煤矿采矿技术应用现状分析与改进路径

煤矿采矿技术应用现状分析与改进路径

刘富

中国船级社质量认证有限公司甘肃分公司甘肃省兰州市七里河区730050

摘要：随着社会不断的发展。煤碳的需求量越来越大，煤矿的安全事故时有发生，加之传统粗放开采方式给环境带来的不利影响，煤矿采矿技术应用与改进受到了极大关注。煤矿采矿技术是我国煤矿工业的重要组成部分，优化与完善该技术可以提高开采效率、减少能源消耗、减少环境污染。但目前煤矿技术在煤矿生产中的应用还面临着诸多问题，严重制约着煤矿的安全生产。

关键词：煤矿采矿技术；现状；改进策略

引言

随着国民经济发展，我国的煤炭需求量日渐攀升，采矿工艺水平及安全管控措施滞后，导致了一些重大安全事故。因此，煤矿应该更好地应对挑战，充分考虑潜在危害，更好地实施安全措施。为了确保煤矿开采的高效性，采矿企业必须不断提升技术水平，对可能存在的危害因素有效预测，以便及早、有效地控制，减少或避免造成损失。特别是对开采技术和管理方法的改革，必须确定最高标准，确保项目的有效实施。

1采矿技术特征

1.1矿井环境的复杂性与采矿技术的针对性

我国拥有丰富的自然资源，包括大量矿产，资源的分布范围极其广泛，地质地貌各不相同。由于发展历史悠久，我国的采矿技术十分丰富，但是各地埋藏状况存在差异，因此必须根据实际情况，结合当地特点，选择合适的采矿技术，保证矿产的可持续利用。

1.2采矿设备的自动化与信息化

采矿设备的自动化特征主要体现在控制系统的应用上。传感器、执行器和控制器被广泛应用于采矿设备中，使设备能够实现自动化操作和监测。如自动化控制系统可以控制采煤机的切割速度、转向角度和行进速度等参数，提高采煤效率和安全性。自动化与信息化的特征还表现在数据的采集和处理上。采矿设备通过传感器和数据采集系统获取大量的运行数据，如温度、压力、振动等。这些数据经过处理和分析，可以提供设备状态、工作负荷和故障诊断等信息，为设备的优化调整和维护提供依据。

1.3环保性与可持续发展性

环保性采矿技术特征强调预防和控制矿井排放物对环境的负面影响。如在采矿过程中，需要采取有效的瓦斯抽采和处理措施，以减少瓦斯排放和爆炸风险。对煤矿开采产生的废弃物进行有效管理和利用，是环保性与可持续发展性的重要表现。这一特征有助于在煤矿开采过程中减少对自然资源的消耗和破坏，构建更环保、安全和可持续的采矿产业。

2煤矿采矿技术的应用现状

2.1爆破采煤技术

爆破采煤技术主要用于大面积、大煤层厚度的地区，目前市面上常用的小规模爆破采煤技术，是在爆破采煤技术基础上发展起来的一种新技术。爆破开采技术存在着一定的风险，如果爆破角度和面积出现问题，将会使整个煤层的结构出现问题，从而出现坍塌，影响到人员安全和工程进度。因此，采用爆破开采技术，必须具备良好的支护技术，通风排水设备，并具有一定的应用难度。通常只能在煤层较薄、爆破难度较小的地区使用。

2.2地下煤矿气化技术

煤层地下气化技术是利用热化学方法将煤转化为可持续燃烧的天然气，并以此为基础进行开采。煤矿井下气化技术具有很高的采收率和很少的环境污染。但是，地下煤气化技术在开采过程中易产生有害气体，如果不及时处理，将会对人体健康产生危险。在实际应用中，要严格控制二氧化碳和有毒气体的排放，避免对人体健康构成威胁。

2.3缓倾斜层开采技术

随着地质条件变化，缓倾斜层可大致划分为四种：轻、中、重和超重。我国地形多样，在开发特殊的煤矿资源时，必须精心挑选最佳开发方法。通常来说，当处理较浅的煤矿储量时，会使用挖掘设备，设备的尺寸较小，但工作效率很高，安全性很高；当处理较深的煤矿储量时，如中等或更深的煤矿储量，通常选择单次挖掘的方法，并在挖掘过程中配备支撑结构，保证挖掘安全。

