煤矿采矿技术应用现状及改进技术的研究杨静

煤矿采矿技术应用现状及改进技术的研究杨静

杨静

杨静

中铁十九局集团矿业投资有限公司北京100161

摘要：我国的煤炭资源十分丰富，煤炭的产量也处在世界的前列，煤炭一直都是我国的重要能源。然而，我国的煤矿采掘技术还不够先进，在进行采掘的时候常常面临不合理与浪费的情况，这导致了比较大的经济损失。基于人口规模日益扩大、工业深入发展、经济建设不断进行的影响下，我国需要更大的煤矿生产量。为此，实现煤矿采掘技术的改进是我国迫切需要解决的一个问题。下面，笔者对煤矿采矿技术的应用现状及改进技术等问题进行了简要的分析。

关键词：煤矿；采矿技术；应用现状；改进技术

引言

煤矿产业作为重要的能源产业在中国经济及社会的发展过程中占据着不可替代的位置，为很多其它行业的生产及人们生活提供着必要的能源基础保障。煤矿产业发展离不开采矿技术的有效应用来予以支持，而随着煤炭资源储量的不断减少及传统粗放式开采作业对自然环境负面效应的显现，对煤矿采矿技术进行优化改进，提高开采效率，减少煤矿开采过程中的能源浪费与环境污染也成为了当前的必然要求。

1煤矿采矿技术的应用现状

1.1煤炭开采行业的发展现状

尽管国内的煤岩资源十分丰富，可是由于人口众多，再加上煤矿开采工艺技术存在不合理之处，因此，导致消耗非常大的煤炭资源量。再者，国内的地形比较复杂，盆地和高山地形比较多，煤炭资源普遍零散分布，这自然而然地使开采煤矿资源的难度提升，并且埋藏比较浅以及开采难度小的煤矿资源已经开采完毕。为此，从某种意义上而言，国内的煤岩市场会存在供不应求的现状，另外，很多的煤矿企业都青睐于开采煤炭储量丰富、开采难度比较小、埋藏比较浅的煤矿，这样一来出现了很多的二手煤矿，严重地浪费了煤炭资源。

1.2传统煤矿采矿技术的应用

在开采煤炭资源的漫长史中，国内煤矿企业重点应用缓倾斜薄煤层开采技术、缓倾斜厚煤层开采技术、深井开采技术、硬顶板开采技术等。基于市场需求增加以及煤炭资源储存位置与数量出现改变的影响下，这一系列传统的开采技术方式也已难以跟社会发展的需要相适应。在我国逐步倡导低碳经济发展模式的情况下，一部分能耗较大和发展水平较低的煤矿企业业已被市场所摈弃，为此，当前时期，我国现存的煤矿企业具备较为规范的运营体系，因此，煤矿企业之间会出现非常激烈的竞争态势，而这在无形中推动着煤矿企业不断地改进采矿技术。

1.3新型煤炭采矿技术应用缺陷

随着科学技术的发展和在煤炭采矿技术中的应用，以及在煤炭开采过程中越来越重视环境保护的情况下，新型煤炭采矿技术应运而生。但是，许多企业管理层不重视对采矿高新技术的研发与引进只顾眼前利益，对新技术的研究以及引用投入力度远远不够，甚至认为技术的更新换代是一种浪费。

