)凈現(xiàn)值為接近于零的正值的折現(xiàn)率，r2表示當(dāng)凈現(xiàn)值為接近于零的負(fù)值時的折現(xiàn)率，NPV1表示低折現(xiàn)率時凈現(xiàn)值的正值，NPV2表示采用高折現(xiàn)率時凈現(xiàn)值的負(fù)值，其中r1與r2之間不應(yīng)超過百分之二。從上面幾個公式總結(jié)出，煤礦的開采對于現(xiàn)在社會的經(jīng)濟(jì)價值能夠達(dá)到一個前所未有的前景。
二、煤礦開采的安全設(shè)施
做任何事情必須考慮的前提因素就是人的安全，所以，在開采煤礦的時候，在安全方面就是尤為重要的。(1)根據(jù)《煤炭法》，《礦山安全法》和《煤礦安全監(jiān)察條例》制定本規(guī)程；(2)在中華人民共和國領(lǐng)域從事煤礦生產(chǎn)等活動，必須要遵守以上規(guī)程；(3)煤礦企業(yè)必須建立并健全各級領(lǐng)導(dǎo)安全生產(chǎn)責(zé)任制，法規(guī)，規(guī)章，規(guī)程，標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范；(4)在開采煤礦使用的機(jī)械樣品中，必須設(shè)置安全機(jī)構(gòu)；(5)煤礦企業(yè)必須支持群眾安全監(jiān)督組織等活動，發(fā)揮職工群眾安全監(jiān)督作用；(6)煤礦對于作業(yè)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，開采煤礦要實時的注意安全問題，遵守好國家及其企業(yè)所制定的安全規(guī)章制度，不經(jīng)培訓(xùn)，不得上崗；(7)煤礦企業(yè)在即將開采的時候，要對作業(yè)人員再次強(qiáng)調(diào)下井時應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)，人們往往就是不注意一些細(xì)節(jié)而導(dǎo)致悲劇性的發(fā)生。
三、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于煤礦開采的應(yīng)用
1.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與改造當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是省級與下屬部分企業(yè)的廣域網(wǎng)，而省轄市網(wǎng)絡(luò)沒有有效的連接進(jìn)來，網(wǎng)絡(luò)本身是個大體結(jié)構(gòu)，所以，要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)把各省級，各省級所屬的下屬企業(yè)和省轄市網(wǎng)絡(luò)連接起來，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行省級和優(yōu)化?？梢赃\(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)解決煤礦開采的安全問題，它可以隨時的提供地理位置信息，并且能夠全面的進(jìn)行對地圖的縮小，放大，找查，漫游，全圖，測距，鷹眼圖層設(shè)置等常規(guī)的地圖操作功能，同時，還負(fù)責(zé)實現(xiàn)各種模擬量，開關(guān)量的圖形，數(shù)據(jù)等實時信息的顯示。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要存儲全部的非地圖數(shù)據(jù)，包括設(shè)備數(shù)據(jù)，環(huán)境數(shù)據(jù)，管理數(shù)據(jù)等實時信息，同時，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器還要提供相應(yīng)的統(tǒng)計，查詢等功能的具體數(shù)據(jù)來源。所有數(shù)據(jù)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)下不會丟失，而且存儲量非常大，找查也方便，也能快速從一個地方傳遞到另外一個地方。無需人力，穩(wěn)定快捷，且不會在傳送途中丟失。2.計算機(jī)的分區(qū)管理計算機(jī)可以實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)邏輯隔離的同時，滿足外界通過身份驗證訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需要，從管理的角度可以將煤礦安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化分為兩個部分。3.計算機(jī)對煤礦工資的便捷分配從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，開采煤礦需要大量的機(jī)械工具和作業(yè)人員，進(jìn)而使其需要一個較大資金量的流程，如果認(rèn)為會比較的繁瑣，計算機(jī)不僅僅能夠快速的計算出每一位作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備所需要的資金，還能夠準(zhǔn)確無誤的保存在計算機(jī)的硬盤上面，方面快捷的查詢流出的資金和資金的分配量的大小，更能夠為其他工作人員解決他們對于資金上的疑問，避免一些不必要的麻煩。4.計算機(jī)對煤礦結(jié)構(gòu)的客觀分析由于地理條件和一些外界條件的限制，煤礦開采必須在一個穩(wěn)定而又安全的基礎(chǔ)上才能夠進(jìn)行作業(yè)。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升，能夠準(zhǔn)確無誤的查詢哪些地方有煤礦，哪些地方能夠開采到優(yōu)質(zhì)的煤礦，煤礦地區(qū)周邊環(huán)境的影響大小，煤礦開采需要深入在地面下，所以，必須對于其中土壤和石層進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，計算出其中承重能力的大小，抗震動幅度的大小等安全因素。5.計算機(jī)對煤礦開采地質(zhì)工程的管理開采煤礦的準(zhǔn)備十分的復(fù)雜，對于煤礦開采要知道地理性質(zhì)：大陸按照高層特征，可以分為高山，丘陵，平原，高原，盆地和洼地等地形單元，其中，低于海波1000m的平原，丘陵，盆地面積最大，陸地部分最主要的地形特征是由一系列呈弧形或線形展布的山系。其中，海波在500-1000m的成為低山，1000-3500m的成為中山，大于3500m的成為高山。陸地上還有被山系所分隔，表面稍有起伏，內(nèi)部相對較差，一般不超過數(shù)十米的平原和高原，他們面積較廣。海拔高程在600m以上，表面較為平坦或略有起伏的廣闊地區(qū)成為高原。此外尚有四周為山系或高原限制的低地，因其外形似盆而成為盆地，介于山地和平原之間的高低不平，連綿不斷的低矮渾圓的小山丘地稱為丘陵。大陸上有眾多的河流組成的水系和湖泊，是地球表面的重要特征。通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能準(zhǔn)確的探測煤礦的地理位置及其開采工程措施：礦井地質(zhì)結(jié)構(gòu)按其規(guī)模的大小對生產(chǎn)的影響程度，可分為大，中，小三種類型。大型構(gòu)造是指決定井田邊界的大型斷層，這類結(jié)構(gòu)在勘探階段通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)查明；中性構(gòu)造是指分布在井田范圍內(nèi)，影響水平，采取劃分和巷道布置的次一級構(gòu)造，它對煤礦生產(chǎn)影響極大，是礦井地質(zhì)工作的重點；小型構(gòu)造是指那些在巷道或工作面中比較容易查明全貌的更次一級斷層。大，中，小三種類型地質(zhì)構(gòu)造之間存在著密切關(guān)聯(lián)，大型構(gòu)造控制中，小型構(gòu)造，小型構(gòu)造反映大中型構(gòu)造。因此，在工作中應(yīng)該把大，中，小型構(gòu)造的研究有機(jī)地結(jié)合起來。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能準(zhǔn)確的分析底層表層，中層，底層的結(jié)構(gòu)，不需用大量的勞力去一層層的翻出，只需計算機(jī)和專業(yè)的一些勘探地質(zhì)設(shè)備的結(jié)合就能探測出哪些地質(zhì)能開采煤礦。有些地質(zhì)存在著斷層，而斷層對開采煤礦有影響；響磚眼的爆破效果：當(dāng)巖石中節(jié)理發(fā)育時，炮眼方向如與主要節(jié)理組平行，會在爆破的時候沿裂縫面漏氣，爆破效果大大降低：影響開采效率；在回采高變質(zhì)和地變質(zhì)煤層時，根據(jù)節(jié)理面的方向和發(fā)育程度，合理布置回采工作面，可以提高生產(chǎn)效率；影響頂板控制方法：煤層頂板巖石節(jié)理發(fā)育時，工作面頂板支護(hù)一般不能用頂柱，應(yīng)該采用頂梁，并且頂梁不能平行主要裂縫組方向，應(yīng)與主要裂縫組有一定的交角，以防止頂板沿裂縫面冒落。這些負(fù)面的影響就可以通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提前控制好，并能準(zhǔn)確的度好尺寸，能精確到0.00毫米。
四、總結(jié)
