煤矿采矿工程中的采矿工艺分析

煤矿采矿工程中的采矿工艺分析

朱建敏

扎赉诺尔煤业有限责任公司  内蒙古呼伦贝尔市  021410

摘要：在经济快速发展的背景下，低碳环保理念的推广涉及各个行业。煤矿行业正逐步进入集约化生产经营模式，在转型过程中，要求企业积极应用现代化采矿工艺技术，在保证采矿质量的同时，加大生态环境保护力度，既要促进社会经济发展，又要与生态环境保持和谐，使经济与环境呈现协调发展的趋势。

关键词：煤矿采矿工程；采矿工艺

引言

目前，许多煤矿企业在进行开采过程中都采用了现代化机械设备和技术，对煤矿开采过程进行了全面标准化管理，降低了煤矿出现安全事故的几率，为煤矿开采企业带来更高的经济效益。

1采矿工程的现状分析

在过去的十年中，人们目睹了矿业繁荣，这导致越来越多的企业冒险进入采矿业。由于这种扩张，采矿工业现在面临着合格工人的严重短缺。与这一情况同时出现的是工人和整个社会对施工安全的期望值不断提高。尽管施工事故继续以不可接受的频率发生，但是施工安全在过去的二十年里，有了明显的改善。采矿安全性的提高归因于许多因素，包括模块化培训计划、更好的系统设计，以及采矿方法和设备的技术进步。许多高强度高体力的工作正在被机械设备所代替，其操作越来越半自动化。

2煤矿采矿工程中的采矿工艺分析

2.1充填开采技术

煤矿开采中可以将充填开采技术有效应用在采空区的处理中，传统的充填技术会普遍使用煤灰和水作为充填料，在实际填充中会存在二次污染，当前绿色的充填开采技术，可以降低污染和提高充填效果，具体有空隙注浆胶结充填法和胶结充填法。前者可以借助顶板冒落形成的矸石作为充填中的支撑主体，然后在矸石空隙中充填其他特殊材料，提高整体的固结力学强度，最终实现对上部岩层的有效支撑，避免地面塌陷和沉降等问题的出现。后者是借助矸石河沙的混合物进行充填，当矸石和河沙混合后，可形成牙膏状的半流体，能提高充填的密实度，进而形成稳定的力学支撑体，实现对上部岩层的支撑。

2.2更新采矿技术与设备

第一，引进新的技术和设备是更新采矿技术和设备的一种有效方法。可以借鉴国外先进的技术和设备，以满足我国采矿业的需求。例如，引进先进的采矿机械设备，能够减少人工作业，降低事故发生的概率。第二，对现有的技术和设备进行优化也是更新采矿技术和设备的一种方法。可以通过改进设备的设计，增强设备的安全性能，提高设备的自动化水平等措施来提高设备的性能。第三，采矿设备的维护保养是更新采矿技术和设备的必要环节。定期对设备进行检查和维护，保证设备的正常运行，降低事故发生的概率。第四，对采矿人员进行培训和教育，提高采矿人员的技能水平，使他们更好地掌握新技术和新设备的使用方法和注意事项。这可以有效地降低因操作不当造成的事故。

2.3刨煤机采煤新技术

根据实际煤矿开采情况来看，每一层的厚度都是不一致的，在薄煤层或中等煤层开采时可以采用刨煤机采煤技术，其主要优点是在较薄的煤矿中进行煤矿开采，最小厚度可以达到0.6m。在采煤作业中，可以将切削速度提升至3m/s，而每一次切削深度可达25cm，直接提升了煤矿开采的质量和开采效率。目前，采用刨煤机采煤技术进行开采可以利用相应的智能传动装置进行有效控制，既能全面了解煤矿的开采状况，又能为其他区域煤矿的开采打下良好基础。按照实际应用，切削速度可达到3m/s，功率达到2×400kW甚至更高。这一结果直接说明了刨煤机在煤矿开采中的应用既能提高开采工作效率，又能确保开采的质量，还能有效地减少开采费用。

