煤矿开采技术与工艺发展探讨巩春江

煤矿开采技术与工艺发展探讨巩春江

巩春江

山东矿业管理技术服务集团有限公司山东省泰安市271000

摘要：近年来，随着煤矿开采量的逐年提升，我国煤矿开采工艺越来越先进。随着我国科学技术创新的日新月异，我国正在完成由传统采煤业向现代采煤业的转变，现代采煤业的发展方向为高产、高效、高质、高安全性。新时代的煤矿开采业对开采技术、开采方法以及开采方式的先进性、适用性提出了更高的质量要求。在进行煤矿开采的过程中，难免会发生一些问题，可以在对煤矿开采问题进行基本阐述的基础上，通过对煤开采技术分析，给煤矿开采人员提供有用信息，促进我国煤矿开采技术与工艺的发展。

关键词：煤矿；开采；技术；工艺

引言

煤炭资源在我国经济发展中占据非常重要的地位，而煤矿企业的发展是推动煤炭资源开采的重要途径。从某个角度上讲，井下采煤技术及工艺的选择对煤矿企业的生产效率和经济效益有着非常重要的影响作用，是实现煤矿健康持续发展的重要技术支撑。所以，笔者针对煤矿采煤技术及工艺开展相关的探讨工作，对提升煤矿效益具有非常重要的意义。

1采煤技术的发展

1.1机械采煤技术

机械采煤技术使用机械的力量进行煤层的切割，分离煤层，相对于人工采煤效率大大提高，煤炭开采质量也有提升，工人不用亲自下井进行煤炭开采作业，不容易患煤炭开采职业病“尘肺病”，工人的生命安全得到了有效保障。普通机械采煤技术采用爆炸采煤的方式进行采煤作业，然后进行机械运煤和支护操作。综合机械采煤技术的机械化程度更高，整套采煤工艺流程更加完整、顺畅，综合机械采煤工艺利用机械化施工完成采煤作业中的各项操作，破煤、装煤、运煤全部由机械完成，开采效率更高，而且可以全天不间断施工，不受井下环境因素影响，减少了人力资源的使用，机械化程度更高，综合效率更高。相对于普通机械化采煤技术，采煤的效率更高，需要的操控人员较少，无需进行井下操作，但是造价比较昂贵，成本投入较高，适用于大型的煤炭开采作业。普通机械采煤技术设备成本低，安装简单，煤炭开采效率也不低，适用于中小型煤矿开采作业，需要一定的人工井下操作。

1.2开采配套技术

在现代化煤矿的开采工作中，综合性开放式开采配套技术的应用较为广泛，并且在采煤过程中，这项技术的应用，使顶板控制、顶煤破碎的工作更具成效，对于顶煤新型液压支架的功能性发挥，有着极为良好的促进作用。根据相关调查数据显示，随着我国煤炭开采事业的不断强化，这项技术将会得到越来越广泛的应用，并且也会不断延伸出多样化的技术形式，通过实践内容来进行完善，可以在我国煤炭开采事业中起到积极影响。

1.3硬厚顶煤的控制技术

该技术尤以在一些埋藏深度较浅的以及没有太大支撑力的硬厚顶煤生产环境最为适宜。主要是由于硬厚顶煤技术具有非常快的处理速度，对一些给采煤工作造成影响的因素能够快速地进行解决。硬厚顶煤技术实现了高压注水裂缝技术和顶煤深孔预先爆破技术二者有效的融合。硬厚顶煤控制技术实现了硬厚顶煤环境随采随冒的特点，使得煤矿的采煤的回收率得到了进一步增强。促进了煤矿事业的稳步发展。