2煤矿采矿的改进技术

2.1绿色开采技术

基于长期的煤矿开采和有关产业的发展，煤矿企业一直坚持对生态环境的分析和尝试工作，对于煤矿企业的开采来讲，能够产生固体废弃物污染、水质污染、土地结构破坏、空气污染等一系列的环境问题。基于持续提升科技水平的影响下，日益发展与普遍地应用新型的采煤技术方式，这从某种意义上使破坏环境作为代价的煤矿企业发展之路得以改变，从而推动煤矿企业逐步踏上了环保和绿色的发展之路。新型的绿色开采技术要求煤矿企业在进行开采前，首先探究区域性的资源环境，实施有效对策降低岩巷挖掘进量，对矿区进行合理地划分，结合分布的煤炭现状科学地选用开采手段，以使消耗和浪费的资源减少，并且通过高新科学技术手段回收再应用生产当中形成的废弃物，实施节约型的生产发展方式。除此之外，煤矿企业能够根据固有的采矿技术进行研发与创新，吸收外国的先进技术理论，从而由技术与理论上支持我国煤矿企业的发展。当然，政府部门需要制定关于煤矿环保化生产需要的法律法规，从而有效统一环境效益和经济效益，推动煤矿的稳定与健康发展。

2.2充填式采矿法

充填式采矿法属于人工支护采矿法，是指在矿房或矿块中，随着回采工作面的推进，像采空区送入充填材料，以进行地压管理，控制围岩崩落的地表松动，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。此类采矿方式只适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体。优点：适应性强，矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能利用工业废料，保护地表等；缺点：开采条件较为复杂，工艺复杂，成本高，劳动生产率和矿块生产能力都较低；类型：干式充填法、水里充填法、胶结充填法、上/下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法、方框支架充填法。

2.3应用高分子化合物新型充填料改进原有充填采矿技术

以往充填采矿技术的应用中，运用传统充填料进行充填作业对于采矿作业的效率可能会产生一定的影响，施工速度提升相对缓慢，要改进充填采矿技术，关键在于对充填材料的创新。近年来，针对高分子材料的研究逐渐提升了热度，高分子材料在各个领域的应用也越来越普遍，一些研究者也开始尝试探索高分子材料在煤矿开采领域中的应用。新型的高分子化合物充填材料主要是由多种高分子材料经过科学配比的反复组配，加入交联剂、稳定剂和固化剂等辅助添加剂，通过特定条件下的一系列反应可形成具有较高强度及良好物理特性的泡沫块状充填结构，能有效填充煤层缝隙、采空段作为支撑结构，并能起到阻燃、隔热、阻水、隔绝瓦斯气体的作用，加之其良好的发泡性，可在一些相对复杂、填充施工开展较困难的地下煤层环境中，发挥出良好的填充效果，既能减少煤层充填采矿施工作业中的安全隐患，也能大大提高充填施工的效率，保证煤层开采的效益。此外，现阶段研发的高分子化合物充填材料大多较为注重环保性，对于地下环境污染程度较小，这些符合可持续发展的要求，是煤矿充填开采技术改进优化的较好选择。

2.4应用无煤柱开采技术的方法

无煤柱开采技术的应用原理是在上个开采范围的输送巷下面预留一条充填带，进而在开采挖掘下一个阶段材料巷的情况下可以顺着设计好的充填带，进而不需要对煤柱进行预留，最终使无煤柱开采实现。无煤柱开采技术的应用主要在于建构注浆填充系统，应当将专用的车场与搅拌站设计在煤矿井下，且将注浆泵硐室设计在专门回风巷的上面，从而使搅拌—泵送—填充的不间断作业形成，其中，应当根据充填带凝固时间、矿压、阶段面与工作面输送巷的长度来确定充填带的规格。

结束语

煤炭采矿技术是整个煤炭开采活动的重点，决定了开采煤炭的质量水平以及对环境的影响，因此必须对煤炭开采技术进行必要的改善。尽管，在煤炭开采领域我国已经取得了一些成果，但在煤炭采矿技术应用的过程中还存在一些问题，只有对这些问题采取有效的解决方案，才能够促进煤炭开采事业的进一步发展。

参考文献：

[1]缪协兴，钱鸣高.中国煤炭资源绿色开采研究现状与展望[J].采矿与安全工程学报，2009（1）：109-110.

[2]张国桥，李钢.煤炭绿色开采技术及其应用[J].中国煤炭，2008（8）：123-124.

[3]钱鸣高.资源与环境协调（绿色）开采[J].煤炭科技，2006（1）：145-146.