綜上所述，通過本人對煤礦采集在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用上的一些簡單討論和煤礦采集的安全措施，使人們知道了煤礦的開采需要地質(zhì)條件的允許，煤礦開采有著很大的風(fēng)險，所以，在開采煤礦的時候，要充分的做好準(zhǔn)備。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來探測煤礦采集的地質(zhì)條件，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提前擬定一個施工工程技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)技術(shù)來做好必要的安全措施，讓煤礦的開采更具有經(jīng)濟(jì)價值和更多的資金流入。隨著網(wǎng)絡(luò)不斷的發(fā)展，煤礦在網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)方面會有更高更亮的發(fā)展前途。網(wǎng)絡(luò)的普遍性和科學(xué)性，改善了許多人們的生活觀，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以達(dá)到在無人的條件下也能讓機(jī)械工具正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在開采煤礦個機(jī)械工具中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以讓作業(yè)員們更輕松，做事情也能達(dá)到事半功倍的效果。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)造福人類，推進(jìn)整個國家的發(fā)展。由于本人的知識水平有限，因此，本文如有不到之處，還望不吝指正。
作者：李曉麗 單位：中煤科工集團(tuán)常州研究院有限公司
無線通信技術(shù)早期應(yīng)用于社會通信行業(yè)，主要是為了滿足用戶之間的通信需要，保證信息傳遞的穩(wěn)定進(jìn)行。與傳統(tǒng)的有線通信相比，無線通信技術(shù)不僅擺脫了傳輸電纜的約束，在通信范圍上也有了很大的擴(kuò)展，實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的信息傳輸功能。煤礦開采是我國國民經(jīng)濟(jì)中的主要產(chǎn)業(yè)，在開采階段必須要構(gòu)建綜合性的通信功能，這樣才能實現(xiàn)礦井內(nèi)外的持續(xù)通信。
1煤礦開采的現(xiàn)狀和不足
（1）煤礦開采存在安全問題。近幾年來，各地關(guān)于煤礦開采的事故報道層出不窮，讓群眾對于煤礦開采的安全措施產(chǎn)生很大的質(zhì)疑。眾所周知，煤礦開采事故產(chǎn)生的主要原因包括瓦斯泄露、缺氧、明火爆炸、漏電漏水等，既造成了嚴(yán)重的人身傷亡，也帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。除了人為管理的疏忽，科學(xué)技術(shù)的滯后也是造成連續(xù)不斷事故產(chǎn)生的主要原因之一，因為很多事故正是由于礦井通訊設(shè)備的不完善，不能夠在第一時間接收信息及時進(jìn)行援助，導(dǎo)致礦工被困，缺氧而亡。對于煤礦開采這種高危作業(yè)，保持密切有效的聯(lián)系是保證工程順利和人身安全的必要措施。
（2）煤礦開采存在環(huán)境問題。煤礦作為不可再生能源，其開采和利用有一定的條件和限制，包括它的開采環(huán)境和開采深度等。不合理的開采很容易導(dǎo)致地表下沉，產(chǎn)生房屋塌陷、滲水，植被破壞荒蕪等環(huán)境問題，嚴(yán)重影響附近居民的生活和生產(chǎn)，給經(jīng)濟(jì)和環(huán)境帶來不可估量的損失。因此，依靠科學(xué)技術(shù)來判斷礦產(chǎn)的開采可行性、確定采留比例、衡量環(huán)境破壞率是實現(xiàn)煤礦開采合理有效的重要保障。
（3）煤礦開采存在監(jiān)督問題。煤礦開采不僅要考慮到開采的技術(shù)和方法，還要實時監(jiān)控礦井的風(fēng)向、瓦斯體積分?jǐn)?shù)、電力設(shè)備和頂板承受能力，而現(xiàn)在大多數(shù)煤礦對于安全措施的監(jiān)督僅僅局限于人為提醒和巡視，容易造成疏漏和不精準(zhǔn)的判斷。煤礦企業(yè)在開采資源過程中，將重點局限于煤礦資源的產(chǎn)量質(zhì)量，并沒有做好相關(guān)技術(shù)的調(diào)控運(yùn)用，導(dǎo)致整個開采過程因缺乏監(jiān)督體制而出現(xiàn)質(zhì)量問題，破壞了原先設(shè)計的煤礦生產(chǎn)模式。
2無線通信技術(shù)用于煤礦開采的優(yōu)勢
（1）提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。隨著無線電通信的發(fā)展和普及，其成本也大大降低，煤礦開采中使用無線電通信也相應(yīng)地節(jié)省了資金，減少投資，降低生產(chǎn)成本[1]。另一方面，無線通信技術(shù)的使用可以使操作簡單化、方便化，通過創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的通信模式傳遞信息（如圖1）。能夠在最短的時間內(nèi)完成工作任務(wù)，提高工作效率，獲得較高的利潤，真正實現(xiàn)低投入、高收入的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。（2）提高運(yùn)作安全，保障人身安全。煤礦開采中無線通信技術(shù)的使用其最大的優(yōu)勢就是提高了采礦工作的安全性；能夠保證工作現(xiàn)場和外界密切的聯(lián)系，能夠在第一時間互通有無，保障工人的人身安全。
（3）提高領(lǐng)導(dǎo)效率，優(yōu)化企業(yè)管理。無線通信技術(shù)的使用在一定程度上可以實現(xiàn)非現(xiàn)場操控，領(lǐng)導(dǎo)在辦公室就可以通過網(wǎng)絡(luò)掌握工作進(jìn)度，了解工作狀況，及時進(jìn)行派遣和指揮[2]。應(yīng)用無線通信技術(shù)，煤礦企業(yè)可以加強(qiáng)多方面的生產(chǎn)管理及引導(dǎo)，加快提高了領(lǐng)導(dǎo)層次的管理水平，真正實現(xiàn)管理一體化，幫助煤礦企業(yè)在生產(chǎn)期間創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
（4）保障作業(yè)質(zhì)量，實現(xiàn)綠色環(huán)保。煤礦開采中應(yīng)用無線通信技術(shù)可以方便管理和加強(qiáng)聯(lián)絡(luò)；應(yīng)用傳感器技術(shù)可以準(zhǔn)確探測到礦井內(nèi)的瓦斯體積分?jǐn)?shù)；利用類似波導(dǎo)的物質(zhì)進(jìn)行探測，可以避免礦井內(nèi)因金屬而產(chǎn)生的導(dǎo)電和繩索冗長等帶來的不便。從安全角度考慮，無線通信技術(shù)推廣之后，煤礦開采作業(yè)能夠處于一個相對安全穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
3無線通信技術(shù)存在的不足和改進(jìn)措施
（1）操作不規(guī)范，技術(shù)不純熟。由于從事煤礦開采的工人通常都是年齡較大、文化程度較低的中年人，對于從人工作業(yè)到機(jī)械作業(yè)的轉(zhuǎn)變需要一定的適應(yīng)階段和學(xué)習(xí)過程，而他們對于電腦技術(shù)的操作學(xué)習(xí)接受能力比較慢，學(xué)習(xí)不全面，也可能導(dǎo)致操作失誤和延緩工期。因此要對工作人員進(jìn)行系統(tǒng)、全面的電腦技術(shù)培訓(xùn)，保證無線電通新設(shè)備的順暢使用。在操作過程中必須要實施有效的操作流程，從各個角度考慮通信設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。
（2）技術(shù)發(fā)展不完善，通信技術(shù)有限制。無線通信技術(shù)的發(fā)展雖然越發(fā)成熟，覆蓋面越來越廣泛，但依然存在著局限性，受到通訊距離、發(fā)射功率和工控環(huán)境、天氣等各種因素的影響，無線信號會受到不同程度的干擾，從而影響到煤礦開采的進(jìn)度和管理。鑒于此處，一方面要求國家和政府積極支持和鼓勵無線通信技術(shù)的開發(fā)和研究，促進(jìn)無線通信技術(shù)的發(fā)展；另一方面，煤礦開采要依據(jù)工程的實際情況選擇合適先進(jìn)的通信技術(shù)和工具，盡量保證通信質(zhì)量。
（3）人工無線監(jiān)控相配合，實現(xiàn)雙管齊下。實時監(jiān)控對于煤礦開采具有舉足輕重的作用，無線通信技術(shù)的使用可以使監(jiān)控管理更方便，但是也不是萬無一失，不能夠面面俱到，一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，監(jiān)控中斷很容易造成信息的滯留和錯誤。因此，要把人為監(jiān)控和無線監(jiān)控兩者結(jié)合起來，添漏補(bǔ)缺，保證信息的及時性和有效性[3]。通過對無線通信設(shè)備運(yùn)行的實時監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)通信設(shè)備的故障問題，創(chuàng)造良好的無線通信規(guī)劃技術(shù)。
