井下采矿技术及井下采矿的发展趋势探究

井下采矿技术及井下采矿的发展趋势探究

张小龙

山西阳泉盂县石店煤业有限公司 山西省 阳泉市 045000

摘要：我国科技不断的发展，促进了煤矿开采技术的不断完善，煤矿产业得到了蓬勃的发展。在实际开采过程中，相关技术和工艺的选择不仅关系到井下作业的安全性，也直接关系到井下工作人员的开采效率。井下采矿难度和危险系数较高，深入研究并推进井下采矿技术的发展，探讨其发展趋势，能够提高采矿效率，降低工作难度，减少安全事故的发生。基于井下采矿技术的特点以及实际情况，分析井下采矿技术的应用现状以及未来发展趋势，旨在为企业的井下采矿作业提供指导与借鉴。

关键词：煤矿开采；井下采煤技术；采煤工艺

引言

在煤矿开采时，选择合适的采煤技术和采煤工艺非常重要。采煤技术的选择不仅关系到开采的效率，更关系到开采的安全性。经过多年的发展和应用，中国的采煤技术主要以普采技术和综采技术为主，更确切地说，是以综采技术为主。但在相当长的时间内并不能淘汰普采技术，这是因为中国还有许多煤炭资源不适合应用综采技术开采。随着技术的进步，综采技术又产生了许多变种，这极大地提高了这项技术的适用性。本文分析了井下采煤技术的现状，探讨了如何选择合适的采煤工艺。

1 煤矿井下采掘技术的特殊性

（1）烦琐性。煤炭资源在中国各个区域分布的数量和位置不同，因此，在进行煤矿井下采掘施工之前，要根据对开采掘进的地质构造特征、环境等因素的综合考察结果，制订合理的井下采掘方案，选取合适的采掘技术，以实现煤炭生产目标。煤矿企业的综合经济效益离不开好的井下采掘效果，而好的井下采掘效果直接取决于开采时所使用的采掘技术。因此，在井下掘进开采之前，也要做好地质勘探工作，掌握土层的坚硬程度，能实现预期的井下开采效果。（2）危险性。当前，地质表层的煤炭资源几乎已经被开采殆尽，中国煤矿井下开采工作人员只有继续往深井开采煤炭，才能满足人们对煤炭资源的正常需求。然而，随着中国煤矿井下采掘工作深度的逐渐增大，开采环境也越来越复杂。这种情况下，井下工作人员开采时神经高度紧张，面临突发情况也不能做出很好的应对，不仅使得井下开采时对采掘技术的要求提升，也无法有效保障中国煤矿企业井下采掘人员的生命安全。

2 煤矿开采技术的发展现状

随着我国经济科技的发展，带动了很多行业的发展，其中煤矿产业得到快速的发展。我国煤矿行业具有一定的发展优势，因为我国拥有较为丰富的煤矿资源和多样的种类。但随着社会对煤炭资源需求的不断增长，煤矿开采技术的弊端也逐渐明显。在早期国家发展的过程中，相对其他行业来说煤矿开采行业的关注度并没那么高，设备和技术都比较落后，不仅施工人员的安全得不到保障，开采效率也比较低。在发展的过程中，国家逐渐认识到了煤矿开采行业的重要性，开始不断研发创新采煤技术，引进先进的设备，极大地推动了煤矿开采行业的发展，提高了我国煤炭行业在世界经济市场中的竞争力。

3 井下采矿技术及井下采矿的发展趋势

3.1 拓展井下填充采矿技术

井下填充采矿技术与井下深部开采技术的应用最为普遍，其发展方向为高浓度与高尾砂，高尾砂这种填充材质在成本、环保以及效果方面都十分显著，因此得到了许多采矿企业的青睐。在填充技术的应用上，这2种技术发展较为成熟，一种是上向分层充填采矿法，一种是泵压输送填充技术。需要补充的是，井下填充采矿技术需要采用诸如锚杆桁架之类的顶板支护工艺进行支护，起到安全防护的作用。

