环境因素对机械化采煤安全的影响

环境因素对机械化采煤安全的影响

李迎辉

淮河能源控股集团煤业公司潘三煤矿，安徽淮南 232001

摘 要: 主要针对机械化采煤进行了研究。首先分析了机械化采煤的安全影响因素，然后研究了机械化采煤对煤矿安全生产的影响，最后在综合上述理论的基础上提出了提高机械化采煤生产安全的措施，分别从完善人机交互信息的设计、合理安排劳动强度、营造较舒适的微气候、改善视觉效果和控制噪声和矿尘等方面来进行分析。

关键词: 煤矿生产；采煤；机械化；安全

1 影响机械化采煤的安全因素分析

1.1地质结构对机械化采煤的影响

机械化采煤过程中，地质结构的影响是普遍存在的，其影响造成的后果也是多方面的。从诸多实践中分析，其对机械化采煤的安全生产影响主要集中在: 地质层下方支架的下限高度如果低于标准值，将会造成断层无法通过的现象；地质层的断层面如果出现倾角过小，同样会对机械化采煤的生产安全造成影响。总之，机械化采煤在矿井下进行，矿井采煤需要综合当地的地质结构进行分析，其不同的地质结构会有不一样的变现形式。在实际机械化采煤的过程中，需要对矿井进行实地分析与考察，从而针对具体情况进行机械化采煤的综合分析。

1.2煤层厚度对机械化采煤的影响

煤矿开采的直接对象是煤层，因此，煤层的厚度以及结构、硬度等因素直接影响机械化采煤生产技术，并且决定了采煤机械工作的最小结构、机身高度、调高范围和支架的最小高度及伸缩量等。实际操作过程中，如果井下的煤层比较薄，那么对于工作人员而言，其工作空间比较拘谨狭小，从而造成了采煤的困难; 同理，如果采煤的空间比较大，并且煤层很厚，那么就可以根据煤层的具体分步进行区段的划分，从而进行量化分析，制定科学的机械化采煤计划与方案。

1.3煤层的顶板和底板对于机械化采煤的影响

机械化采煤的安全生产，还与煤层的结构有关。其中，煤层的顶板和底板都是直接影响其安全生产的主要因素。煤层底板稳定性较强，为采煤的机械设备的稳定性提供了保障。煤层底板的稳定性与煤层形成以及其底板处的岩石结构等有关。煤层底板的稳定性直接影响着机械化采煤的安全性，稳定的底板能够保证采煤机械正常安全运行，并保证工程正常进行。如果煤层的底板出现了问题，就会造成一系列的采煤问题，造成机械化采煤的困难，从而影响工程进度等等。

1.4断层对机械化采煤的影响

机械化采煤过程中，断层的影响也比较明显。分析断层对于机械化采煤的影响时，应该先从断层的自身属性进行分析。一般认为，断层有大、小断层之分。不同的断层具有落差的区别，大的断层一般超过5m。在地质勘探或矿井开拓、生产准备阶段都容易查明，因此通常会将其作为工作面或采区的自然边界。相比于大断层，小断层的影响更加明显。一般的机械化采煤过程中，小断层的影响比较明显。从实际的采煤过程中分析，如果在进行机械化采煤过程中，其采煤的高度高于断层的煤层高度时，就会触及到煤层底板。如果煤层底板的岩石硬度过大，就会造成采煤机械的受损，从而影响采煤效率和机械的使用寿命。因此，在进行机械化采煤的过程中，一定要对煤层的断层进行测量，从而得出相应的采煤断层，以免造成不必要的损失。

1.5瓦斯对于机械化采煤的影响

矿井作业，安全永远是第一位，瓦斯是矿井作业中较为危险的安全隐患。然而，在进行机械化采煤的过程中，由于机械的原因，造成大量的瓦斯形成。矿井处于地下，其排风通气效果都不是很好，这就造成了极大的安全隐患。因此，在进行矿井下的机械化采煤的过程中，要非常注重瓦斯的排放工作，对当地矿井进行实际勘察。必要时，可以在机械化采煤前进行孔洞的打钻，实现瓦斯的排放工作预先性。在机械化采煤的过程中，安全防护人员还要及时定期地进行瓦斯含量的测量与预警，保证机械化采煤的安全进行。