4煤礦開采技術(shù)的革新趨勢
（1）自動操控技術(shù)。煤礦企業(yè)可以利用計算機(jī)創(chuàng)建自動化操控技術(shù)，如：美國煤礦開采利用計算機(jī)具備的數(shù)據(jù)采集、處理、決策、貯存、傳輸、通訊、管理等功能，對煤礦開采設(shè)備智能化控制[4]。一些倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù)的國家煤礦生產(chǎn)時，利用自動操控技術(shù)配備了相應(yīng)的洗煤工藝，對原始煤礦資源進(jìn)行全面篩選，選擇適合生產(chǎn)需求的控制技術(shù)。
（2）導(dǎo)向鉆井技術(shù)。煤礦開采前期需要進(jìn)行一系列的測量工作，早期傳統(tǒng)的方法是有線測量，增加了煤礦開采區(qū)域的勘測難度。導(dǎo)向鉆井技術(shù)中引進(jìn)了無線測量的方法，同時實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的無線傳輸，隨鉆測量及導(dǎo)向鉆井技術(shù)是煤礦行業(yè)技術(shù)改革的代表。
（3）智能開采技術(shù)。目前，發(fā)達(dá)國家使用智能開采技術(shù)實現(xiàn)了井下智能生產(chǎn)，且利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化傳輸，一般傳輸速率達(dá)104bps,105bps和106bps[5]。智能開采的核心技術(shù)在于分布式傳感器，把傳感器與微處理器組合起來，在通過傳輸線纜把井下數(shù)據(jù)傳輸給鉆井上控制中心，其信息傳遞流程如圖2所示。
（4）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘是計算機(jī)信息自動處理中常用的技術(shù)，其能夠?qū)⒚旱V企業(yè)數(shù)據(jù)庫資源綜合調(diào)配運(yùn)行，根據(jù)產(chǎn)量分析的情況指導(dǎo)現(xiàn)實生產(chǎn)。煤礦企業(yè)在生產(chǎn)期間創(chuàng)建了諸多生產(chǎn)模式，不僅方便了企業(yè)的油井開采作業(yè)，對油井產(chǎn)量分析起到了輔助作用。
5結(jié)論
總之，無線通信技術(shù)作為新世紀(jì)科學(xué)發(fā)展技術(shù)的結(jié)晶，其成本低廉、使用方便、覆蓋范圍廣闊等優(yōu)勢決定了其在重工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。作為煤礦企業(yè)，在實際生產(chǎn)作業(yè)期間要控制好各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)，同時采用先進(jìn)的通信技術(shù)輔助作業(yè)；要結(jié)合煤礦開采的具體情況，充分利用無線通信技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢，最終實現(xiàn)煤礦開采高效、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
摘要：
煤礦開采在促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。尤其是煤炭作為我國目前現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主要能源，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)關(guān)鍵地位。隨著我國對于能源需求量的增加，煤炭資源在日益迅速的減少。在我國分布的各個大中小型煤礦是其開采和運(yùn)輸?shù)闹饕獔鏊?。因此，勘察和研究煤礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造是十分必要的。文章首先探討了地質(zhì)構(gòu)造與煤礦開采之間的關(guān)系，并從煤礦礦井地質(zhì)構(gòu)造和煤礦礦井地質(zhì)構(gòu)造的預(yù)測兩個方面剖析了地質(zhì)構(gòu)造在煤礦開采中的重要性。
關(guān)鍵詞：
煤礦開采；地質(zhì)構(gòu)造；重要性分析
煤炭作為促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一種重要的不可再生資源，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。然而，隨著人類對煤礦開采年限的增加，煤礦資源在日益迅速的減少。同時，煤炭的開采也嚴(yán)重受到地質(zhì)構(gòu)造的影響。影響煤礦開采的地質(zhì)構(gòu)造主要包括斷層，巖漿巖侵入體等。
1地質(zhì)構(gòu)造與煤礦開采之間的關(guān)系
1.1礦井水災(zāi)與地質(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系
隨著開采的不斷進(jìn)行，煤礦地質(zhì)構(gòu)造的變化是導(dǎo)致礦井水災(zāi)事故發(fā)生的關(guān)鍵。因此，加強(qiáng)對礦井地質(zhì)構(gòu)造分析，并進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測，提前部署和落實相應(yīng)的應(yīng)急措施，是提高煤礦安全開采和回采的關(guān)鍵，對于延長礦井的生產(chǎn)年限也是關(guān)鍵的。同時，這對于日益枯竭的煤礦資源，剩余儲備量受水威脅嚴(yán)重的煤礦區(qū)來說顯得更為重要。煤礦采煤工作地質(zhì)構(gòu)造主要包括不良封閉鉆孔，巖漿巖侵入體等。目前，我國很多的煤礦地質(zhì)災(zāi)害性水災(zāi)都是因為這些地質(zhì)構(gòu)造。因此，研究分析導(dǎo)致煤礦礦井發(fā)生的原因，尤其是弄清楚由于各種不同地質(zhì)構(gòu)造而導(dǎo)致的礦井出水，掌握礦井出水的原因和規(guī)律，做到防患于未然。
（1）在礦井水災(zāi)發(fā)生的位置，發(fā)生的位點主要在礦井掘進(jìn)巷道的迎頭，發(fā)生的原因主要是在掘進(jìn)過程中對于掘進(jìn)前方地質(zhì)構(gòu)造的未知，容易造成不同來源的水突然進(jìn)入到礦井。
（2）采煤工作層面夾水的發(fā)生，主要是由于在采煤的回采過程中遇到工作層面內(nèi)部的地質(zhì)構(gòu)造和頂?shù)装宀擅喊l(fā)生晃動而誘導(dǎo)的導(dǎo)水破裂帶疏導(dǎo)不暢通而引起的不同水源夾入煤礦礦井。
1.2地質(zhì)構(gòu)造和煤礦瓦斯事故的關(guān)系
煤礦開采中，必須要時刻關(guān)注和重視可能出現(xiàn)的任何瓦斯爆炸事故，并有預(yù)警和相應(yīng)的防護(hù)急救措施?，F(xiàn)在已經(jīng)證實了，煤礦中瓦斯事故的發(fā)生和地質(zhì)構(gòu)造被不同程度的破壞有著密切的關(guān)系。煤礦地質(zhì)構(gòu)造的觀察和研究顯示，煤礦地質(zhì)構(gòu)造的不同分級、分區(qū)和分帶是導(dǎo)致煤礦中瓦斯事故發(fā)生不均勻和不均衡的關(guān)鍵。
1.3煤礦采煤導(dǎo)致的沉陷
采煤沉陷是目前我國煤礦開采區(qū)存在的最大的安全隱患之一。如果在實際生產(chǎn)中不能有效的對采煤而導(dǎo)致的沉陷進(jìn)行有效的管理和控制，則很難保證煤礦開采過程中，對工作人員人身安全的保證，很難保證采礦工作有序和有效的進(jìn)行，甚至是造成大規(guī)模的人員傷亡，對社會經(jīng)濟(jì)和社會安定也造成不同程度的影響。煤礦地質(zhì)構(gòu)造是導(dǎo)致在煤礦開采中發(fā)生采煤沉陷事故發(fā)生的根本原因之一，煤礦開采中遇到的不同地質(zhì)構(gòu)造，其巖石的組成成分、硬度和強(qiáng)度等存在很大的差異。因此，導(dǎo)致在開采過程中發(fā)生沉陷的幾率也不同。針對不同地質(zhì)構(gòu)造不同可能引起的采煤沉陷，可以采取相應(yīng)的措施。首先，煤炭開采區(qū)的管理工作者和技術(shù)管理人員對煤礦開采區(qū)的實地情況進(jìn)行系統(tǒng)和科學(xué)的勘察，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并整理和分析；其次，根據(jù)勘察和分析結(jié)果，在開采過程盡可能避開相對容易發(fā)生采煤沉陷的區(qū)域；最后，在開采開始和開采過程中逐漸制定一套或是多套科學(xué)和詳細(xì)、合理的煤炭開采計劃和開采形式。
2煤礦礦井地質(zhì)構(gòu)造分析