3.2 综采技术

综采技术，全称综合机械化采煤技术，是普采技术的重要升级。这项技术的最大特点是实现了煤矿开采的完全机械化，已经成为中国煤矿开采中重点应用的技术。经过多年的发展，又衍生出了大采高技术、放顶煤技术以及充填开采技术等。综采技术的应用极大地提高了煤层开采的效率，特别是厚以及特厚煤层的开采效率。由于实现了开采的完全机械化，生产的效率非常高，矿井的年产量可以达到千万吨以上。这项技术的优点是具有较高的生产效率，将工人从繁重的体力劳动中解放出来，保证了开采的安全性，并保证了能源的节约。在煤矿开采中由于使用了液压支架进行顶板支护，液压支架的支护刚度较大，但是综采技术对煤层的地质条件有着很高的要求，一般只适用于煤层倾角较小且厚度较小的煤层。由于综采技术使用的设备多是重型设备，在搬家时不仅耗时，而且花费较大。

3.3 连续采煤工艺

连续采煤工艺主要是依靠连续采煤机实现集掘进、支护为一体的连续化开采。采矿过程的连续性极大地提高了采矿效率，在时间的使用上也较为合理。该工艺主要通过机械进行生产。锚杆机对生产区域起到了支撑和保护作用，使用采煤机代替传统炮采工艺的炸药将原煤挖出，利用铲车将挖出的原煤装入梭车，再利用梭车将煤运输出去。该工艺最大的优点是可将掘进与采煤结合，提高了生产效率。但其也存在一定的不足，在对煤层的地质要求方面，连续采煤工艺更适用于一些小型矿井，因为适用连续采煤工艺的生产设备较小，所能施工的区域有限，对一些较深较厚的矿井并不适用。

3.4 环保化开采

建设资源节约型、生态环保型的采矿模式及工艺技术，可缓解中国资源紧张的局面，促进煤矿企业积极转型，向绿色方向发展，提升开采和环保效率；可以保证采矿流程的持续性，采矿环境的稳定性和安全性。当下技术人员加大了对绿色开采技术的开发力度，充分发挥井下开采技术在绿色环保方面的潜能以及优势，主要体现在以下2个方面：a)注重对井下的能源配置进行优化，及时更新技术和设备，实现采矿自动化、机械化发展的同时，规避掉存在的安全隐患；b)采矿企业应具备环保意识，兼顾经济效益和环保效益，减少对周围环境的破坏。

3.5 爆破采煤技术

该技术也被称为炮采技术。在应用该技术进行井下采煤工作时，一般会利用爆破的方式来使煤炭下落，之后再完成后续的采煤工作。爆破采煤技术具有更强的复杂性，所以在施工过程中需要注意相关流程的操作。爆破落煤环节，不仅要保障爆破的精准性，也要确保顶板和运送机的安全性。在实际施工操作的过程中，相关人员必须有效保证这两点，才能保障爆破落煤工作的安全。装煤环节，在完成爆破工作后，一些原煤会落在工作面上，井下工作人员需要将这些原煤装载，可以使用人工的方式，也可以使用机械配合的方式。支护工作面和对采空区的处理，这两个步骤的操作主要是为了保障施工的安全性。

4 结束语

总而言之，在我国煤矿事业发展的过程中，对相关采煤技术不断进行创新，虽然已经取得一定的成效，但还存在一定的缺陷，需要进一步完善各项技术。同时，煤炭企业在实际开展井下采煤作用时，需要结合企业实际情况，合理选择采煤技术和采煤工艺，充分发挥各项技术的优势，保障井下采煤作业的安全性，降低工作人员的劳动强度，促进煤矿企业的稳定发展。

参考文献：

[1] 赵文腾.井下采矿技术及井下采矿的发展趋势解析[J].矿业装备,2020(05):180-181.

[2] 胡帅.井下采矿技术和井下采矿的发展趋势[J].当代化工研究,2020(15):7-8.

[3] 葛晓伟.井下采矿技术及井下采矿的发展趋势探讨[J].当代化工研究,2020(11):7-8.

[4] 杨涛.谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].当代化工研究,2020(10):9-10.

[5] 张小刚.井下采矿技术及井下采矿的发展形势[J].住宅与房地产,2020(06):268.