煤矿采掘中的采矿工艺与创新方法分析

王和平

【摘 要】 煤矿是我国工业发展中必不可少的资源，在我国经济社会发展中占据着重要地位。近年来，工业的迅速发展增加了煤矿资源的需求量，对煤矿开采工作提出了新的要求和挑战。但是，煤矿开采是一项系统工程，它包括采矿前的准备、回采、运输、管理等多个方面，不仅开采工作困难繁琐，而且危险性比较高，安全事故一直是制约煤矿开采发展的一个重要因素。因此，为了保证开采人员的人身安全，为了提高煤矿开采的工作效率，我们必须借助于一些先进的采矿工艺与方法来有效的改进采矿现状，能够促进我国煤矿开采业的新发展，使煤矿更好地为我国经济社会发展服务。

【关键词】 煤矿采掘；采矿工艺；创新方法

一、煤矿采掘中采矿工艺

（一）露天开采

我国在进行煤炭开采的过程中针对不同的开采条件，会采取不同的开采方式。露天开采在我国应用较少是一种粗放式的开采方式。具体来讲露天开采主要是针对一些煤层较为丰富并且煤层处于浅表地区的煤炭资源进行开采。在进行开采的过程中，工作人员采取逐层开采的方式，进行粗放的铲地式开采。这种开采方式一般应用的技术含量相对较少，可以通过大机械的应用进行大范围的开挖。在安全性以及成本支出等方面具有一定的优势。开采单位在进行露天开采的过程中，可以有效地对煤矿资源进行利用，减少煤炭资源的浪费。但是，由于露天开采属于粗放式的开采，因此在进行开采的过程中，占用大量的地面土地并对土地造成破坏，影响周边生态平衡，不符合节能环保的理念。

（二）井下开采

井下开采是一种常用的采煤工艺，其在进行煤炭开采的过程中，需要提前进行矿井的建设，满足矿井开采过程中硬件和软件方面的需要。随着现代科技的不断发展，现代的井下开采逐渐向机械化的方向靠拢，并下大部分的设备都是靠电力资源带动，进行机械化的生产。与露天开采相比较，井下开采过程相对复杂，并且需要大量的资本支持。同时，在煤矿开采过程中，煤矿中存在的风险较大，对施工人员的人身安全产生严重的威胁。但是由于井下开采是在地下进行，因此井下开采在进行的过程中对地表环境的影响相对较小，具有着良好的环保效果，可以维持区域内的物种自然发展。

（三）极倾抖煤层开采

极倾斜煤层开采是一种相对比较特殊的开采工艺，这种方法在应用的过程中对应用条件要求十分严格。首先，有关煤矿工作人员在进行煤矿建设工作之前，应对煤矿的实地情况进行考察，并结合该项工艺的具体应用对煤矿进行设计与管理。其次，煤矿工作人员应对极倾斜煤层开采工艺应用过程中所需的机械设备等进行了解，并满足该项工艺在应用过程中的一切需要，确保有充足的设备对该项工艺的应用进行保障。最后，在进行煤矿开采的过程中应对开采过程中的安全问题进行重视，保障整个煤矿开采过程中的通风质量，并且对巷道的设置以及各项系统的应用进行不断的完善与革新，确保该项工艺可以顺利应用。

二、煤矿开采的创新工艺技术

（一）小阶段爆破落煤采煤法

这种新的采煤工艺在对煤层倾斜角有要求的条件下实现的，当煤层的倾斜角大于40°且其厚度大于3.5m的情况下对采煤区段内更为细致地划分为更多的小作业区，在作业区中，基本保证人员、设备和支护三无。除此之外，这种技术对采煤区域的顶底板要求也很高，保证其不易滑落是其中的基础。在符合要求的矿区采用这种方法并按相关要求建立起小操作区域后，对于回采及后续功效方面来说，就显得更加简单和方便，安全性也有了更好的保证。但由于内部构造比较复杂，通风系统的正常运行，特别是风流的掌控成为了重点关注点，同时还要注意其中回采虽简单，但回采率低的问题。

