煤矿开采技术向智能绿色开采方向的转型思考

煤矿开采技术向智能绿色开采方向的转型思考

王毅然： 齐彬彬

身份证号码： 37088319860421****

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摘要：随着人们对环境污染问题重视程度的不断增强，煤炭开采对生态环境破坏问题越来越多引起重视。应深入研究有效的煤炭开采技术，在保证不破坏和污染环境的基础上进行煤炭开采。目前，智能绿色开采技术在众多开采技术中脱颖而出，能够有效推动煤炭开采行业的发展和进步。在进行智能绿色开采技术研究时，要着重分析研究安全问题和生态环境保护问题，从多角度入手，积极研发和应用创新型智能绿色开采技术，不断推动煤炭开采行业的转型和发展。

关键词:煤矿开采；智能绿色开采；技术要点

中图分类号:TD714

文献标识码：A

引言

随着人工智能时代的到来，很多行业都开始了智能化建设，煤炭行业也不例外。煤矿智能化开采的推进不仅可以促进煤矿减员提效，还可以最大程度上促进煤炭行业的可持续发展。其将传统的劳动密集型产业升级为技术集约型产业，具有较强的市场竞争力。然而，实现煤矿智能化开采并不是一件容易的事。一方面，现在智能化还处于起步阶段，缺乏相应的技术积累；另一方面，现在传统采矿专业的技术人才知识有限，很难满足智能化开采的技术要求。本文从中国煤矿智能化开采的现状出发，对煤矿智能化开采的未来进行了展望。

1煤矿工程采矿新技术内容

1.1缓倾斜厚煤层

一次性开采技术缓倾斜厚煤层一次性开采工艺体系内，主要是采取放顶煤采煤工艺模式，利用同综采、普采以及炮采方式，增设放顶煤处理工序，利用采放配合的工序过程实现采煤循环。较为常见的类型包括预采顶分层放顶煤综采工艺、预采中分层放顶煤综采工艺、分段放顶煤综采工艺、一次采全厚放顶煤综采工艺等[1]。①预采顶分层顶网下放顶煤处理工艺中，顶层2m-3m采取只采不放的方式完成铺网处理。一般适用于煤层超过8m的煤矿，煤层为12m-14m综采效果最佳，顶板需要利用人工放顶处理方式，并且抽放瓦斯的缓斜煤层。②预采中分层放顶煤处理工艺中，要设置中分层采面，对中分层予以综采处理，上部顶煤冒落的同时只采不放。而对于下分层采面，要集中综采底层煤，一般是应用在8m-12m煤层处理工作中。③分段放顶煤技术，要将厚煤层分为若干个分层结构，一般在10m（8m-12m）左右，自上而下形成各个分层综采的处理模式。④一次采全厚综放开采工艺技术，具体的截深为600m，采高参数为2.4m-2.8m[2]。要在煤层的底部设置综采工作面，并且配合采煤机进行割煤处理，液压支架完成支护处理，然后借助刮板输送设备将其直接推送到煤壁的位置。

1.2绿色生态采矿技术

依据相关数据可知，我国煤矿开采作业产生的环境污染较大，为了更好地提升采矿工业的环保价值，有效规避污染问题造成的损失，绿色生态采矿技术体系受到了广泛关注。一般而言，煤矿开采集中在深层地下作业，若是开采操作不当，则会对地表产生影响，甚至会对地下水质产生制约作用。基于此，要整合具体的技术方案和应用路径，设置绿色生态采矿技术体系。首先，要对现场进行合理性规划管理，以保证相关内容和设置环节都能满足现场开采的具体要求。并且，要对巷道的掘进方式予以改革升级，实现多元管理的目标，也能降低巷道的掘进量。其次，绿色生态采矿技术的实施操作要践行全过程管理机制，并且在采矿技术操作开始前，对矿井区域自然区予以合理分配处理，尤其是判断采区内部和矸石填充作业等情况，确保能结合实际状态合理安排相关人员，从而优选最适宜的采矿处理方案。最后，煤矿处理过程要秉持分类排放管理的原则，并且匹配先进的生产工艺模式，全面降低作业中排出的污水，利用闭路循环式水流处理模式，借助先进工艺和科学化的排水处理机制完成监管。

