煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术初探

煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术初探

杨伟 内蒙古宝利煤炭有限公司 , 内蒙古 鄂尔多斯 017000

摘要：近几年，我国经济实力的提高离不开煤炭资源的支持，同时经济实力的提高也促进了煤炭产业的快速发展。煤炭资源的利用关系到我国工业领域的发展，以及人民生活水平的提高，所以如何提升煤矿采矿工程的工作效率以及提升煤炭资源的利用率是目前煤炭产业必须思考的问题。因此，针对现阶段煤矿开采工艺和技术，煤炭产业必须不断对其进行及时的改进和创新，并将其与自身的特点结合起来，不断提高我国矿产资源的综合利用水平。鉴于此，文章对煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术措施进行了研究，以供参考。

关键词：煤矿开采；特点分析；技术措施

1研究煤矿开采工艺技术的必要性分析

煤炭资源是支撑我国经济不断发展的重要能源。由于煤炭资源所在区域的环境各不相同，在实际的开采过程中，应当根据环境特点选用适合的采矿工艺与技术，最大限度的实现经济效益与环境效益的统一。同时，由于空间因素对煤炭资源的开采具有较大影响，为进一步提高开采量，相关人员需要不断对采矿技术进行调整改进。在制定开采方案时，相关人员应当综合各种环境因素，科学合理的搭配采矿工艺，不断提升煤矿开采效率。另外，还可以在保证开采任务的前提下适当应用先进的采矿技术，不断积累经验，并推动采矿工艺发展进步。

2煤矿采矿工程的特点

煤矿开采工程具有以下方面特点：（1）煤炭资源的不可再生性。煤炭资源的生成周期决定了煤炭资源的不可再生性，大自然中的煤炭储量是相对固定的，若无序、无限开采则煤炭资源将面临枯竭。根据煤炭资源的不可再生性，必须有计划地进行开采，并选择最优的采矿工艺与技术，避免造成资源浪费。（2）采煤作业的专业性。采煤作业是在一固定区域根据煤炭赋存的地质条件，采取适当的采矿工艺与技术实现将煤炭资源采出的目的。采煤作业的空间条件是无法改变的，而空间严重制约了煤炭的可采性，因此，采煤作业必须由具备专业知识和经验的技术人员进行指导，如此，才能在保证安全的前提下进行合理开采。（3）采煤作业的危险性。中国大部分煤炭资源赋存于地下深部，必须采用井工开采。井工开采受诸多不安全因素的威胁，如瓦斯、煤尘、水灾、有毒有害气体等。若井下发生事故，则会给作业人员和生产矿井带来极大的损失。且近年来随着浅部资源的枯竭，矿井开采深度日益增加，面临的不安全因素更多。可见，煤炭开采是一项危险性较大的工作。

3煤矿采矿工程中的采矿工艺技术研究

3.1空场采矿

空场采矿即将实际情况与生产需要相结合，利用矿房及矿柱等形式对矿块进行科学划分，并在各自区域内应用合适的方式进行开采。回采矿房时，一定不能忽视采空区的维护，具体而言，维护措施应涉及两方面内容，其一是矿石；其二是围岩。通过总结相关案例可以发现，应用较多的方法主要有三种，其一是房柱法；其二是阶段法；其三是分段法。上述三种方法的实际应用效果良好，并且投入成本较低，都能对采矿技术水平的提升提供帮助，但是需要注意的是，在其应用过程中，相关人员需要具备丰富的经验，并且能够科学合理的搭配其他先进工艺。

3.2充填采矿

就目前而言，充填采矿工艺技术是我国大部分煤炭企业在煤矿开采过程中都会应用的一项技术。在进行回采处理工序前，相关人员需要详细勘察现场的土质地质情况，科学合理的选择充填材料，防止采空区出现安全事故。如果相关人员采用不当的材料进行充填处理，不但会降低处理效率，还会降低采空区的稳定性及安全性。在充填过程中，相关人员应当对充填材料进行充分利用，使其能够控制地压，防止后期开采现场出现地面下沉现象。在完成开采任务后，相关人员还要注意诸如塌方、滑坡等自然灾害发生的概率，及时采取相应措施维持矿井稳定，最大限度防止出现开采任务完成后发生安全事故的现象，切实保障采煤作业人员的生命健康安全。

