加强支护方式改革与推广先进采煤技术

李宏迪

（七台河市煤炭生产安全管理局 黑龙江七台河 154600）

煤矿开采行业在目前有着广泛的发展前景，从采煤工作流程来分析，由于挖掘施工操作会对地质结构产生扰动作用，容易引发安全风险，必须要在掘进的过程中同步展开支护操作，使用专业支护技术来保障现场采煤作业的安全。同时，应当从提高采煤效率、煤矿质量的角度，推广先进的采煤工艺，为煤矿开采工作提供便利。这项工作不仅需要有技术的支持，还需要依靠人才的力量，要求煤矿企业具有与时俱进的意识，做好人才培养、技术创新研究等基础工作［1-2］。

1 支护技术概述及具体应用

支护是支护结构与矿井围岩结构相互调节、相互作用的过程。支护方式的破坏是整体结构的变形与失稳，若支护性能与采煤巷道的特征不相适应，就会造成支护结构的损坏，影响巷道稳定性［3-4］。

1.1 支护工艺发展进程

我国煤矿大多采用先施工后支护的方式，这种支护方式在安全上存在巨大隐患，即如果难以发现施工中地质情况的变化，支护就会失败，造成矿井坍塌事故。国外大多采用先支护后施工方式，这种先进的支护方式能有效避免突发地质变化而产生的事故诱因。在进行先支护后施工改革过程中，需要比较多的前期资金投入，并对前期地质勘探技术水平和技术人员工作能力有较高的要求［5-6］。

1.2 支护前的准备工作

采煤支护工作应做好统筹谋划和前期准备，即在勘探过程中重点考量地质条件、水文条件等综合指标，根据地质力学和物理性质，分析巷道稳定性的影响因素，例如，细致考虑岩层单轴对围岩变形对顶板岩层和巷道宽度的影响、岩层自重应力、围岩层理节理裂隙发育程度、岩块干燥饱和吸水度、巷道断面面积等，明确支护的合理强度，制订最佳支护方案。支护工作应在勘探结束之后立即开展，支护工作要制订明确的方法、方案，并针对可能出现的变化做出适当调整［7-10］。

1.3 常见支护技术类型

基于不同工作面通常采用基本支护和特殊支护方式，基本支护又分为单一支护和棚梁支护。基本支护是针对顶板正常的情况下采取支架可支护顶板，采煤工作面大面积以单根支柱支护，其中，完整的坚硬下位直接顶采用单一支护方式，金属铰接顶梁采用棚梁支护方式；特殊支护方式是在顶板发生移动、冲击、悬顶等安全隐患时，通过特殊支护组成一个支护整体控制顶板，预防顶板事故的发生，特殊支护方式应用在较为薄弱环节区域。具体施工中，要考虑选用支柱的类别和支柱的支护形式，对影响支护质量的支柱柱距、排距、排数、角度、长度、初撑力要合理组织设计施工；施工中，要保证支柱排在一条直线上形成压力集中点［11-14］。

1.4 支护技术的应用要点

煤矿开采是一项繁杂的系统工程，需要完备的机械化采煤技术设备体系支撑，当前，支护方式大多使用重型机械作为载体和支撑。采煤支护工作要确保支护设备质量，及时维护和更新老旧设备，消除设备毁损带来的不确定性，引进国内外先进的支护设备和采煤设备，自主研发和升级适应我国煤矿生产实际的设备，运用工艺先进、制作精良的机械设备保障安全生产，提升开采效率。

2 先进采煤技术的应用价值及具体推广方法

采煤生产需要先进的采煤技术体系提供技术支持，先进的采煤技术是煤炭行业发展的重要技术保障，推广先进的采煤技术是推动煤炭产业升级的必然要求。

2.1 先进采煤技术的应用价值

煤矿开采时，采用新技术可创设稳定安全的生产环境，控制和提高煤炭的开采量和煤炭开采的质量。先进的采煤技术贯穿于煤炭开采整个过程，涵盖从煤炭的开采选址、地基测量到煤炭的智能管理、安全支护、安全生产风险预警等各环节。学会转变工作观念，敢于迎接挑战，积极突破现有工作模式，进行传统采煤工作方案的优化研究，可以解决采煤工作难题，带动采煤行业的长远健康发展。因此，很多煤矿企业都在积极主动地引进先进采煤技术，希望通过相关技术来提高工作效率，提高经济效益。