煤礦礦井的地質(zhì)構(gòu)造是控制煤炭形態(tài)、體態(tài)等的重要地質(zhì)因素，地質(zhì)構(gòu)造作用通過改變和影響煤礦煤層瓦斯、巖漿等活動，進(jìn)而來間接的影響著煤礦開采的安全和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然，伴隨著采煤技術(shù)工藝和采煤設(shè)備的不斷進(jìn)步和更新，礦井生產(chǎn)的安全性對于地質(zhì)構(gòu)造的了解程度和預(yù)測精準(zhǔn)度提出了更為苛刻的要求。因此，研究煤礦地質(zhì)構(gòu)造在煤礦開采中是極為重要和關(guān)鍵的，在煤田地質(zhì)勘查、煤礦礦井建設(shè)和煤礦開采等不同階段中也是起著關(guān)鍵的支撐作用。同時，地質(zhì)構(gòu)造也是構(gòu)建我國社會主義現(xiàn)代化安全和高效礦井地質(zhì)保障系統(tǒng)的核心內(nèi)容。針對礦井地質(zhì)構(gòu)造分析，最為常見的兩種方式是地質(zhì)評價和綜合探測。前者是從地質(zhì)角度出發(fā)，使用多種學(xué)科、多種方式方法對煤礦礦井地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)展規(guī)律和復(fù)雜程度進(jìn)行客觀的評價。后者則是在地質(zhì)評價的基礎(chǔ)上，利用礦井內(nèi)可以用于長期開采的礦區(qū)，通過進(jìn)一步的分析，例如物探和鉆探等手段相互配合，查明礦區(qū)內(nèi)具體的地質(zhì)構(gòu)造，規(guī)模和性質(zhì)等對煤層的破壞程度，繼而指導(dǎo)工作層面進(jìn)行合理劃分。上面兩種方式是探明煤礦地質(zhì)構(gòu)造的重要途徑，主要的目的是為了能夠準(zhǔn)確了解和掌握煤礦礦井開采范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造分布規(guī)律。在明確這些地質(zhì)構(gòu)造后，還需要明確如何才能最大限度地降低由于地質(zhì)構(gòu)造對煤炭開采造成的影響，進(jìn)而確定生產(chǎn)可以安全和順利進(jìn)行。實踐證明，在相同地質(zhì)條件下，科學(xué)管理和嫻熟技術(shù)操作的礦井，會獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，特別是在機(jī)械化的煤礦開采過程中，對于地質(zhì)構(gòu)造的科學(xué)分析和處理顯得更為關(guān)鍵。
3煤礦礦井地質(zhì)構(gòu)造的預(yù)測
由于煤礦地質(zhì)構(gòu)造對煤礦的安全生產(chǎn)會產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，因此，礦區(qū)必須要做好對煤礦礦井地質(zhì)構(gòu)造的預(yù)測和分析。要想能夠準(zhǔn)確的預(yù)報和預(yù)測未開采區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造，不僅僅要有充足的第一手資料，還需要利用各種手段進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而才能做出正確和科學(xué)的判斷，獲得較為準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果，降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)過程中存在的風(fēng)險，提高經(jīng)濟(jì)效益。通過對煤礦礦井中收集的大量的原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析，和一些科學(xué)小試驗，通過地質(zhì)小構(gòu)造的微量變化等來預(yù)測采礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，可以獲取更為準(zhǔn)確的結(jié)果。煤礦礦井地質(zhì)構(gòu)造的預(yù)測方式，常用的有兩種：首先，地質(zhì)方式，即利用羅盤和放大鏡，計算機(jī)軟件等工具，對礦井下地質(zhì)進(jìn)行觀測，進(jìn)而揭示礦井的地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律。再通過幾何作圖，地質(zhì)規(guī)律等參數(shù)處理來科學(xué)的預(yù)測和評價地質(zhì)構(gòu)造。其次，物探方法，即利用計算機(jī)軟件處理獲得的數(shù)據(jù)，通過計算機(jī)成像和數(shù)字解譯來解釋煤礦地質(zhì)構(gòu)造的方法。
4結(jié)束語
隨著煤礦開采技術(shù)的不斷更新，對于地質(zhì)構(gòu)造的分析要求更加準(zhǔn)確和及時。這就需要人們從不同的角度出發(fā)，尋求和探索更為有效的分析和評價煤礦地質(zhì)構(gòu)造方法。由于地質(zhì)構(gòu)造在煤礦開采中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，就要求我們必須重視對于地質(zhì)構(gòu)造的研究。從建設(shè)現(xiàn)代化安全、高產(chǎn)的煤礦出發(fā)，注重對煤礦地質(zhì)構(gòu)造的分析，更有針對性地解決問題，提高生產(chǎn)安全性和經(jīng)濟(jì)效益。
作者:劉濤 單位:重慶天府礦業(yè)有限責(zé)任公司磨心坡煤礦
《中國煤炭工業(yè)雜志》2015年第四期
一、科學(xué)組織小塊段開采，使資源回收率明顯提升
1.堅持完善管理制度。龍東煤礦出臺了《采區(qū)收縮及小塊段回采考核管理辦法》等管理制度，規(guī)范了小塊段開采程序。一是確定“以小面主采、大面配采”的開采實施方案；二是加強(qiáng)小塊段安全管理，制定專項措施，強(qiáng)化現(xiàn)場落實，確保安全回采；三是加強(qiáng)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，超前準(zhǔn)備接續(xù)工作面、掘進(jìn)頭，集中專業(yè)化隊伍進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，發(fā)揮專業(yè)隊伍優(yōu)勢；四是加強(qiáng)管理和考核，在大屯公司率先制定《綜采工作面拆除安裝工作標(biāo)準(zhǔn)》，納入作業(yè)規(guī)程，人人學(xué)習(xí)掌握，嚴(yán)格檢查驗收，提高工作面拆除安裝質(zhì)量，縮短了工時。
2.嚴(yán)格優(yōu)化設(shè)計方案。一是優(yōu)化開采方案，選擇科學(xué)合理的巷道布置方式，從設(shè)計入手，合理設(shè)計巷道斷面，保證生產(chǎn)需要；二是優(yōu)化支護(hù)參數(shù)，在設(shè)計過程中，根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇合理的煤柱留設(shè)寬度，選擇合理的巷道支護(hù)參數(shù)，回采前分析、標(biāo)記出巷道應(yīng)力集中區(qū)，并在回采過程中進(jìn)行重點監(jiān)測，及時加強(qiáng)支護(hù)，并選擇合理的兩道支護(hù)方式，確保巷道的支護(hù)強(qiáng)度；三是優(yōu)化施工工藝，在小塊段回采中，龍東煤礦摸索出了一套工作面過老巷的回采技術(shù)方案，并出臺了相應(yīng)的技術(shù)管理規(guī)定，根據(jù)老巷不同的層位確定修護(hù)加固方案。
3.多措并舉提高資源回收率。龍東煤礦根據(jù)工作面煤厚和層位情況，采取機(jī)頭三臺支架正常上網(wǎng)等不同方式，重點加強(qiáng)過渡支架段的放煤管理，盡可能將頂煤完全放凈；通過加強(qiáng)出口端頭支護(hù)、在巷道內(nèi)安裝3臺支架、在支架前方進(jìn)行退錨、剪網(wǎng)等不同方法，使老塘及時垮落，盡可能減少端頭支架頂煤損失；除在中部槽正常安裝放煤置放器以外，通過在簡易機(jī)尾后面增加放煤置放器的方法，使巷道內(nèi)支架放煤能正常回收到溜子里，減少煤炭資源丟失。
二、大力開展無塵化礦井建設(shè)，井下作業(yè)環(huán)境顯著改善
1.建立健全管理機(jī)構(gòu)。龍東煤礦首先成立了以礦長為組長的綜合防塵工作領(lǐng)導(dǎo)小組，高度重視無塵化礦井建設(shè)的組織領(lǐng)導(dǎo)工作，明確礦領(lǐng)導(dǎo)及業(yè)務(wù)科室管理職責(zé)；礦每月以圖表形式下發(fā)礦井綜合防塵工作計劃。其次從制度建設(shè)入手，制訂了《無塵化礦井建設(shè)實施方案》《無塵化礦井建設(shè)實施進(jìn)度表》，明確時間節(jié)點、實施步驟及建設(shè)目標(biāo)。第三是落實責(zé)任，按照“誰作業(yè)誰管理”原則，制定了《綜合防塵責(zé)任區(qū)域劃分及消塵管理制度》，對綜合防塵工作分片包干，實行掛牌管理。
2.注重源頭治理。龍東煤礦在井口進(jìn)風(fēng)口安裝高壓微振動噴霧，下井口安裝凈化水幕和捕塵簾，主要進(jìn)風(fēng)大巷安裝自動凈化水幕，采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷和工作面進(jìn)風(fēng)順槽安裝自動凈化水幕，產(chǎn)塵礦車全部使用防塵罩，進(jìn)入工作面前的空氣實施連續(xù)凈化；在供水系統(tǒng)上應(yīng)用軟化水處理裝置、反沖式過濾器和生態(tài)抑塵劑及添加裝置，以提高供水質(zhì)量，確保噴霧效果。
3.嚴(yán)格過程控制。綜掘工作面產(chǎn)塵量大、粉塵治理難度大，是生產(chǎn)過程除塵降塵的難點和重點。龍東煤礦建立以KCG-180D干式除塵風(fēng)機(jī)為主除塵設(shè)備，配套使用綜掘機(jī)外噴霧加壓、附壁風(fēng)筒、煤層短臂靜壓注水、轉(zhuǎn)載點自動噴霧裝置、紅外線自動噴霧裝置、壓風(fēng)呼吸器、捕塵網(wǎng)和粉塵自動在線裝置的綜合粉塵治理體系。
