基于技术创新的煤矿采掘工艺方法探讨

基于技术创新的煤矿采掘工艺方法探讨

杨再刚

贵州林华矿业有限公司 贵州省毕节市551800

摘要：如今，我国工业产业发展蒸蒸日上，对于各种能源的需求量与日俱增，其中，煤炭资源消耗量显著增加，同时，我国人口基数庞大，虽然煤炭储存量比较大，但是依然面临能源危机问题。因此，不仅需大力开发新能源，还应提升节能环保意识，在煤炭资源开采中加强技术创新，提升矿产资源开采率以及使用率，避免造成资源浪费。由此可见，对煤矿采掘工艺创新策略进行深入研究迫在眉睫。基于此，本文重点针对基于技术创新的煤矿采掘工艺方法展开研究与讨论。

关键词：技术创新；煤矿采掘；工艺方法

引言

保证煤炭资源的安全高效开采非常重要。中国煤矿多是井工开采，煤矿开采工艺经历了炮采到普采再到综采的历程，生产效率得到了大幅提升。在采煤工艺发展过程中，煤矿开采的机械自动化水平得到了显著提升。炮采工艺基本上为纯手工作业，普采工艺实现了半自动化，而综采工艺可实现开采的全自动化。

1传统煤矿采掘工艺方法

露天开采法应用较为广泛，其开采过程不需要建造覆盖物，这种挖掘方法简单明了。根据情况进行分区开采，开采过程主要是：①清理矿区土壤，处理附近岩石，为采煤做准备。②煤岩一体化开采。③将开采出来的煤、石运至指定地点存放。

井下开采法是煤炭开采中应用广泛的一种方法，其操作相对复杂。井下开采方法要求建造适合煤矿开采环境的矿井，传统的井下开采方式主要是人工操作。现在的井下采矿使用高科技采矿作业，工作效率更高、速度更快。极倾斜煤层开采方法是一种特殊的煤层开采方法，对施工技术要求较高。极倾斜煤层开采，施工前应对采区进行检查，根据检查结果和收集的相关数据进行采场开采工艺设计。采煤前，工作人员必须准备好要使用的设备，进行检测和净化，做好采前准备工作。使用极倾斜煤层开采方法时，工人必须注意施工技能和施工安全。管理人员应加强对施工过程的监督，采取保护措施。

2基于技术创新的煤矿采掘工艺方法

2.1小阶段爆破采煤法

所谓小阶段爆破采煤法，主要就是指在进行煤矿采掘的过程当中，需要将开采地区进行提前规划和分段，通过爆破的方式来进行的一种采煤工艺方法。一般来说，采取小阶段爆破采煤工艺方法来进行开采，所需要具备的技术条件必须要求所采取的煤层厚度要有保证，以及煤层的倾斜角度必须要符合要求，对这两项技术要点要求必须要严格。另外，必须要在该阶段的煤层底板确保不会滑落的情况下才能够使用此种开采方法。采用小阶段爆破采煤方法具有许多优点，它的安全性能高，操作相对简单，而且也有利于提升采煤效率。但是采用小阶段爆破采煤方法容易使爆破的煤炭散落，导致煤炭资源的丢失和浪费，降低了煤炭资源的回收率。并且采用小阶段爆破采煤方法对矿井通风要求非常严格，地质条件必须要经过科学严密的探测和侦察，对周围的环境要求比较高。

2.2煤矿物联网技术

在煤矿掘进施工中，自动化技术的应用比较常见，在煤矿掘进施工中，可应用监控系统，提升煤矿掘进效率，同时保障安全性。但是，监控系统接口比较多，不同接口有一定区别。在不同平台之间信息数据共享难度较大，如果数据碎片化，则会造成信息孤岛问题。因此，在煤矿掘进施工中，应当打破信息孤岛问题，强化不同数据之间的联系，为煤矿掘进提供物质基础。对此，可采用物联网技术提供位置信息服务。在此过程中，可利用超宽带定位技术。在矿井开采中，需要对环境温度、湿度等进行监测。还要加强定位系统建设，比如，可采用激光技术对煤矿掘进人员和各类机械设备进行监测，进而掌握移动速度和位置变化情况，避免设备之间发生碰撞。除此以外，在信息数据分析处理中，可利用物联网的云计算机技术、大数据技术，为相关决策提供可靠依据。