2.2 推广先进采煤技术的方法

新时期，有效在世界各地推广先进采煤技术的方法有很多，本文主要从以下几个方面进行简要介绍。

2.2.1 线上线下的推广活动

由于很多偏远地区交通不便、信息传递速度慢，使得中小型煤矿企业在日常工作中没有及时了解采煤技术的更新情况。因此，在进行先进采煤技术的推广工作时，应当组织线下推广活动，深入企业内部，为工作人员介绍新技术的应用价值，这需要先了解每个地区内的煤矿企业分布情况和实际经营现状，可以定期、定点举办宣传会。此外，也可以引进信息技术，在网络渠道当中收集案例资料，展开网络直播。让有需求的技术人员可以自行在网络中学习新技术，并得到与专家平等、实时沟通的机会，最终充分发挥出各种采煤技术的应用价值。

2.2.2 在各地区建立试点

要推广先进采煤技术，让工作人员能够转变传统的工作观念，创新工作思路，使得煤矿企业可以获得与时俱进的发展前景。必须要由政府引导，在各个地区建立试点，鼓励符合条件的企业参与对新技术的应用试验，并公开试验过程和结果，让当地同类型的企业近距离、直观地感受到先进采煤技术的优点，从而提高人才学习新技术的积极性与主动性。

2.2.3 提供相应的扶持政策

传统采煤工作中所使用的技术有一定弊端，例如，存在环境污染问题，会对空气质量造成不良影响，这不符合城市可持续发展的要求，必须要转变采煤方式，融入新思想、新技术。为了让企业主动学习新技术，政府部门可以推出一些扶持政策，常见的主要有减免税收、提供资金上的补助，并安排技术人员为企业提供技术指导，促进企业主动引进新型人才，为全面推广先进的采煤技术提供基础支持。

3 常见的先进采煤技术介绍

要推广先进的采煤技术，必须要了解各种技术的操作方法，了解技术原理，分析技术优缺点，才能在推广过程中对技术进行详细的介绍，吸引煤矿企业主动引进相应的技术。

3.1 顶板开采

顶板开采技术上的革新是通过对矿井内顶部硬化、强化，增强其抗压力和承重力度。使用这项技术需要先进行现场勘查工作，了解煤层顶板的岩石层类型、厚度，判断从顶板位置进行开采工作的可行性。与此同时，顶板开采的技术要点是要准确找到开采工作的位置，选择合适的采煤设备，要尽量减小对地质结构的扰动。另外，还要进行开采范围、深度的计算，提前做好支护工作，为采煤工作的稳步开展提供基础保障。

3.2 倾斜开采

煤炭倾斜开采技术可以通过调整煤层倾斜角度，对薄煤层和厚煤层不同结构采取不同的支护、开采措施，确保开采工作稳定推进。因此，在多种先进的采煤技术当中，倾斜开采技术的应用范围较广，工作人员对该技术的认可度也比较高。在具体落实先进采煤技术的推广工作时，必须要对该技术的优势及不足进行介绍，并介绍技术操作原理，阐述工艺侧重点，避免人才由于操作失误的问题影响采煤工作安全，影响技术的使用价值。新时期，在采煤技术不断优化的前提下，倾斜开采方案中衍生出长壁采煤、分层采煤两种方式，这两种方法的倾斜角度和工作面开采走向不同，需要在技术推广阶段进行有效的区分。