2 机械化采煤对煤矿安全生产的影响

我国是世界煤储量大国，虽然在开采的进度上并不是很落后，但是与世界其他国家相比，我国的煤开采量还不是很足够，尤其是机械化开采所占百分比并不高。在1965年时，英国和德国的井工煤矿的采煤机械化程度便已经达到75%与79%，美国1955年的采煤机械化程度就已经达到了84%。因此，从以上的数据显示分析，我国的机械化采煤技术还处于较为落后的阶段，还具有非常大的开采潜力。自20世纪80年代以来，由于煤矿开采的高效以及矿井安全生产意识的不断提升，一些较为发达的西方国家的百万吨死亡率开始大幅降低。从数据上显示，造成百万吨死亡率下降的主要原因是矿井生产效率的提高。以下将从两个主要发达国家的采煤现状进行分析。首先，作为工业革命最早的英国，其采煤生产技术主要以井下开采为主，而从实际数据分析，英国的采煤技术也是处于世界领先水平的。从上个世纪开始，其机械化采煤程度就已超过了80%，近年来也一直保持在了100%的高水平阶段。因此，综上总结可以得出，百万吨死亡率得以大幅度降低的主要原因来源于井下的高效生产。

3 提高机械化采煤生产安全的措施

3.1完善人机交互信息的设计

在综采面设备尤其是显示器和控制器的选择上，要考虑到井下特殊的作业环境，并严格遵循人—机—环境相适应的工程学原则。这样的操控原则的优势在于能够减轻人员的工作量，降低工作强度。此外，应该在实际的施工过程中，设置可视化的仪表和显示器等，方便施工工人的操作。在实际的机械化采煤过程中，还可以进行远程操控的设计，以此加强远程操作的可行性，从而提高生产效率。

3.2合理地进行施工工人的劳动强度安排

机械化采煤虽然以机械为主，但是在实际的操控过程中，施工人员还是起到关键性的作用的。在井下作业，工作环境较为恶劣，而施工人员需要克服井下的种种困难，才能够正确顺利地完成井下的机械化采煤作业。此外，合理规划劳动强度能提高工效和减少事故率。

3.3改善视觉效果

机械化采煤也要注意对于矿井下的视觉效果，其中最为重要的就是视觉上的感受。其中光线是最 主要的，足够的光线能够保证矿井下采煤的正常作业。通常可以考虑综合进行矿井下的照明处理，设置较多的光源来增加矿井下的亮度。此外，还可以通过矿井下的实际环境进行配色效果的体现，以此来进行人的视觉效果的改善。在实际的矿井作业中，由于机械化采煤也需要更多的光源作为支持，因此，根据井下的光线较暗这一实际情况，最好采用黄色的光源进行照明。总之，对于矿井下的机械化采煤，需要对于井下的光线进行设计，采用黄色的光源来进行照明，从节能以及亮度两个因素进行考虑，从而改善井下作业的视觉效果。

3.4对机械化采煤过程中的噪声和矿尘进行控制

机械生产必然会带来一定的噪音污染。在进行采煤机械的设计过程中，就要考虑到其机械产生的噪音问题。例如，可以减少机械产生的冲击力，减少阻力，从而降低噪音。此外，防尘则是更为重要的，矿尘不仅仅污染矿井的生产环境，更是对施工人员造成一定的危害。在井下可以采取除尘措施。此外，在机械的设计中，也要注意对于防尘的设计，尽量减少机械的共振现象，从而减少灰尘的产生。

4 结束语

文中主要对机械采煤进行了研究。首先分析了机械化采煤的安全影响因素，分别在地质结构、煤层厚度、煤层顶板和底板、断层、瓦斯五个方面进行陈述。然后研究了机械化采煤对煤矿安全生产的影响，基于采煤机械化程度和百万吨死亡率间的关系和西方主要采煤国机械化采煤水平对开采安全的影响两个方面进行论证。最后在综合上述理论的基础上，提出了提高机械化采煤生产安全的措施，分别从完善人机交互信息的设计、合理安排劳动强度、营造较舒适的微气候、改善视觉效果和控制噪声和矿尘等方面来进行。