4.強(qiáng)化現(xiàn)場落實。龍東煤礦在采掘工作面推行綜合防塵交接班和任務(wù)單制度，堅持現(xiàn)場防塵管理實現(xiàn)“四個做到”：做到開工前必須認(rèn)真檢查綜合防塵設(shè)施設(shè)備的完好情況；做到在生產(chǎn)過程中必須正常使用綜合防塵設(shè)施設(shè)備；做到在交接班時必須對所有作業(yè)地點進(jìn)行粉塵沖洗清掃；做到必須采取個體防護(hù)措施。堅持“三不生產(chǎn)”原則：防塵設(shè)施設(shè)備不完好不生產(chǎn)；防塵設(shè)施設(shè)備不正常使用不準(zhǔn)生產(chǎn)；不實行綜合防塵交接班制度不準(zhǔn)生產(chǎn)；對皮帶、溜子、變電所、炸藥庫等機(jī)房要地，堅持每班至少沖洗、清掃一次，其他地點按照礦管理規(guī)定實施定期沖洗，保證綜合防塵措施覆蓋井下所有區(qū)域。
5．推廣先進(jìn)裝備。龍東煤礦實施降塵理念的轉(zhuǎn)變，由濕式除塵向干式除塵轉(zhuǎn)變，推廣應(yīng)用干式除塵器，不用水、無污染，免交排污費，每個圓班節(jié)約用水10立方米，全年節(jié)約用水3000多立方米，平均除塵效率提高22.2%。采取深孔高壓注水，提高了原始煤層含水率；在綜采工作面推廣應(yīng)用架間智能噴霧系統(tǒng)，并與采煤機(jī)聯(lián)動，實現(xiàn)了截煤、移架噴霧自動化；在綜掘機(jī)上安裝使用KCG-180D干式除塵器、附壁風(fēng)筒及外噴霧加壓泵，提高了噴霧效果及降塵效率，達(dá)到凈化風(fēng)流的目的。
三、積極開展材料回收修復(fù)利用，舊材料得到充分利用
1.堅持事先算贏。實行成本倒算，細(xì)化指標(biāo)管理，根據(jù)全年的利潤計劃，倒推全年的目標(biāo)成本，然后根據(jù)各單位實際情況，把成本目標(biāo)分解到每個成本項目，最后落實到各職能部門，確保壓力層層傳遞。實行全過程跟蹤管理，加強(qiáng)事前、事中、事后成本的分析、監(jiān)控和總結(jié)，建立與成本同步運(yùn)行的成本監(jiān)控和信息反饋系統(tǒng)，實施對生產(chǎn)經(jīng)營過程各環(huán)節(jié)的日常成本控制，對成本異常情況，隨時分析出現(xiàn)異常的原因，以針對性的措施保證成本目標(biāo)的實現(xiàn)，確保及時發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行有效控制。嚴(yán)格成本指標(biāo)的考核，堅持目標(biāo)成本控制指標(biāo)與工資資金掛鉤，明確責(zé)任，嚴(yán)格考核，完不成考核指標(biāo)的逐級扣罰當(dāng)月的工資及獎金。
2.嚴(yán)格回收復(fù)用。龍東煤礦對井下材料實行回收、修復(fù)、領(lǐng)取、使用流程管理，做到每個工作面都設(shè)有回收復(fù)用臺賬，井下采掘工作面回收材料全部井下周轉(zhuǎn)，杜絕材料使用上的跑冒滴漏。嚴(yán)格回收復(fù)用品種。礦下達(dá)回收復(fù)用計劃，明確材料回收的范圍和品種，大到軌道、皮帶、電纜、鋼軌，小到托盤、錨桿、電纜掛鉤，做到回收品種細(xì)、回收數(shù)量多，交舊領(lǐng)新明細(xì)從原來83種材料提高到103種。2014年，龍東煤礦噸煤平均煤價比2013年底下降128元，人員比2013年減少290人，全年實現(xiàn)盈利2641.71萬元，原煤制造成本實際完成390元／噸，通過舊材料回收復(fù)用，噸煤成本比計劃降低了45.66元。
四、實施綠色開采的幾點體會
1.實施綠色開采是減少環(huán)境污染的有效途徑。龍東煤礦堅持“來自于地下，再還原地下”的綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，不斷加快科技創(chuàng)新和新技術(shù)研發(fā)，順利實現(xiàn)了礦井綠色開采的目的，解決了礦井開采帶來的地面沉降和矸石占地、污染問題。
2.實施綠色開采是提高煤礦安全生產(chǎn)的有效保障。龍東煤礦實施矸石充填技術(shù)，減少了提升和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，免去了員工維護(hù)設(shè)備、設(shè)施，杜絕了運(yùn)輸和提升事故發(fā)生；實施小塊段開采，規(guī)范了開采方式，嚴(yán)格按設(shè)計施工，杜絕了盲目施工和隨意施工，確保了安全生產(chǎn)；實施無塵化礦井建設(shè)，使工作環(huán)境和現(xiàn)場明顯改善，杜絕了煤塵二次飛揚(yáng)，為職工安全生產(chǎn)創(chuàng)造了條件；實施舊材料回收，直接將舊材料才井下復(fù)用，免去了斜巷運(yùn)輸、搬運(yùn)環(huán)節(jié)，保障了安全生產(chǎn)。
3.實施綠色開采是提高煤礦生產(chǎn)效率有效手段。龍東煤礦自主創(chuàng)新、研發(fā)制造拋矸機(jī)，直接將矸石拋到廢舊巷道內(nèi)，簡化了生產(chǎn)工序、減少了用人、運(yùn)輸和提升環(huán)節(jié)，每月節(jié)約電費48.4萬元，不僅實現(xiàn)了綠色開采，而且使掘進(jìn)效率在原有基礎(chǔ)上提高了20%。
4.實施綠色開采是增強(qiáng)礦井發(fā)展后勁的一項長期工作。龍東煤礦將在西翼推行沿空留巷技術(shù)，2015年預(yù)計減少掘進(jìn)巷道1300米，不僅能節(jié)約材料、人工成本費用500多萬元，而且能有效確保礦井正常生產(chǎn)接續(xù)。
作者：宋忠應(yīng) 單位：中煤集團(tuán)大屯公司龍東煤礦礦長
（一）機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展。
機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的應(yīng)用的典型實例之一就是電牽引采煤機(jī)。相比于傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)，其具備的優(yōu)勢和特點如下所述：（1）牽引特性好。采煤機(jī)在前進(jìn)過程中提供牽引力，同時，在采煤機(jī)下滑過程中可實現(xiàn)發(fā)電制動；（2）能適應(yīng)大傾角煤層開采的需要。電牽引采煤機(jī)的牽引功率較大，而且牽引電動機(jī)軸端安裝了制動器，從而不依靠其他的防滑裝置和措施就可以防止機(jī)器在停機(jī)時下滑，可用于傾角為40—50°的煤層開采；（3）運(yùn)行可靠性高，使用壽命長；（4）反應(yīng)靈敏,動態(tài)特性良好。電控系統(tǒng)可以根據(jù)采煤機(jī)的工作狀態(tài)調(diào)整各種參數(shù)，以防采煤機(jī)超數(shù)運(yùn)行，控制可靠方便；（5）重量小，結(jié)構(gòu)簡單，能量轉(zhuǎn)換效率高；（6）能輕易實現(xiàn)遙控，牽引實現(xiàn)無級調(diào)速；（7）電牽引采煤機(jī)有著先進(jìn)的全中文顯示界面，可以提供操作步驟的提示，實時顯示截割電機(jī)的功率和溫度、采煤機(jī)的牽引給定速度等工作參數(shù)，使得易于操作，工作效率高；（8）相較于液壓牽引采煤機(jī)，電牽引采煤機(jī)的節(jié)能降耗特性好，在環(huán)保方面具有優(yōu)勢。近年來，通過我國機(jī)電一體化技術(shù)的不斷提高，電牽引采煤機(jī)正逐步走向成熟，為推動我國煤礦企業(yè)的整體生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步起到了積極作用。
（二）機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展。
當(dāng)前，煤礦生產(chǎn)過程中機(jī)電一體化和自動化水平最高的設(shè)備就是全數(shù)字化交流提升機(jī)，提升機(jī)的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)都實現(xiàn)了大幅的簡化。以內(nèi)裝式提升機(jī)為例，其在結(jié)構(gòu)式將驅(qū)動和滾筒兩大結(jié)構(gòu)合為一體，較好地體現(xiàn)了機(jī)械、電子、計算機(jī)和自動控制等各個技術(shù)環(huán)節(jié)的綜合應(yīng)用水平，使得設(shè)備安全高效；全數(shù)字化交流提升機(jī)高度適當(dāng)可靠，采取總線方式，簡化電氣安裝的工作；全數(shù)字化提升機(jī)具有完整的診斷設(shè)施，可以實現(xiàn)自我診斷，還能進(jìn)行重復(fù)性故障尋址和部分便捷的通信功能；設(shè)備硬件在兼容性方面較為完善，可以進(jìn)行軟件控制，如完成軟啟動和瞬時加速的改變。在九五計劃期間，我國就已經(jīng)研制成功了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機(jī)，而且完全實現(xiàn)國產(chǎn)化，核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng)。由于其性能先進(jìn)、操作簡單、工作可靠性和準(zhǔn)確性高，很符合當(dāng)代煤礦生產(chǎn)的發(fā)展需求，目前已成為了各煤礦企業(yè)的首選機(jī)型。
（三）機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展。