1.4壁式体系煤矿开采技术

壁式体系的煤矿开采技术主要有以下优点：该体系下，煤矿的单产量高、工作效率高、煤矿的采出率高、体系适用性能强等优点。在我国，煤矿储存的条件多种多样，相应的煤矿开采工作因其地理环境的复杂性也具有很大的挑战性，煤矿开采的主体主要是发展以壁式体系为主的各种类型的煤矿开采技术，将其作为重点。在国内，重点煤矿开采的缓斜煤层的储存量及开采产量的占比主要在80%左右，但是综合采煤程度却低于50%，壁式体系中的长壁综采将是我国未来煤矿开采行业努力的方向。此外，我国煤矿中的缓斜厚煤层含量丰富，从其中开采的煤炭含量达到全国重点煤矿开采的40%以上，这种斜厚煤层的开采也是主要采取的长壁体系的开采方式。我国近些年来大范围采用顶煤开采技术，虽然比例稍有下降，但是仍然在我国煤矿开采行业中占有重要的比例，占据着主导地位。一般情况下，煤矿开采的分层开采技术工艺与装备和中、厚煤层具有相通的使用性能，它们的使用特点主要有：一是煤矿开采中的顶分层的工作需要增加与铺网工作相关的技术设备；二是煤矿开采的中下分层需要在煤矿施网的下方进行。虽然缓斜煤层采用综合采煤方式在我国的煤矿开采工作中得到了长期的应用，但是从长远的发展方向看，壁式体系的煤矿开采技术仍是我国煤矿开采技术与工艺的发展方向。

2煤矿开采工艺

2.1井下煤层采煤工艺技术

地质灾害在煤矿开采过程中有较大的发生概率。因此，为了确保煤矿开采的安全性，不可以只是单纯地做好地面处理工作，应该使用综合性的采煤工艺技术，以此提高煤矿采掘的质量与数量。现阶段在井下煤层中主要使用的采煤工艺技术有四种，分别对这四项采煤技术进行介绍：a)条带法采煤工艺技术。在频繁发生覆岩危害的煤矿开采区域中尤其适合使用条带法采煤工艺技术，该技术一方面有助于回收矿区建筑物周边的压煤，另一方面可以对矿区地表沉陷问题起到一定的控制作用。条带法采煤工艺技术的关键是一定要在煤矿开采区域内事先留出条带煤柱的安装空间。这样一方面可以使回收压煤更加便捷，另一方面有助于煤矿的生产与开采工作；b)充填法采煤工艺技术。将充填法采煤工艺技术引入到煤矿开采的过程中，一方面使矿区地表沉降得到有效控制，另一方面实现了就地取材，降低作业成本，从而提升采掘回收效率。借助于充填法采煤工艺技术，结合各个相关参数，可对煤矿采空区域使用砂石进行填充，以此提高煤矿开采工作的稳固性与安全性；c)后退式倾斜走向长壁采煤工艺技术。在煤矿开采过程中，采空区域通常会出现在灰岩陡崖的区域，采空区域的出现也会带来倾斜的情况。因此，为了提高煤矿开采工作的安全性，避免塌陷事故的发生，可以通过后退式倾斜走向长壁采煤工艺技术在灰岩陡崖的地方建立工作区域。同时，该技术可以随时随地处理矿区瓦斯问题；d)倾斜长壁采煤工艺技术。倾斜长壁采煤工艺技术被广泛应用于复杂的采煤布局区域和不规则形状的采煤区域。利用该工艺技术一方面可以在仰采作业中有效解决瓦斯问题，另一方面能够使俯采作业中存在的排水问题得到解决。

2.2连续采煤技术工艺

在使用连续采煤技术工艺的时候，破煤、装煤等工作是通过连续采煤机来完成的，并且在操作中，为了降低施工难度，可以利用梭车与可伸缩输送机，并借助锚杆支护顶板来强化技术应用效果。同时，添加铲车的物料搬运、清洁程序，能够实现机械化作业的目的。根据实际的井下煤矿开采情况进行合理化的应用，这类技术的工作效率较高，但是其通风条件不好，以及煤炭资源的整体回收率较低，这也是限制这项技术发展的关键性因素。

结语

随着科学技术的不断创新和社会经济的长足发展，人们的物质生活条件越来越丰富的同时却更加注重对我国自然资源环境的保护工作。所以我们要重视煤矿开采行业技术与工艺的发展，在保护环境的同时，对煤矿资源进行有效的利用。

参考文献

[1]石志国.现代煤矿开采充填技术发展研究[J].能源与节能,2017(3):133-134.

[2]董冬.煤矿开采技术与工艺发展的几点思考[J].内蒙古煤炭经济,2016(21):34-35.

[3]张书卿．井下采煤技术与采煤工艺的选择应用研究［J］．科技传播，2016，（20）:124-119．