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

宋乐雄

陕西华彬雅店煤业有限公司 陕西 咸阳 713500

摘要：与一般的工程项目相比，煤矿采矿工程的施工条件更为复杂和恶劣。因此，煤矿采矿工作必须不断地采用新的技术手段，以解决煤矿采矿工程中的各种安全隐患，确保煤矿采矿工作顺利进行。当前，随着煤矿产业化进程的加快，采煤工艺和技术也呈现出多样化、先进性的发展态势。在煤矿采矿工程的施工中，相关人员要从生产实际的角度考虑问题，确保采煤工艺与技术的合理运用，使采煤工作的效益最大化，确保生产的安全性。

关键词：煤矿采矿工程；采矿工艺；策略

1煤矿采矿工程的特点

在煤矿采矿工程中，采矿工艺和技术的选择起着决定性的作用。自然界中的煤矿资源储存在复杂多变的地质环境中，其采矿工程的特点也各不相同，大概可归结为以下几点：第一，煤矿资源是不可再生的。由于煤矿资源的形成周期，煤矿资源具有一定的不可再生性，天然的煤矿储量是相对稳定的，如果无序、无限开采，将导致煤矿资源的耗尽。针对煤矿资源的不再生特性，应对其进行系统的开发，合理选择最佳的采矿工艺和技术，以防止资源的浪费。第二，煤矿开采工作具有专业性。采煤是指在某一特定地区，依据煤矿开采的地质情况，采用合适的采矿技术和工艺，以达到将煤炭开采来的目的。由于煤矿的开采空间环境不能改变，煤矿的采掘能力受到空间的限制，所以在煤矿采掘工作中，一定要有专门的技术人员来进行，这样才能确保煤矿采矿工程中的采矿安全。第三，煤矿开采具有一定危险性。我国煤矿多为深层地下矿藏，需要进行井下作业。煤矿井下作业存在着许多不安全因素，如瓦斯、煤尘、水灾、有毒气体等。煤矿井下一旦出现安全事故，将对采矿工人和煤矿企业造成巨大的经济损失。近几年，由于浅层资源逐渐耗尽，煤矿的开采深度也逐渐加深，存在着越来越多的不安全因素，同时也为煤矿采矿开采带来更多的复杂性和高危险性。第四，煤矿开采过程具有流动性。采煤作业的流动性主要表现为工人的流动性。由于大多数煤矿地处偏远地区，加之部分小型煤矿企业存在不能及时、足额地发放工资等情况，导致大批技术人才流失，从而对煤矿产业产生了巨大的影响。

2煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术的种类分析

2.1综采放顶煤开采技术

为提高煤矿开采效率，对煤层巷道上采用的液压机械进行了一定的改进，从而降低生产成本。在经历了一系列的推广和发展后，在厚壁煤的开发中，采用了放顶煤技术。煤矿在生产过程中，由于煤矿的压力作用，导致顶煤破裂，然后由工作面后的放煤口排出。当顶煤排放时，必须采取适当的措施，使采出率达到一定的水平，才能一次对多个采高的煤层进行一次采掘。通常，采矿和排放率都是1∶3，以保证煤矿的产量。这种技术存在很大的缺陷，使用该技术带来的污染会导致很多的安全隐患。

2.2填充开采技术

填充开采是利用安全可靠的支护保证安全生产，逐步落实回采措施，采用合适的材料充填采空区。为保证采空区的稳定性，可采用支架和填料相结合的方法。采空区是煤矿地下开采产生的安全隐患，容易造成围岩崩塌和地表沉降。因此，为保证采矿作业安全，应采取地压式管理方法，增加充填料的使用量，使围岩崩落控制在合理范围内。充填开采工艺技术可应用于矿区围岩不稳定或开采稀有矿石时，既能保证煤矿开采的安全性，又能保持地表原貌，提高回采率。充填料多为矿渣、矸石，材料获取成本低。然而，充填开采工艺技术本身较复杂，需要前期投入，难以保障煤矿开采效率。