（二）伪倾斜的柔性掩护支架采煤法

一般来说，煤层倾斜角的大小决定了采煤工作面的区域，比如常用的井下和极倾斜采煤法，都是利用倾斜角划分区域，层级开采。面对倾斜角比较大的情况，伪倾斜角的柔性掩护支架的采煤方法可使倾斜变缓，并延长其工作面，这样可减少一些作业难度。这种采煤方法倾斜较小、工作面较长，使得在巷道部署方面上更加费时费工，效率比较低。这种方法对于顶板的安装处理有所简化，也十分适用于掩护支架，所以对于隔开已开采完的区域和尚在工作的区域比较方便。对于开采工人来说，其工作的安全性得到了提高，而且在其开采过程中，由于机械工艺带来的煤炭自溜现象减少，还可节省工作量。

（三）刨煤机采煤法

刨煤机的使用是一次进一步提升煤炭开采生产效率的创新革命，刨煤机技术方法的运用使得煤炭实现质量和效率双重提高，这种方法主要用于中等级的煤层开采。在煤炭开采过程中，根据煤层不同的硬度，刨煤机每刀的刀截面至少可达250mm，新升级的智能系统也是现如今在工作面上的机械设备中最广泛使用的，还通过支架控制系统可靠地配合，使采煤的工作面顺利实现了全部自动化，这是科技创新和煤炭开采技术相结合的成功典范。且刨煤机不需专门人员进行控制，其在工作时保证其正常运作的关键是无极绳对机体的牵引。除此之外，为方便作业，在弯曲的铠装工作面的输送机上可焊接导轨，能实现导轨对割煤工作的牵引及在完成一个区域的工作后顺利滑行到下一区域。

（四）炮采放顶采煤法

炮采放顶的方法同样是运用于对厚度、倾斜角及极倾斜煤层有要求的采煤矿区。这种新技术主要强调的是梁的运用，特别是顶梁的滑移及前后梁的交叉使用，顶梁滑移靠的是和支柱的有效配合，前后梁的交叉则是对弹簧的有效利用，使之交叉向前。除此之外，还有探梁、挑梁及尾梁的安置，这样能使整个结构在移动过程中更加安全，在与导向槽相连接后，再运用液压单体柱增加整体系统运行的流畅性。完成整体安装后，整个顶采结构质量会相对比较轻，结构也比较简单，还可通过自己移动。最主要的是在安置和拆卸上也比较方便，能在开采完一个区域后在另一个区域快速安装并作业，不会带来不适应感，成本比较低。

三、煤矿采矿中需要注意的问题

从上文的论述中，我们可以知道，每种采矿方法的适用范围不同，采矿工艺也各有优缺点。因此，在煤矿开采的过程中，我们要从实际情况出发，选择合适的煤矿开采方法，以最少的投资获取最大的经济效益。不论采用哪种采矿工艺与技术，在具体的操作过程中，我们需要注意以下问题：第一，煤矿采空区的处理问题。在很多采矿工艺中，采空区处理都是一个关键问题，在采矿中我们必须给予高度重视。比如，对于空场采矿法中的采空区，我们在处理的时候首先要冷静下来，在对矿石加固后再处理，避免盲目处理影响后续施工工作的开展。又如，对于填充采矿法中的采空区，首先依据矿产资源的结构和工作面的推进情况选择合适的填充方法，然后使用一些填充材料进行填充并开展开采工作。总之，针对不同采矿方法中的采空区，我们要结合实际情况，做出正确处理，不仅可以提高采矿工作效率，而且在很大程度上提高了施工的安全性。第二，煤矿采矿安全问题。长期以来，安全问题都是煤矿开采中的一个大问题。与其他工程施工一样，在煤矿开采中，我们也要做好安全管理工作，使采矿作业在安全的环境条件下展开，以保障工作人员的安全，降低安全事故发生的机率。第三，低碳开矿问题。近年来，随着经济社会的发展，我国提出了生态发展的口号，在这种时代背景下，我们在采矿的过程要做好环境保护工作，使煤矿开采向着绿色低碳的方向发展，实现煤矿开采经济效率和生态效益的统一。

四、结语

综上所述，煤矿资源是工业发展中的一个重要原料，在我国经济社会发展中发挥着不可替代的作用。在煤矿开采的过程中，先进采矿工艺与技术的应用不仅可以提高采矿的工作效率和质量，而且还可以在很大程度上保障工作人员的安全。因此，在今后的煤矿开采中，在运用空场开采法、填充开采法、崩落开采发等一些常见采矿方法的基础上，我们还要利用科学技术不断改进煤矿开采方法，使煤矿开采在保障经济效益的同时，向着低碳绿色的方向发展，使我国煤矿开采工作进入一个新的发展阶段，让煤矿资源更好地在我国经济发展中发挥作用。

参考文献：

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