探究煤矿开采技术及其工艺发展

探究煤矿开采技术及其工艺发展

陈光鑫

六枝特区能源局

摘要：本文在阐述煤矿采矿中开采工艺技术的重要性下，对煤矿开采技术进行分析，并探讨了煤矿开采技术及工艺的发展方向。

关键词：煤矿；开采技术；开采工艺；发展方向

引言

中国煤田成煤时期极其复杂，分布范围广泛，类型较多，并且煤层煤质与含煤性能之间存在巨大的差异，虽然缓斜煤层所占的比例极大，但也存在倾斜及急倾斜煤层。对此，煤矿企业在发展中需重视生产活动的安全性，促进生产质量的提升。同时，尽管中国煤矿开采时间较长，但依然需要将有关技术作为基础，以此来推动煤矿开采技术与工艺的积极发展，提升煤矿开采效率。

1煤矿采矿中开采工艺技术的重要性分析

煤炭资源是由动植物尸体在地表下长期与空气隔绝，进而经过一系列复杂的物力化学变化演变而来。由于煤层气的存在，导致煤炭资源的开采工作存在很大的危险性，稍不注意就有可能导致安全事故的发生。因此煤炭企业应该制定出详细的开采计划，这样才能够提升煤矿采矿工程的安全性，最大程度上保障煤炭开采工人的人身安全，进而提升企业的经济效益。现阶段，由于我国煤炭资源的需求量日渐提升，所以很多规模较小的煤矿企业跻身于煤炭资源开采领域进行煤矿的开采，但这些小企业进行煤炭资源开采工作时，由于其安全设施不合理，尤其是在比较复杂的地质结构进行煤炭资源开采时，安全事故的发生概率大幅提高。随着我国煤炭资源的大量开采，那些开采难度小的煤矿数量明显减少，所以以后我国的煤炭资源开采工作难度将不可避免的升高。如果现阶段应用于煤炭资源开采工作的采矿工艺和技术先进性没有得到有效提高，那么煤炭资源的开采效率将不可避免受到影响，同时采矿工作人员的工作危险性也会进一步增加。所以煤炭企业应该不断改善和创新煤炭资源开采的工艺和技术，并切实提高采矿工艺与技术的选择合理性。

2煤矿开采技术分析

2.1空场采矿工艺技术

现阶段，空场采矿工艺技术已十分成熟，其主要是对煤矿进行回采作业。在应用该工艺技术的过程中，需要注意各个环节中的细节。在作业过程中，需尽可能提高工作效率，减少成本投入。在开采作业过程中，若爆破药量较大，那么就不能够确保作业的协调性，爆破产生的冲击力会影响到岩石的自稳能力，并出现许多安全隐患。

2.2保水开采技术

保水开采技术就是指在煤炭资源的开采过程中，不会对周围的水环境产生影响，是属于绿色开采技术中应用效率较高的技术。在应用保水开采技术时，主要目的是实现煤矿开采过程中水资源的保护以及煤炭开采中突水现象的防治，降低开采过程中对水源的破坏。通过加大对煤矿开采中覆岩层破坏规律的分析，形成地下水漏斗原理，保障开采过程中不会有污染物对水资源造成影响。在应用保水开采技术时，上覆岩层断裂，会在开采区域内形成地下水下降漏斗，降低了水资源流失，而且在重新覆盖岩石层时保障开采的缝隙闭合，设置了合理的隔水带，保障水资源受到污染的概率降低。

2.3充填采矿工艺技术

在煤矿开采过程中，采空区属于较为常见的区域。在进行回采时，需重点填充采空区，并综合利用支架及填充材料，以此来促进采空区填充效果的提升。在填充工作完成之后，需加强填充体的地压管理，控制好地表下沉问题，确保回采工作的正常进行。同时，运用充填采矿工艺技术可以降低由于山体自燃而出现的火灾事故频率，提升采矿工作的安全性。