目前，現(xiàn)代化綜合機(jī)械化采煤一般帶式輸送機(jī)作為主要運(yùn)輸方式。帶式輸送機(jī)的特點是長距離連續(xù)輸送、輸送量很大、運(yùn)行效率和可靠性高和易于實現(xiàn)自動化，已成為我們煤礦井下的主要運(yùn)輸原煤的設(shè)備。因此，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到帶式輸送機(jī)已成為八五計劃期間實施的日產(chǎn)百萬噸煤綜采設(shè)備項目之后的研究熱點之一。近年來，我國在帶式輸送機(jī)核心上都有了很大提高，也研發(fā)出了新的產(chǎn)品。目前，我國普遍采用行星齒輪減速器、調(diào)速型液力耦合器等驅(qū)動系統(tǒng)，特別是機(jī)電一體化的CST可控軟啟動裝置，可以使得兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)由一臺或幾臺CST驅(qū)動，它具有平滑起動運(yùn)送大慣性載荷的特點，解決了帶式輸送機(jī)長距離、大運(yùn)量驅(qū)動難題，但是，由于動態(tài)分析、啟動延遲等技術(shù)的限制，我國帶式輸送機(jī)一般為3點驅(qū)動，限制了輸送機(jī)的長度和運(yùn)量。而且，輸送機(jī)的在線監(jiān)控功能、可靠性、靈活性和壽命較發(fā)達(dá)國家相比存在一定差距，還需要進(jìn)行深入的研究。
（四）機(jī)電一體化在煤礦開采領(lǐng)域其他裝置系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展。
煤礦開采過程中，最為常見的支護(hù)設(shè)備就是液壓支架，其穩(wěn)定性和可靠性決定著煤礦開采的效率和安全。并且隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷的發(fā)展，液壓支架逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛呻娨嚎刂啤Ｈ榛罕谜镜囊后w流量大、壓力高，且已成為支護(hù)設(shè)備液體的主要來源。并且其可以根據(jù)支護(hù)設(shè)備實際用液量對進(jìn)行供液量的自動調(diào)節(jié)。液壓控制與計算杌技術(shù)的結(jié)合，可以實現(xiàn)設(shè)備成組的自動移架或定壓雙向鄰架，從而避免對頂板及支架產(chǎn)生過大的沖擊載荷。近年來，TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)以其監(jiān)測精確度高、穩(wěn)定性和可靠性強(qiáng)，適用范圍廣，使用方便的特點，可以進(jìn)行鋼絲繩的損傷檢測，不但效率高，而且減小了事故發(fā)生的概率。上個世紀(jì)80年代以來，我國通過對國外先進(jìn)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)的研究，并且根據(jù)我國國情，利用機(jī)電一體化技術(shù)研制出了較為先進(jìn)的、具有較高智能化水平的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。從近年來煤礦生產(chǎn)的應(yīng)用來看，其在煤炭開采的安全管理方面的作用至關(guān)重要。結(jié)語：綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在我國煤礦開采領(lǐng)域的科學(xué)合理應(yīng)用和廣泛推廣，有效地提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益和安全保障，對減輕煤礦工人的勞動強(qiáng)度，具有重要的現(xiàn)實意義和發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼?，將機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，堅持以人為本的原則，不斷深化這項技術(shù)在煤礦開采領(lǐng)域的研究，對于我國煤炭工業(yè)的良性發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。
作者：趙鐵軍單位：中國平煤神馬集團(tuán)梨園礦
1合盛礦井開采對水環(huán)境的影響分析
1.1含水層破壞情況在采煤過程中，由于礦井水的疏排，會對地下水位造成下降影響，形成以開采水平為基準(zhǔn)的地下水位降落面，進(jìn)而形成以采區(qū)為中心，含水層影響半徑為半徑的降落漏斗。由于合盛煤礦開采煤層位于山西組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層內(nèi)，煤礦開采過程中礦井水疏排直接影響石炭—二疊系碎屑巖裂隙含水層。而煤礦開采后會在頂板巖層形成一定高度的冒落帶、裂縫帶和緩慢下沉帶，所形成的導(dǎo)水裂縫帶高度波及到煤層上部含水層時，就成為含水層對礦井充水的通道。依據(jù)井田內(nèi)鉆孔資料，按照有關(guān)計算煤層導(dǎo)水裂縫發(fā)育高度公式。2#、4#煤層頂板屬中硬頂板，開采形成的最大導(dǎo)水裂縫帶高度分別為37.71m、52.43m，考慮到兩煤層間距為10m，且2#、4#煤主要充水含水層為其上覆砂巖裂隙含水層，根據(jù)開采煤層所在地層位置，以及煤層頂板發(fā)生垮落，2#、4#煤層形成的導(dǎo)水裂縫帶均能溝通其含水層(或上一層可采煤層開采形成的采空區(qū)積水)，對煤層上覆的太原組K2～K5灰?guī)r含水層以及山西組的K7、K8砂巖含水層進(jìn)行破壞，見表2。但正常情況下本井田開采導(dǎo)水裂縫帶不會直通地表。
1.2地表破壞情況為進(jìn)一步分析開采后對煤層頂板的影響，根據(jù)采煤塌陷區(qū)土地破壞性等級劃分表分析可知:1)2#煤開采后，井田大部分面積地表將受到重度—極輕度破壞，但是在井田的西南角，地表將受到重度破壞。2)4#煤開采后，井田內(nèi)東北及東南角地表受到極輕微的破壞，其它地段地表將受到重度—極輕度破壞，但在井田西南角地表有受到重度破壞。采煤引起地表塌陷將改變地表的形態(tài)和河道的坡度，對河道周圍的匯水條件造成一定程度的影響，同時由于沉陷盆地的邊緣有地表裂縫產(chǎn)生，會引起地表水下滲，因此，地表沉陷除了對井田內(nèi)河流匯水條件有影響外，還將會影響地表水資源量。
2礦井開采防治水措施
1)井田及周邊煤礦采空區(qū)均有積水，對合盛礦井的開采有很大的威脅，在開采時一定要加強(qiáng)“探放水”工作，遇有頂板淋水、滲水增加、煤層“出汗”、巷道涌水量增加等突水預(yù)兆時應(yīng)立即停止采掘，撤離人員，并向調(diào)度室等管理部門匯報。2)在開采斷層、陷落柱附近煤層時，一定要注意構(gòu)造導(dǎo)水，堅持“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，鉆進(jìn)時發(fā)現(xiàn)煤巖松軟，片幫、來壓或鉆眼中水壓、水量突然增大，頂鉆等異常時，必須停止鉆進(jìn)，且不得拔出鉆桿，立即向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報，以杜絕突發(fā)的水災(zāi)事故的發(fā)生。3)經(jīng)常了解周邊礦井的采掘動向，做好周邊礦井采空區(qū)范圍的調(diào)查工作，相鄰礦井之間礦界處應(yīng)留有足夠的礦界保安煤柱，嚴(yán)禁越界開采，防止發(fā)生連鎖透水事故。定期維護(hù)好各型水泵的排水管路、閥門及排水用的配電設(shè)備，保證井下水流及時暢通地排出地面，在雨季前組織全面檢修，并對全部主排水泵進(jìn)行聯(lián)合排水試驗，定期清理井底水倉、水溝的淤泥。4)據(jù)煤礦開采對奧陶系灰?guī)r巖溶水含水層的影響分析，在對斷層等合理留設(shè)安全煤柱后，煤礦開采不會破壞奧灰水，對區(qū)域奧灰水水量影響很小。因此正常的煤礦開采對井田及周邊村莊供水基本沒有影響。
3結(jié)論及建議
1)堅持“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，在F1斷層附近一帶禁止采煤，可以保護(hù)郭莊泉域巖溶地下水不受破壞。2)礦井應(yīng)查清井田內(nèi)帶壓開采條件，禁止采用降壓排水進(jìn)行采煤。制定帶壓開采條件下，防治奧灰水突水的應(yīng)急預(yù)案。3)全井田范圍共有多個村莊，由于礦坑排水將破壞井田內(nèi)大部分水資源量，為了防止采煤對當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ钤斐捎绊?，?yīng)及時解決當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ钣盟?)應(yīng)強(qiáng)化地下水監(jiān)測工作，建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，制定防水治水措施，確保礦井安全生產(chǎn)。
作者：王飛單位：保利能源控股有限公司山西保利合盛煤業(yè)有限公司
摘 要：21世紀(jì)以來，我國信息技術(shù)及科技發(fā)展取得了前所未有的成績。伴隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升，人們的資源環(huán)保意識也逐漸的加強(qiáng)。煤礦開采，一直都是我國國民經(jīng)濟(jì)的一項重要組成部分，其為社會的進(jìn)步及滿足人們的日常能源使用方面發(fā)揮出了不可替代的作用。但是在煤礦開采技術(shù)的發(fā)展過程中，也出現(xiàn)了一些讓人擔(dān)憂的問題，亟待人們研究解決。因此，該文從煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢方面入手，對煤礦開采技術(shù)發(fā)展中遇到的問題進(jìn)行了分析，針對如何創(chuàng)新解決這些問題，給出了一定的建議對策，以期與大家共同交流。