2.4充填开采技术

在煤炭开采中的另一种常规开采技术是充填开采技术，其技术特点是对采空区进行对应的充填工作来降低作业面的压力，从而同步提高开采作业的工作效率与安全性，充填开采技术如图1所示。另外，在确定开采技术的应用之前还要对开采现场进行实地的地质勘探工作，根据开采环境的地表及地下的岩层和地下水为情况来进行相关开采参数的确定。

3煤矿采矿技术改进策略

3.1煤矿开采技术创新

为解决煤矿开采过程中的技术、配套机械更新慢问题，需强化煤矿开采技术创新，目前需要关注以下技术：第一，创新地质信息系统，完善探测技术装备。只有掌握地下矿层各个位置的实际信息，才可提前进行开采方案设计，针对可能出现的数据延迟问题，可选择搭建矿井4D云GIS平台，实现矿井DIS图件、生产实测数据、地震资料等的一体化管理，为后续煤矿精准开采奠定基础。搭建三维数字模型，掌握煤矿开采中的实际情况，并需优化开采参数，确定煤矿开采数字模型，建设四维动态化模式，全方位查询各个阶段的开采参数，提升矿井开采过程的信息透明度。第二，在进行煤矿开采技术创新时，为解决信息延迟问题，需强化对整个开采过程的监督管理，明确信息延迟的具体原因，制定可优化策略，落实到实际的矿采过程中，提升矿采实效，并结合实际应用效果对其加以调整与完善。第三，着力引入一批更加优质的开采设备，不断提升开采质量。

3.2加强培训，提升矿工的综合素质

专业人才是企业运营发展的重要保障，煤矿企业在安全生产及技术改革方面的发展需要强大的人才基础作为支撑。因此，煤矿企业必须重视并对技术人员展开定期的培训与培养，使专业人才的技术水平与职业素养得到进一步提升。另外，煤矿开采工作的实施者才是煤矿开采工作的主力军，企业需要加强建设与完善他们的培训与绩效考核机制，使煤矿开采人员不断得到理论与实践的同步技术提高，加强其技术能力水平外还能提高其稳定性，同时还可以通过绩效考核机制充分激发其工作动力，从而提高煤矿企业的综合水平与生产效益。

3.3使用绿色煤矿采集技术

节能和环境保护是国家的战略政策，今后各个工业的发展都要向节能和环境保护的方向发展，而煤矿开采中绿色和先进的采煤技术也将随之提高。煤矿的开采一直存在着污染，在开采过程中容易造成水资源、土壤结构、大气、废物等污染。目前，随着绿色发展的思想的深入，我国正大力发展绿色矿井的采煤技术，基于岩石构造运动理论和裂缝岩体渗透原理，开发出了一套技术方案。在这些技术中，煤与气共采、保水采煤、矸石充填是最普遍的技术。比如，采气联合开采技术要采用采动卸压瓦斯治理方案，采用预抽、边抽、后抽等技术手段，大幅度提高抽采效率。为解决传统煤矿开采方式所带来的大气污染、水质污染等问题，必须建立一套较为科学的采矿技术系统，并与之相适应。在实施技术之前，必须先对矿区的地质状况、环境状况进行全面的分析，然后根据各矿区的实际状况，合理地选择合适的采矿、处置机制，并制定最优的资源控制方案，以达到节约型发展的目的，达到生态效益与经济效益双赢的目的。

结语

我国采用的煤矿开采技术，无论是在生产效率还是质量上都有了长足的进步。但是随着环境保护意识的提高，传统采矿技术已经出现了一定程度的滞后，必须根据时代需要和国家发展需要，不断地进行技术革新和改进，采用先进的装备和材料，充分利用技术优势，提升矿井的效率和整体质量，为扩大开采效益打下了坚实的基础，从而为今后煤矿开采技术的发展提供了强有力的保证。

参考文献

[1]苏利文.采煤工程的采矿技术与施工安全的研究与探讨[J].西部探矿工程,2019,34(8):177-178+181.

[2]姜凯.智能化矿山采矿技术中的安全管理问题[J].新疆有色金属,2019,45(5):102-104.