3.3 炮采顶煤采煤

炮采顶煤采煤技术合理根据煤层地质结构制订施工方案，此种开采方式对开采机械设备的要求不高，但对人工协同操作要求较高，能减少人员成本。工作原理是：在合适位置安装炸药，通过引爆炸药的方式，完成岩石爆破工作。关键要科学完成炮眼钻探工作，确定炮眼深度、直径，还要选择威力适中的炸药类型，选择安全的引爆方法。最后，由人工清理破损的岩石，对暴露出来的煤矿资源进行开采。在这项工作中，也要遵循先支护、后开采的原则，在作业区域中支撑力薄弱的地方人为安装支架进行支护工作，并在排查现场安全隐患后，再开展采煤工作。

3.4 水力采煤

水力采煤技术是通过高压水流将煤炭层破碎开采，主要应用于采煤层结构不稳定的地区，可降低瓦斯气体、电气设备引起事故的可能性。目前，利用该技术还可以完善作业链，比如，在开采煤矿后，利用水力进行运煤和加工处理工作。这是目前应用频率较高的一种技术方法，通常适用于一些质地软的煤炭资源，如果煤炭硬度过高，则无法使用这项技术。这表示该技术仍然有待进一步优化，如何提高水流冲击力、提升采煤效率是技术人员正在研究的主要问题。

4 助力支护方式及采煤技术优化发展的方法

4.1 完善采煤技术设备体系

在加强支护方式改革、推广先进采煤技术的过程中，应当率先完成基础设施的优化建设工作，健全管理结构体系。关键要从优化采煤技术设备体系的角度出发，分类展开管理工作。企业应当结合采煤工作的基本流程，确定管理工作的侧重点。一般应当进行风险防控管理、安全支护管理，重点要从技术管理和设备管理两个角度出发，安排专业管理人员做好分工管理任务。相应管理体系需要融入法律管理条例，让采煤工作具有合理性、合法性的特点，这有助于企业找到采煤工作的未来发展方向。同时，通过制度的支持，能为支护工作、采煤工作的可持续开展提供基础保障。

4.2 尝试应用现代化技术

在推广先进采煤技术的过程中，首要任务是找到采煤技术的创新发展方向，例如，融入信息技术进行智能化的煤矿开采工作。实际上，智能技术是在机械化技术的基础上形成的一种新技术，该技术为支护工作和采煤工作的稳步开展能起到促进作用，需要工作人员掌握技术的操作方法，还要不断完善基础设施。

4.3 引进新的支护设备

要在工作中及时检查现有支护设施的质量，根据支护工作要求，维修旧设备，更换新设备，为提升支护效果奠定基础，降低采矿过程中出现矿井坍塌问题的几率。基于企业经营过程中可用的资金有限，要对市面上的设备进行对比，并做好资金的分配管理。同时，应当关注人才对新设备的应用能力是否达标，做好设备的使用、存储管理工作，最终有效节省资金成本，推动采矿工作的有序开展。

4.4 科学强化支护水平

要助力支护方式的优化创新，必须要在工作中融入创新意识。首先，应当总结以往的支护工作经验，分析支护时实际遇到了哪些问题。其次，应当与其他煤矿企业进行沟通交流，共享支护经验，找到优化采煤方案，提升支护水平的根本方法。由于不同环境下可用的支护方法不同，必须要遵循具体问题具体分析的原则，改革支护方式，才能真正解决煤矿行业的发展难题。

5 结语

煤矿开采工作的前提就是要做好支护工作，保证矿井不会出现坍塌事故，才能顺利完成后续的采矿、运输、销售任务，给企业带来经济效益。由于可用的支护技术类型比较多，应结合现场实际情况进行选择，并要引进新的支护设备，不断总结工作经验，找到强化支护水平的有效方法。关键应完善相应的管理体系，并尝试在支护工作和采煤过程中引进现代化技术。此外，针对先进采煤技术的推广应用问题，可以组织线上线下的宣传活动、在当地建立试点、提供相应的扶持政策等，最终全面发挥出各种采煤技术的应用价值。