1.3小范围爆破式落煤采矿技术

小范围爆破式落煤采矿技术指的是煤矿在常规化采矿工作范围内，实现采矿工程化整为零的处理，建立区域性爆破应用方案，并有效实现开采处理。通常而言，小范围爆破式落煤采矿技术对实际技术应用要求较高，在作业中无需配置支护设备或者是人员，这就对通风提出了更高的要求。另外，在应用小范围爆破式落煤采矿技术应用环节中，要在技术成功后集中处理污水，以保证污水顺利排出，避免对开采工作的整体流程产生影响，打造更加完整的排水控制系统。也正是基于技术体系的规范性和技术的先进性，小范围爆破式落煤采矿技术的安全性较高，对应的投资成本和维护成本较低，为企业生产能力的优化提供了良好的保障。但是，这项技术在实际应用中也存在一些弊端，煤炭的回收率较低，这就会增加资源的浪费程度，所以，一般将小范围爆破式落煤开采技术应用在煤层较薄的施工区域内，确保开采效果最优化。

除此之外，滑移支架放顶煤采煤技术、二型钢梁放顶煤开采技术、伪倾斜柔性掩护支架采煤技术等也是广泛应用的技术体系，一般是对煤层厚度较薄或者是煤层条件较差的区域予以使用，能在满足开采需求的同时，提升技术应用效率，维持煤矿工程采矿新技术的全面进步。

2煤矿开采技术向智能绿色开采方向的转型思考

2.1实现全面智能化

随着中国对智能化开采投入的加大，必将实现全面智能化。与目前的智能化初级阶段相比，未来的智能化将更加完善，主要体现在设备的稳定性更好、能处理更为复杂的生产条件及更少的人为参与。目前的智能化开采，很多都是工人在巷道内操控采煤机进行作业，这种形式属于交互式控制，是智能化的最初阶段。更多的煤矿在相同的标准和技术指标下将实现智能化，矿井智能化建设的成本将大幅度降低。

2.2生产效率大幅度提高

在未来，煤矿智能化开采效率必然还会大幅度提高。在实现全面智能化后，采煤机将通过微机进行控制，反应更加迅速且控制更加灵敏。最为关键的是，设备可以持续运行，不像过去那样受到人的生理极限的制约。由于现在的智能化技术还不是很成熟，虽然有的煤矿已经实现了减员，但是煤炭产量还没有得到质的飞越。日后矿井生产规模还可以上一个台阶，实现生产的集约化。

2.3完善智能绿色开采制度，建设统一管理体系

目前，国内煤炭行业还未形成完善的开采管理体系，煤炭开采制度并未得到真正落实，某些煤炭开采企业为了追求经济效益，未按照开采标准开展相关工作，导致煤炭开采工作存在很多安全隐患，严重影响着煤炭开采人员的生命安全。要不断完善智能绿色开采制度，建设统一的管理体系，明确煤炭开采标准，严格落实各项规章制度，推动煤炭开采工作的安全有序运行。

2.4加大对生态环境的保护力度

要确保煤炭开采工作朝着可持续化方向发展，就必须解决煤炭开采工作造成的环境污染问题和生态环境破坏问题，加大对生态环境的保护力度，在保证开采成效的基础上提高开采水平，推动煤炭开采工作的转型升级和进一步发展。进行煤炭开采时，应提前做好工作计划，应用智能绿色开采技术和新型机械设备，减少对土地资源的破坏，提高资源利用率，提高开采工作效率和采煤品质。应回收利用煤矿残渣到建筑工程中，提高废弃物的使用效率，推动煤矿开采行业的可持续发展。

结束语

煤炭开采技术正朝着智能化、绿色化方向发展。要不断推动煤炭行业的发展和进步，积极探索和应用智能绿色开采技术，优化开采方案，提高开采水平，从而培养更多高水平的技术人才，提升煤炭行业人才培养质量，促进煤炭开采行业的转型升级，推动煤矿开采技术专业朝着智能、环保、绿色、安全方向发展。

参考文献:

[1]李浩荡，佘长超，周永利，等.我国露天煤矿开采技术综述及展望[J].煤炭科学技术，2019，47(10):24－35.

[2]杨殿海.关于煤矿开采技术专业向智能绿色开采方向转型的思考[J].山东工业技术，2019，(07):62.

[3]袁亮.煤炭开采进入新时代[N].中国矿业报，2018－09－19(004).