關(guān)鍵詞：煤礦開采技術(shù) 發(fā)展 問題
煤炭是我國重要的基礎(chǔ)性能源及原料。煤炭工業(yè)也是國民經(jīng)濟(jì)的重要命脈及重要的能源安全基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。因此，關(guān)于煤礦開采技術(shù)發(fā)展，也必然得到了人們密切的關(guān)注。就目前來看，我國在煤礦開采的綜合技術(shù)及效率方面，依然比較落后，開采技術(shù)及管理模式也相對陳舊，所以已經(jīng)無法滿足當(dāng)下時展的需求[1]。如何對煤炭開采技術(shù)發(fā)展過程中存在的問題，進(jìn)行科學(xué)的探討及創(chuàng)新的解決，確保我國煤炭開采技術(shù)的價值和效率真正得以發(fā)揮，成了當(dāng)前煤礦開采工作所面臨的重要研究課題。
1 煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢
21世紀(jì)以來，人類社會的發(fā)展對資源及環(huán)境問題的重視程度越來越高，國際相關(guān)組織也制定和頒布了一系列的提議和規(guī)定，可見，資源環(huán)境問題已經(jīng)成了當(dāng)前人類社會發(fā)展所共同面臨的重大性問題[2]。而煤炭資源的開發(fā)過程，在一定程度上也存在著對自然環(huán)境的污染和破壞，且影響巨大，這一點在我國煤礦開采技術(shù)的發(fā)展過程中，表現(xiàn)得尤為明顯。眾所周知，煤炭是我國主要使用的一次性結(jié)構(gòu)能源，在使用燃燒過程中，會大量釋放一氧化碳和二氧化碳等有害氣體，導(dǎo)致對大氣的污染及溫室效應(yīng)的發(fā)生；同時，由于開采技術(shù)條件及思維較為傳統(tǒng)及落后，在煤礦開采過程中，也會對水資源及土地資源等造成一定的污染及破壞，給人類生存帶來了一定的安全隱患，也嚴(yán)重制約了煤礦企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。而新時期，隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)，也為煤礦開采技術(shù)的發(fā)展指明了目標(biāo)和方向，那就是：創(chuàng)新及改善原有傳統(tǒng)落后的開采方式，由粗放型向節(jié)約型開采轉(zhuǎn)變、由破壞浪費向節(jié)約環(huán)保方向轉(zhuǎn)變、由盲目施工向安全管理方向轉(zhuǎn)變，只有真正的從安全環(huán)保的方向考慮，積極引進(jìn)先進(jìn)的開采技術(shù)，才能真正減少對環(huán)境的破壞，并提高煤炭資源的開采效率，為我國煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
2 煤礦開采技術(shù)中遇到的問題
2.1 水資源破壞嚴(yán)重
由于煤礦一般與水資源共處于一個整體的地質(zhì)體中，本在自然環(huán)境中各自發(fā)揮獨立的作用及變化規(guī)律[3]。但是，在煤礦開采過程中，難免會觸及到地下淺、中層的水資源原有的生態(tài)平衡系統(tǒng)，造成以礦井為中心的漏斗式降落，加大了地下水流的速度，使水位明顯下降，含水層被改成了透水層，導(dǎo)致地層以上的裂隙水資源也受到了嚴(yán)重的破壞。我國淡水資源本來就相對緊張，傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)下，對水資源循環(huán)系統(tǒng)造成的污染及破壞是不可修復(fù)的，長此以往，必然導(dǎo)致我國淡水資源供應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，對人類的生存及長遠(yuǎn)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。
2.2 地表及土地資源被破壞嚴(yán)重
目前，我國有95%以上的煤炭產(chǎn)量是來自于傳統(tǒng)的井工開采，且國有重點煤礦的開采方法基本都是以長壁式開采及全部垮落頂板方式管理，這種開采方式對于地表植被的破壞范圍極大，且能夠引起地表塌陷的深度和面積一般都能達(dá)到煤層開采厚度的0.7倍及1.2倍左右[4]。地表的塌陷，會造成水土流失及土地荒漠化的加速發(fā)展，嚴(yán)重的還會誘發(fā)山體崩塌、滑坡以及泥石流等自然災(zāi)害，對生態(tài)植被及土地資源的破壞難以恢復(fù)；同時，采空區(qū)對地表上的建筑物影響也較大。由于地下被采空，造成地下巖層及土層發(fā)生崩塌及流動，嚴(yán)重影響了建筑物地基的穩(wěn)定，造成地基沉降和受力發(fā)生改變，影響建筑物的安全使用及壽命，加大了人類生存的威脅。
2.3 沒有完善的瓦斯處理系統(tǒng)
煤礦開采的前提和重點是安全開采。這不僅是因為安全與生產(chǎn)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益之間有著密不可分的關(guān)系，更是由于人權(quán)保障及傳統(tǒng)開采技術(shù)利用的必然要求[4]。然而，受限于傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)的落后，導(dǎo)致部分煤礦開采企業(yè)只顧盲目追求企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，沒有將安全生產(chǎn)的相關(guān)系統(tǒng)工作落實到位，不僅對工人的生命安全造成了嚴(yán)重的威脅，也使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益及長遠(yuǎn)發(fā)展受到了嚴(yán)重的阻礙。例如，在煤礦開采過程中，瓦斯處理系統(tǒng)是絕對不能被忽略的重要技術(shù)。但是，瓦斯處理系統(tǒng)的使用會對大氣臭氧層及環(huán)境造成極大的污染，加劇溫室效應(yīng)的發(fā)展。同時，瓦斯屬于易燃物，如果處理不慎或安全防護(hù)措施不到位，極有可能造成重大事故或災(zāi)害。
3 針對性解決措施
3.1 優(yōu)化開采技術(shù)
為了更好地避免對地表植被及地下水資源循環(huán)系統(tǒng)造成不可修復(fù)的破壞，我們必須積極思考優(yōu)化開采技術(shù)。例如，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)值模擬計算機(jī)相關(guān)類似材料模擬等手段，深入研究分析所需要開采地的上覆巖層及地表運(yùn)動沉陷的特定規(guī)律，探究能夠滿足當(dāng)前地表、地上建筑物以及地下水資源保護(hù)等方面需求的優(yōu)化參數(shù)及開采系統(tǒng)[5]。對于模擬所示的沉降控制理論以及涉及的關(guān)鍵控制技術(shù)進(jìn)行發(fā)展，包括充分利用地表開采廢料將垮落造成的采空區(qū)進(jìn)行全面充填的系統(tǒng)等；研究并創(chuàng)新應(yīng)用各種組合填充技術(shù)，同時對開采地的房屋建筑進(jìn)行加固改造或重建，開發(fā)真正適合村莊保護(hù)的新型煤礦開采技術(shù)；對近水體的開采工藝參數(shù)、設(shè)備及設(shè)計進(jìn)行全面的研究優(yōu)化，發(fā)展與城市建設(shè)及生態(tài)環(huán)境發(fā)展和諧統(tǒng)一的煤礦開采沉降控制技術(shù)；優(yōu)化村莊土地下壓煤、礦井水資源優(yōu)化以及土地復(fù)墾等關(guān)鍵技術(shù)。切實為提高我國煤礦開采技術(shù)的發(fā)展及人與自然的和諧發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
3.2 完善瓦斯處理系統(tǒng)
瓦斯處理系統(tǒng)的建設(shè)，是涉及安全開采的關(guān)鍵。因此，為了減少或避免瓦斯系統(tǒng)建設(shè)不完善可能給煤礦開采工作及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益帶來的影響，在實際進(jìn)行煤礦開采工作時，務(wù)必要完善好相關(guān)瓦斯處理系統(tǒng)。例如，當(dāng)前我國煤炭開采企業(yè)運(yùn)用比較多的技術(shù)就是瓦斯抽放技術(shù)，但實際上的作用多數(shù)未達(dá)到預(yù)期的效果。經(jīng)過長期的分析研究，發(fā)現(xiàn)瓦斯抽放技術(shù)之所以沒有得到預(yù)期效果，并不是技術(shù)本身不合理，而是具體開采工作中，對于抽放瓦斯的設(shè)置、工藝及相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)沒有完善，進(jìn)而嚴(yán)重影響了瓦斯抽放技術(shù)作用的發(fā)揮。研究發(fā)現(xiàn)，對于需要高密度使用瓦斯的開采，最好利用大孔徑、長距離的抽放技術(shù)，并按照瓦斯運(yùn)動情況及規(guī)律進(jìn)行規(guī)范抽放操作，將高純度地下瓦斯及時進(jìn)行抽放處理，有效降低瓦斯可能引起的安全及污染問題，確保我國煤礦開采安全順利的進(jìn)行。