2.4减沉开采技术

在煤炭资源开采中，通过绿色开采技术应用能保障开采效率提升，减沉开采技术是绿色开采中的重要技术。一般情况下，减沉开采技术可以分成充填开采技术以及条带开采技术，在应用充填开采技术时，开采过程中需投入较高的成本，而且在填充开采时对填充材料有严格要求，此技术在应用时存在一定的缺陷，需要结合实际情况加大对技术的科学选择。条带开采技术在应用过程中，出现的主要缺陷是生产效率较低，极易出现煤炭资源开采的浪费。为了实现开采效率提升，降低成本投入，可以将减沉开采技术中的填充技术以及条带技术进行融合，形成条带充填技术，实现二者的优势互补，保障开采效率和开采水平的提升。减沉开采技术通常应用在小型煤矿开采，中小型煤矿开采遇到的安全事故率较高，设置相应的开采巷道，降低煤矿开采事故，预留充足的空间，在空间内实现合理填充物质的放置，保障开采安全。

3煤矿开采技术及工艺的发展方向

3.1创新智能化无人开采关键技术

在创新煤矿智能化开采技术的过程中，可充分应用现代科学技术，逐步实现开采工作的无人化模式，真正实现智能化、自动化管理。利用现代机械设备，完善煤矿开采信息系统，通过准确的矿井下定位导航以及图像智能识别技术，实现自动化控制，提高煤矿智能化无人开采技术水平。为实现这一技术形式，应当做到以下几点：第一，加强对工作面三维激光扫描技术的研究，完善矿井下地图的构建工作，可有效应用三维激光扫描仪，红外双视摄像仪、UWB雷达等技术；第二，利用高效的防爆视觉传感器，其具备良好的除尘、去燥、去雾功能，可对采集的矿井下视频、图像进行有效储存；第三，提高综采装备水平，对其进行实时动态监控，了解其运行位置，做好位置检测工作。

3.2壁式体系煤矿开采技术

就壁式体系的煤矿开采技术而言，其主要具有煤矿单产量高、适用性强、工作效率高及煤矿采出率高等多方面的优势。中国煤矿储存条件复杂多样，煤矿开采工作在地理环境复杂性的影响下极具挑战性。中国缓斜煤层储存量和开采量占比约为80%，综合采煤程度低于50%，壁式体系当中的长壁综采是中国煤矿开采行业未来的发展方向与努力的方向。同时，中国煤矿中缓斜厚煤层储量极其丰富，由此开采出来的煤炭量占全国重点煤矿开采量的40%之上，并且厚斜煤层的开采运用的也是长壁体系开采技术。另外，近年来中国对顶煤开采技术进行了大范围的推广，尽管比例仍较低，但其依然在中国煤矿开采行业当中占据着主导位置。通常情况下，煤矿开采的分层开采技术工艺和装备的运用特点主要如下：（1）煤矿开采过程中的顶分层工作需增加与铺网工作有关的技术设备；（2）煤矿开采过程中的中、下分层工作需在煤矿铺网下方进行。尽管中国长期在缓斜煤层当中运用综合采煤方式，但就长远发展而言，壁式体系的煤矿开采技术依然是中国煤矿开采技术及其工艺的主要发展方向。

3.3生态化趋势

煤炭资源的开采会对生态环境造成一定破坏，随着绿色煤矿观念的提出，改善煤炭资源开采过程中的浪费问题及对矿山环境进行必要的保护已经成为当前煤炭企业的重要目标，同样这也关乎到煤炭资源是否能实现可持续利用，所以说这就是未来煤矿采矿的生态化发展趋势。这就要求煤炭企业不断创新煤矿开采技术，并提高煤矿开采对于环境的不利影响，切实提升煤炭资源开采环境的环境友好性。

结束语

在新经济常态下，需对新技术予以科学的运用才可以确保煤矿开采工作的正常进行。在实际的开采工作中，需以绿色开采和低碳环保技术为基础，秉承可持续发展的理念。同时，随着科技水平的不断提升，采矿技术得到了进一步的发展，作业人员需注重自我提升，完善开采技术及其工艺，提高开采效率与开采质量，并且为安全生产提供保障。

参考文献

[1]于凯.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索[J].山东工业技术，2016(8):125-126.

[2]赵长浪.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索[J].工程技术:全文版，2016(22):2755-2756.

［3］韩飞.煤矿采矿作业中采矿工艺及技术研究［J］.建材发展导向(上)，2017(10)：381-382.