2.3机械自动化技术

近30年来，随着采煤工艺日益先进，对掘进也提出了新的要求。巷道断面尺寸的增加对巷道掘进工艺提出了更高的要求，既要保证巷道掘进的速度，还要保证巷道掘进的安全性，即对巷道进行有效的支护。在这种条件下，传统钻爆法掘进工艺的劣势日益突出。为此，越来越多的巷道采用综掘法进行掘进。综掘法掘进实现了巷道掘进的机械自动化。在巷道掘进过程中，实现了破岩、装岩及支护的一体化作业。掘进机破碎的岩块自动装到刮板输送机上，通过皮带机运输到井下煤仓。为了保证巷道掘进的安全性，掘进机上带有机载临时支护装置，可在短时间内控制巷道的变形。随着掘锚一体机的出现，巷道支护的自动化水平会得到显著提升。值得注意的是，巷道掘进过程中的机械自动化比例并不高，只有50%~60%。也就是说，在巷道掘进过程中需要大量的人工作业。造成这种情况的主要原因是煤矿地质条件存在一定的不确定性。在煤层顶板比较破碎的区域或地质构造发育的区域，仅依靠锚杆支护是不够的，还需要其他的支护形式，例如架棚支护等。这种加强支护需要使用大量的支护材料，而且还需要根据现场实际情况确定合适的施工方案。总的来说，巷道掘进速度在很大程度上依赖于支护的自动化水平。支护作业的自动化水平越高，巷道掘进的速度越快。

2.4深矿井开采技术创新

在煤矿采掘中，矿产资源开采量逐渐增加，很多矿井煤层深度较大。对此，可利用深矿井开采技术，有利于降低煤层瓦斯含量。在煤层切割中应用深矿井开采技术，可将切割厚度控制在2~3cm之间，有利于提升煤层均匀性。在煤矿开采掘进中，为确保能够排出煤层中的杂质气体，可制定一进多出通风方案，对煤层中杂质气体含量进行有效控制。对此，可将进风巷、回风巷、尾巷等方式进行有效结合，保证煤层中空气的流通性，提升井下通风效果。在深矿井开采中，还可采用抽采钻孔技术以及倾斜抽采技术，回收瓦斯气体，不仅能够保证井下氧气充足，还可回收瓦斯，避免资源浪费。除此以外，为保证深矿井开采质量，可推广应用智能化技术以及高新设备类型，促进煤矿开采效率的提升。

3提高采掘工艺方法的措施

第一，加强煤炭开采技术创新。随着我国科学技术的快速发展，相关技术研发人员也应在煤炭开采工作中，结合煤炭开采工作中遇到的问题对工艺方法进行革新，对开采效率进行不断的提升。

第二，提高工作人员整体素质。采矿工作的中心主题是煤矿工人，所以煤矿开采效率的高低直接受到煤矿工人的综合素质的影响。因此，增加培训力度，可以有效使其综合素质和业务能力提高，向工人传授相应的知识和技术，进而保障煤矿开采的顺利进行。

第三，加强施工监管力度。在实际的劳动生产过程中，采煤劳动密集，工作内容机械重复，可能会导致采煤相关人员对工作产生不满，一些自控能力较差的员工会偷懒，进行不受安全法规约束的生产操作。无论何时相关管理部门都要进行合理有效的施工监管，一方面要求工人严格遵守煤炭开采的生产原则，坚决杜绝一切不安全的行为在煤矿开采中使用，这是保障安全的重要基础。另一方面，管理人员也要换位思考，站在煤矿工人角度科学合理地安排工作时间和工作内容，使相关矿工劳逸结合。

结语

总而言之，煤炭采掘技术也必须要能够随着时代的变化做出相应的改变，重视煤矿采掘工艺方法的改革和创新，要在确保人员安全的前提下，通过新技术、新方法的应用，不断提高生产效率，促进煤炭产业的健康长久发展。

参考文献

[1]任力.煤矿开采技术的创新与应用探讨[J].山西化工,2019,39(5):74-75.

[2]陶永峰.浅析煤矿开采技术的创新与应用[J].科技创新导报,2018,15(6):69-70.

[3]蒋广宾.煤矿开采技术创新与应用研究[J].魅力中国,2018(23):359.