4 結(jié)語
綜上所述，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必然增加對煤炭資源開采及使用的需求。而環(huán)保及工程安全問題卻依然是制約當(dāng)前我國煤礦開采技術(shù)的關(guān)鍵所在，為此，新時期的煤礦開采工作，必須加快引入高科技技術(shù)手段，堅持從實際出發(fā)，走可持續(xù)發(fā)展的路線，積極創(chuàng)新工作思維，完善現(xiàn)有的工作實踐方法，為實現(xiàn)環(huán)保煤礦開采提出更多新穎高效的解決意見及辦法，切實為我國煤礦開采技術(shù)的發(fā)展及我國煤炭資源的利用做出努力，為我國其他行業(yè)的發(fā)展提供重要保障，同時也為促進(jìn)我國社會主義和諧社會的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
[摘 要]煤礦開采注重的是開采效率，成本和安全性，在開采過程中應(yīng)根據(jù)所采煤礦的特性來選擇合理的巷道布置形式。文章結(jié)合生產(chǎn)實際，以一些具有代表性礦區(qū)的煤礦開采巷道布置形式，談?wù)劽旱V開采巷道布置的方法和采煤工藝技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]煤礦開采；巷道布置；采煤工藝
1 引言
我國產(chǎn)煤量世界第一，而采煤技術(shù)水平卻參差不齊。采煤技術(shù)說白了就是采、掘、運(yùn)、支的技術(shù)，但煤系形成過程中，由于地殼運(yùn)動、河流沖刷等等地質(zhì)原因，造成各個煤區(qū)賦存條件差異巨大，開采環(huán)境也是各不相同，如何在不同的開采環(huán)境下，采取合理的巷道布置、支護(hù)形式以及相關(guān)技術(shù)措施來提高煤炭資源回收率，提高采煤效率，降低采煤工人勞動強(qiáng)度，確保采煤過程中的安全性，是采煤技術(shù)的目的和意義所在。
2 不同煤系的巷道布置形式
2.1 近距離煤層
近距離煤層是指上下相鄰煤層間隔距離小，當(dāng)上層開采時，下部煤層頂板收到上層開采的影響，上部煤層開采后遺留煤柱也會在底板形成壓力，使上部煤層極容易產(chǎn)生頂板冒落，因此其巷道布置形式必須具有一定的針對性。首先，如果采用重疊式布置，即在下部煤區(qū)與上部煤區(qū)之間的回采巷道在平面上重疊布置，上下煤層工作面的長度相等，這樣可以使上下層之間不留煤柱，減少了煤的損失，但是這樣做的缺點也非常突出，一是下層回采巷道的施工難度很大，二是下層安全性較差，反觀內(nèi)錯式布置，下層回采巷道布置在上層工作面內(nèi)側(cè)，區(qū)段之間形成正梯形的煤柱，雖然煤柱損失了一定的煤，但是下部煤區(qū)開采效率會增加很多。綜上所述，應(yīng)該采取的最佳方法是，在上部煤層應(yīng)用單孔送巷，采用沿空留巷的布置形式，然后在進(jìn)行巷道開挖，到達(dá)開切眼位置后，應(yīng)挖掘形成與下部煤層開切眼位置相通巷道，以下部煤層開切眼作為邊界來輸送煤礦。其次是巷道的斷面設(shè)計，應(yīng)滿足專用空間小，震動小等特點，可采用機(jī)軌合一的形式，采用金屬可縮型支架進(jìn)行支護(hù)。這種布置形式也叫做回采巷道布置形式，它的特點是可以在兩個開采面同時進(jìn)行回采，緩解采煤工作面緊張的情況，增加了回采速度從而提高了采煤效率。
2.2 多煤層
多煤層相鄰兩層類似于近距離煤層，但也有它的特點，多煤層開采巷道布置要考慮的因素概括起來約 3 個方面，一是下部任意一層開采時巖層移動對上部煤層巷道穩(wěn)定性影響大小，二是所采煤層前支撐壓力的影響，三是支撐壓力沿底板的傳遞方式和方向?，F(xiàn)假定煤層為三層，分別設(shè)置三條上山，兩條巖石上山和一條煤層上山，上山巷道應(yīng)用煤柱保護(hù)，以下圖1為例進(jìn)行煤柱留設(shè)。第一層上下區(qū)段巷道進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，第二煤層位于中部，對下部形成的壓力較大，煤柱寬度應(yīng)加以控制，寬度可設(shè)置為 20米以下，一則減少煤損失，二則滿足巷道維護(hù)和生產(chǎn)空間要求，第三層采取如前文所述的內(nèi)錯式布置，錯距控制在 7.5 米以上，控制好巷道圍巖的變形，但缺點是煤柱寬度較大，造成煤炭的損失。
2.3 高瓦斯煤層巷道布置
高瓦斯煤礦因瓦斯涌出量大，必須建立瓦斯抽放系統(tǒng)，隨時進(jìn)行瓦斯抽放。在巷道布置過程中，應(yīng)對瓦斯量大的煤層設(shè)置解放層，可選擇瓦斯含量相對較低的煤層作為解放層，先開采好解放層設(shè)置好瓦斯抽放巷，解放層為了適應(yīng)瓦斯的抽放必須有良好的通風(fēng)效果，可采用一進(jìn)二回的通風(fēng)方式，并增加進(jìn)風(fēng)巷兼做為帶式輸送機(jī)巷，另外 2 條巷道為軌道運(yùn)料巷和專用回風(fēng)尾巷，兩條巷之間應(yīng)留有煤柱。這樣設(shè)置就可以再抽放巷進(jìn)行抽放鉆場，可邊抽邊掘，提高了挖掘進(jìn)度，減少了瓦斯超限問題，消除了開采過程中的安全隱患。
2.4 殘煤開采巷道布置
殘煤開采巷道布置是開采的最后一項工作，但殘煤比較分散且疏松易落，瓦斯一般較低。其巷道布置應(yīng)結(jié)合原有的生產(chǎn)系統(tǒng)來設(shè)置，首先是要盡量利用原有巷道，而區(qū)內(nèi)的共用巷道應(yīng)開鑿在煤層下部的小槽煤中，其他的準(zhǔn)備巷道盡量減少送巖巷，增加送煤巷。其次是要保證采區(qū)煤炭回收率，殘煤一般不連續(xù)，塊段較小，大量增加巷道必然浪費成本，在這些貧煤區(qū)采煤一定要結(jié)合原有巷道位置和位移，結(jié)合其臨近巷道證實后再確定待采區(qū)位置。有大煤柱時，可采用急傾斜沿頂?shù)装宀贾?；小煤柱則應(yīng)將上下順槽布置在煤柱上下采跡內(nèi)，將其采出，回收砂充填區(qū)內(nèi)的殘煤時，巷道應(yīng)沿著殘煤底層布置、沿砂面掘進(jìn)。利用這些方法后，就能夠最大限度的回收煤炭資源，同時能夠使巷道處于免壓帶，在回收充填區(qū)殘煤時也能夠保證支架的穩(wěn)定性，防止掉底。
3 采煤工藝技術(shù)
采煤工藝技術(shù)在我國發(fā)展時間是比較長的，主要有普通機(jī)械化和綜合機(jī)械化采煤設(shè)備和工藝，代表性的設(shè)備有無鏈牽引雙滾筒采煤機(jī)，雙速、側(cè)卸、封底式刮板輸送機(jī)和 π 型長鋼梁支護(hù)頂板等。機(jī)械化采煤使得采煤技術(shù)向著高產(chǎn)高效、自動安全方向發(fā)展。文章主要對綜采工藝技術(shù)進(jìn)行分析。
綜采工藝及綜合機(jī)械化采煤工藝，它的特點是全工序或絕大部分工序為機(jī)械化連續(xù)性作業(yè)。是一種最先進(jìn)、高產(chǎn)、低勞動強(qiáng)度的采煤工藝。該套工藝包含有割煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)和采空區(qū)處理等環(huán)節(jié)。
綜采割煤多采用滾筒式采煤機(jī)和刨煤機(jī)進(jìn)行破煤和裝煤。而現(xiàn)有的滾筒式割煤機(jī)以可調(diào)高式雙滾筒采煤機(jī)應(yīng)用最為廣泛，在煤層相對平緩時，它可在上行或下行的過程中，對煤層上下兩個平面同時進(jìn)行割煤，即頂煤和低煤一次割完。割下來的煤因滾筒旋轉(zhuǎn)拋送直接落入刮板輸送機(jī)，實現(xiàn)割煤、裝煤一體化，自動化。但在采煤過程中值得注意的是，操作工要及時調(diào)整滾筒升降幅度，做到割頂作業(yè)時將頂煤割凈，底割作業(yè)則應(yīng)追求底板的平整度，并保證煤壁的平直度。
運(yùn)煤一般是從刮板輸送機(jī)由工作面經(jīng)送煤巷中的橋式轉(zhuǎn)載機(jī)或可伸縮式輸送機(jī)運(yùn)出綜采工作面的。
工作面的支護(hù)和空采取處理雖不能產(chǎn)生直接效益，確是必做工作。
現(xiàn)代的技術(shù)一般是使用液壓支架自行完成對工作面頂板的支撐、切頂、擋矸和采空^處理等工序。對于周期壓力大和直接頂穩(wěn)定性較好的頂板可采用滯后支護(hù)的方式，反之則需要進(jìn)行及時支護(hù)。進(jìn)行滯后支護(hù)，移駕可滯后采煤機(jī)后滾筒 5架左右，但應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的壓力情況、頂板破碎情況酌情考慮減少滯后量。進(jìn)行及時支護(hù)時，工作面一般采用手動鄰架，新暴露頂板支護(hù)采取單架依次順序移駕方式，移動步距應(yīng)與截深相等；在采煤機(jī)動作完成后立即移駕對新暴露的頂板進(jìn)行支護(hù)。值得注意的是，采煤機(jī)的運(yùn)行速度肯定比移駕的速度要快，進(jìn)行及時支護(hù)必須考慮其速度差，適當(dāng)降低采煤速度匹配移駕。對于煤礦頂板比較破碎或頂板受壓嚴(yán)重下沉?xí)r，一定要加強(qiáng)對頂板狀態(tài)的監(jiān)控并采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，如利用平衡千斤頂增加頂梁支護(hù)力等等。在端頭支架移動之前，應(yīng)對傘檐位置進(jìn)行檢查是否存在活石或零皮等安全隱患，并采取措施消除隱患，清理支架座附近矸石與浮煤。
4 結(jié)束語
煤礦開采巷道布置和采煤技術(shù)的提高對采煤效率和安全性提高有著至關(guān)重要的作用，希望本文能夠為采煤領(lǐng)域提供一定的借鑒作用。