3.3硬顶开采

由于实际应用效果较好，许多煤炭企业在煤矿开采过程中均会应用硬顶开采技术。随着该技术应用程度的不断加深，煤矿开采的区域性得到了大幅度的提升。硬顶开采技术的主要表现形式有两种，其一是硬顶煤开采技术；其二是硬顶板开采技术。由于煤矿的开采环境各不相同，在应用硬顶开采技术时，相关人员需要以实际情况为基础，确定具体的技术应用形式。在应用硬顶煤开采技术时，相关人员还需要综合利用另外两种采矿技术，其一是顶煤深孔爆破技术；其二是高压注水压裂技术。需要注意的是，如果忽视冒放性问题，将极易引发安全事故。因此，在该技术的实际应用过程中，相关人员应当全面分析可能出现的问题，要在保证安全的基础上适当进行技术选择。硬顶板开采技术以控制为主，通过计算得出相关数据，而后对数据进行分析，判断操作是否规范。为保证安全，需要对煤层低压和埋深进行详细分析。通过分析相关案例可以发现，如果将该技术与步距垮落技术结合应用，将能够有效防止生产效率降低，并对生产安全提供有力保障。

3.4溶浸采矿

就溶浸采矿技术而言，它主要基于矿物的物理性质和化学性质，直接将工作剂注入到矿石层中，利用相对应的作用力，例如液压能、热量、传质等直接将位于地下原始矿床或者地表矿石的有用部分直接从固体转化为液体或气体并进行回收，这种手段基本上可以满足企业低成本开采煤矿的目的。与其他技术相比起来溶浸采矿技术是现代化技术之一，但是其具有的弊端也是显而易见的。主要表现在转化状态后的溶液如果发生损失便会直接渗透到土壤中，这样会影响地表用水的安全，并且溶液渗透到地表会引起地质结构发生相应的变化，从而引发滑坡等事故。所以使用这种采矿技术时，必须要仔细检查地表，在某些特殊的地方还需要做好防水层并进行相应的铺设，这样才能够将地表更好地保护起来。

4新形势下提高采煤工艺技术应用效果的措施

4.1深入研究高效生产技术

现代化工业不断发展，使采煤机械设备应用更加广泛，采煤设备逐渐代替传统热工及炮采工艺，降低工作人员工作强度，也提高一定开采效率。要进一步提高采煤技术，需要围绕生产集中化及工作面单产深入研究，围绕如何进一步提高煤炭开采综合经济效益，尽可能提高采煤环境安全性，设计可以适应多种煤炭开采环境的高效率机械化设备，结合现代化信息操作系统，实现对煤炭开采的实施监控和管理。要进一步推动复杂煤层和矿井环境的采煤机械化、自动化，健全施工工艺，强化采煤设备应用范围。

4.2合理设计巷道，研究降低矸石排放量

新技术当下国内采煤巷道设计技术水平远低于采煤工艺发展，导致复杂地质煤炭开采安全性较低，巷道设计不合理。因此，要优化巷道设计、布置，尽可能保障开采布置和采煤方式保持一致。研究如何实现单煤层开采无需运送矸石，优化生产系统，推动中掘和综采工艺保持协调，以此提高生产效率。技术人员要持续对高效高产的矿井系统深入研究，合理优化巷道部署，健全不同采区的操作参数，集中开采某单一煤层、集中回采，减少岩巷掘进率，减少出矸率。

结语

综上所述，目前我国社会经济正处于稳定发展关键阶段，煤炭开采为社会发展提供源源不断的能源供给支持，在我国煤矿开采中，需结合我国煤炭资源分布实情，选择契合实际开采状况的技术，以先进开采设备，提高煤矿开采的科学性。要持续关注煤炭开采中出现的问题，采取多种采煤工艺，更好提高采煤安全性和高效性，促进煤矿产业可持续发展。

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.

[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.