2.3无废开采工艺技术

在采矿工程施工中，一方面要通过爆破来摧毁山体，另一方面又要通过运输技术将废料和垃圾转移到其他地方，这样不仅要投入大量的资金，还会产生大量的资源浪费，严重地影响到煤矿开采的安全性和开采效率提升，从而给周围的环境带来巨大的损害。因此，在保障采矿施工安全的同时，还必须对废石等固体废弃物加以关注，以改善其处置效果，防止资源的浪费，并通过对现有的采矿工艺进行改进，从而实现无废开采工艺的应用。无废开采工艺技术在实际使用中，必须对采掘工序进行最优的处理，不得将废石和固体废料移至坑道附近，否则容易导致开采工作的繁重和对周边的环境产生不良的影响。所以，应加大对煤炭开采工艺的研发，并对无废开采工艺流程合理设计，防止废料进入坑口，强化环保，将废石运用到矿产回采工程当中，对矿产资源搬运运输提供良好帮助。

2.4综合机械化采煤工艺

综合机械化采煤工艺的主要特征是其采矿的高生产率，能显著地减少工作量和工作难度，在众多煤矿开采中得到了广泛的运用。具体实施步骤：(1)在切断煤炭过程中，有破碎、落煤、装煤三个环节，采用了采煤机械等设备。(2)输送式刮板机的产能需要与采煤机械的产量相当，而其综合效益却很差。(3)综合机械化采煤工作面分为支护和滞后两种形式，在不稳定的情况下，往往需要进行及时支护，许多顶板的稳定性都不能得到保障。因此，大部分情况下液压支架选择高压液体，从而完成顶板推移和制程等采煤工作。

2.5放顶煤技术

相比浅层矿井，在深层矿井中应用最多的是放顶煤技术，其根据我国煤炭开采的实际情况开发，在煤层的较低处找出采掘工作面，利用彼此间的支撑力量，保证采矿工作顺利进行。该技术优越性较大，在煤矿地质条件复杂的情况下更是如此，目前已在国内采矿市场上应用，在一定程度上减少了设备的进口和运输成本。同时，该技术方法可以实现对资源的循环再利用，满足绿色生产要求，降低生产过程中发生各类事故的可能性。此外，该技术还可以降低设备故障率，减少人员伤亡和设备损坏可能性，还可以满足采矿企业高效生产需求，提升煤炭企业综合经济效益。总而言之，该技术方法应用较为广泛，是一种高效安全的采煤工艺。

2.6地面沉降塌陷灾害预警技术

利用GIS定位技术、3S处理技术，可以使煤矿开采的效益得到显著提升。在今后的发展中，要充分利用GPS和卫星导航技术，防止地表下沉，减少矿井出现塌陷的几率。因此，在实际进行煤炭开采之前，要做好地质灾害预测分析管理工作，做好采矿监督管理分析工作，对地质环境实际情况做好记录，对矿区的安全性加以评估。通过这种先进的技术，可以对整个矿场的安全性进行评价，并将所有的数据都存储起来，然后进行相应的数据分析，以便对整个矿场的真实状况有一个清晰认识。并可在开采的同时，对煤矿开采流程进行迅速调节，实现采矿信息自动反馈功能，且通过这种方法，还可以有效地实现采矿安全风险预警，并对采矿过程中可能出现的各类风险事件进行预测，从而进一步提高采矿安全系数。

2.7水力采煤技术

水力采煤就是利用水炮“爆破”煤层，然后利用地形将被压碎的煤块沿着河流输送到煤水槽中，再由煤浆泵将其输送到地表，从而实现开采。液压采煤最大的优点，就是操作简单，工作量小，安全性好，采煤效率也高。但同时也有其不足之处，即煤矿的采掘损失率高，水电消耗的电能也很多。

3结论

随着人们对煤炭资源的需求量越来越大，采用现代先进的采矿工艺和设备，既可以提高煤矿开采的效益，又可以增加煤矿开采过程中的安全性。虽然我国现阶段煤矿采矿工程中的采矿工艺有了一定的成绩，但仍需要加大整体研究力度，从而促进我国煤矿行业的可持续发展。

参考文献：

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