2.4崩落采矿技术

在矿井内有可能发生滑移的岩体时，为了减少顶板垮塌的危险，必须采用崩落法开采。保证煤矿开采过程中的施工安全。崩落开采工艺可分为两种：一种是带底柱崩落开采，另一种是无底柱崩落开采。在使用底柱崩落开采方法时，必须保证各个参数的合理，例如：断层断面的水平尺寸、断层高度、下断层高度等。另外，还需要对其它参数作适当的调整，比如在进行底柱调整时，要根据矿巷的实际情况，对矿体的稳定程度进行测定，从而为调高参数的确定提供重要的依据。如果实际的结构以漏斗式楼板结构为主，那么有必要在每一级采用分段形式来决定底柱的高度，通常情况下，底柱的高度应保持在5~7m，而下立柱高度应控制在11~13m。无底柱分段崩落方法的高度机械化发展，在实践操作阶段节约了大量的人力资源，还可以将开采道路上方的分段临时支撑取消掉，所以在实践中有着非常普遍的特点。

2.5矸石处理技术

煤矿的开采、洗选中会涉及到煤矸石的排放和处理工作，基于矸石处理技术的应用，既可以降低煤矸石的排放量，也可以提高煤矸石的应用价值。结合煤矸石的减排而言，可以在岩石巷道内降低掘进量，在主要进行煤巷道的掘进下，可以降低煤矸石的产量，不过要关注围岩结构和支撑技术的应用，避免巷道变形。在露天矿中则需要对采剥部位进行优化，尽量实现内部排土，减少矸石外排。结合煤矸石的高效应用而言，含碳量高的矸石可以用于供热项目和发电项目中，含碳量少的矸石则可以用于建筑类的施工项目中，并可以结合其在填埋中的价值，用于复垦项目中回填材料，进而可以提高矸石废弃物的再利用，提高企业效益和降低矸石堆放污染。

2.6对煤矿进行合理开采

随着人们对于煤炭资源生产重视程度的增加，相关部门制定了一系列法律法规，用于规范煤矿开采的各个环节，确保煤矿开采过程的合理性、科学性和安全性。科学开采是煤矿开采工作的关键，先进的采矿技术和科学的开采手段不仅能够提高采煤效率和采煤质量，还能有效保障采煤人员的生命安全。因此，煤矿开采企业要根据煤矿实际情况，对煤矿进行科学合理的开采。减少因开采手段与煤矿环境不适配造成事故发生，消除安全隐患。

2.7强化地质情况分析

第一，在采矿工程前期，必须进行全面、细致的地质勘探工作，了解煤层和矿区的地质构造情况，预测煤层变形和断裂带的分布，确定采矿工程的布局和方案，为后期施工提供科学依据。第二，根据地质构造情况和煤层赋存规律，制定合理的采矿方案，包括采矿工艺、开采方法、支护方式等。在采矿过程中，要随时调整采矿方案，根据地质构造变化进行适当的调整，避免出现安全问题。第三，地质构造对采矿工程施工的影响主要表现为煤层变形、断裂带、岩层滑移等现象，这些现象会给采矿工程带来安全隐患。为加强采矿工程的支护能力，需要采用先进的支护技术和设备，如锚杆支护、注浆支护、钢拱支护等。

2.8CPS静态监测分析

通过对已有的观测数据分析，结果表明在实测情况较好的情况下，利用GPS进行静止监测可以得到较高的精度，可以达到四层的测量要求。GPS可以在5、15、25、35等测点上进行GPS的测试，从而验证GPS-RTK的测量准确率。通过对比测量结果可以看出，GPS测量结果与CPS-RTK的实测值基本一致，并且在两个方向上的误差很小，最大误差为16.72mm，说明GPS-RTK的实测值是准确的。

结语

中国正处于国民经济高速发展时期，矿产资源开发已引起了全社会的高度重视，对生产工艺的要求越来越高。现代采矿技术可以通过多种技术的结合和组合来发展，并可以根据根据具体的矿产资源项目和地质条件，对各种技术方案进行选择，以达到对矿产资源进行开采的目的。对于煤矿企业来说，要重视并有效利用现代采矿技术的研究，积极培训工作人员，引进相关人才。通过企业的采矿工艺不断优化和创新，为其未来发展提供了源源不断的人才资源，促进采矿业可持续发展。

参考文献

［1］姚占辉.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探讨［J］.新疆有色金属，2020，43（4）：69-70.

［2］李纯洁.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用研究［J］.装饰装修天地，2019，（2）：297.

［3］王继远，吴朝彪.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的具体应用探析［J］.中国科技投资.2019，（6）：105.