煤矿开采工艺工程与技术展望探讨

摘要：随着社会的发展，工业领域对于煤炭资源的需求越来越大。为了满足工业发展对于煤炭资源的需求量，我国在煤矿开采技术方面进行制度方面的改革，对于煤矿机械化开采程度也开始逐步提升，而且这种改革后的开采技术开始获得了较为广泛的应用。文章针对煤矿开采工艺工程技术进行探析，并提出几点意见以供参考。

关键词：煤矿开采工艺；工程技术；技术展望；煤炭资源；煤矿机械化开采 文献标识码：A

中图分类号：TD824 文章编号：1009-2374（2015）10-0174-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0938

近年来，很多企业为了提高煤矿开采的产量和质量，开始高度重视采煤工艺及方法的改革和完善，因为完善采煤工艺，能够有效提高煤矿开采的质量和效益，现代大多数的采煤工艺都开始向着安全、效率及产量的方向进行发展。而在对煤矿开采的工艺及技术方面都已经实现现代技术和采煤技术两者的结合，开发出智能化的生产监控以及采煤设备方面的系统，从而真正实现煤矿开采的多样化发展，并且实现采煤工艺的层次化改革。如今我国采煤技术已经趋于成熟，而且在相关的理论研究及应用方面的知识及水平也取得了较大程度的提升，因此在一些相关的地质当中，采煤工艺也获得了较大范围的空间，主要是以机械化水平的方向发展。

1 煤矿开采的工艺工程

1.1 高效率、集约化的生产技术

对于煤矿开采方面的工艺通常对其高效集约化有着较高的重视程度，同时持续往这个方向进行技术改革和发展。因此在生产发展过程当中，为了促进其集约化的生产，并提高其单个工作面的产量，则必须对采煤的工艺及装备等进行可靠性的研究，同时在进行开采、布置及生产的过程当中更应当注重其高效简单的性质，从而促使其在整个的生产过程当中的管理及监控方面都应当具有相应的科学配套技术，在注重技术科学化的同时还应当注重煤矿开采方面的机械化发展，这样才能切实改善装备及工艺方面的条件，实现对其应用范围及水平的扩展，从而真正提高采煤技术的机械化水平程度。

1.2 对硬顶板的控制技术

在对煤矿的开采过程当中，应当对地压、浅埋等相关的硬顶板控制技术进行研究，因为该技术主要是通过倾斜深孔爆破以及岩层方面的定向水利压裂等方式来进行处理，因此通过这项技术就能够进行开采的随意性，而且还能切实提高对于煤体的回收效率，从而将顶煤进行破碎处理，最终保证采煤工作的顺利开展和进行。

1.3 薄煤层开采技术

薄煤层由于其煤层很薄的性质，因此促使我国目前的采煤机在这一层面上很难真正取得良好的开采效果，这种情况发生的主要原因还是因为其没有对机面高度以及主电机两者间的矛盾进行调和，因此就需要研制出一种功率更大、体积更小的电机。不过，我国所规定的工作面通常都是200～250左右的输送机长度，在其他较为发达的国家则是在300以上。另外在对于薄煤层的开采过程当中，我国还研发出多个放置顶煤液压的支架架型，同时对于薄煤层方面的高效开采技术及相关的配套技术进行积极的研究。

1.4 采煤设备保证系统

为了实现煤炭开采的高产高效性，就必须对煤体开采的设备及支架围岩系统进行监控，同时为了促进开机总效率的提高，对于煤矿开采工艺工程的研究重点就在于通过电液控制阀相关系统来对整个支架围岩进行控制，对支架以及顶板的状态进行优化和改善，实时监控液压的相关信息，做到全面地在线监控离线采煤机在温度及磨屑、刮板输送机等方面的具体状况。

2 煤矿开采的主要技术

2.1 煤和瓦斯共同开采的技术

煤和瓦斯的开采技术首先需要攻克在高低压以及低透气性方面的技术问题，同时对其他的高低压、低温以及冲击地压等一系列问题起到认真处理的态度。如今，煤和瓦斯的共同开采，一体化成功地解决了沿空留巷方面的问题，同时该技术在对煤矿开采技术领域方面也取得了较大的改革及创新。另外，煤和瓦斯共采技术也充分地利用了覆岩层方面的矿压，采取使用抽采工艺，并对卸压煤层的时间做到了准确的把握，同时简化了通风降温和采掘方法的交替，促进煤矿的持续开采功能。并为其提供了对瓦斯治理和抽采的空间。煤和瓦斯共同开采的技术有效地保证了煤矿开采方面的安全性，实现了最大化的经济效益，并最终促进煤矿开采的稳步发展。

2.2 填充开采技术

填充开采技术一般都是使用水和砂进行填充，不过由于其具有比较复杂的制作工序，因此在实际的实施过程当中，通常在减沉方面的实施不够理想。后来选择了膏体、矸石等一些新型材料的填充方式。这类新型的填充方式极大地改变了压煤以及堆存煤石的困扰，并最终促使煤矿在开采过程当中程序环保生态化的发展。另外，这类新型技术也是目前煤矿开采当中最为常见的方式和方法。

2.3 壁式体系方面的采煤技术

这项技术主要研发于20世纪80年代一些发达国家，在当时取得比较好的效果。在如今单个的工作面上，一些矿井的具体工效能够达到100左右，从而促使煤矿的产量得以大幅度的提升。如今，壁式体系采煤技术已经被广泛地运用于各个国家当中，而我国所使用的是跟壁式体系方式完全不同的长壁式开采方式，对于缓斜厚的煤层主要都是使用分层倾斜的长壁开采技术，这是我国目前使用较为广泛的技术。

3 煤矿开采当中工艺工程与技术的展望

3.1 改善采场围岩控制技术

目前，我国所使用的围岩技术主要有高压注水、化学加固等一些具有复杂条件的技术，不过这类技术所需要的成本计量比较高，所以仍然需要对新材料及技术进行研究和解决。这就需要结合我国多年的相关研究成果来进行解析和研究，以离散元的方法来研究出顶煤方面的规律，同时也可体现出顶煤的回收效率以及在放煤方面的优化原则。

3.2 做好顶板动态及支护质量的监测工作

在缓倾斜中厚长壁的煤层工作当中，应当实施监测顶板动态，从而更进一步地在坚硬顶板、破碎顶板以及急倾斜的工作方面开展相关的动态监测活动。不过，由于我国在煤矿开采方面存在诸多问题，所以必须对现有的监测技术进行优化，注重研究智能监控，将监测仪表进行改进，对小型化和直观化监测仪表等方面的内容。

3.3 煤炭地下气化技术

这项技术主要是控制相关地下煤炭的燃烧情况，再通过相关的热化学作用来获取可燃性的气体，而且该技术目前属于国际技术的前列。而正是由于该项技术其用人相对较少、在投资方面不大，但其效率比较高，因此对于我国比例较高的劣质煤炭以及复杂的煤矿地质区域来说都较为适合。而且该技术能够实现洁净能源的生产，从而促进我国生态环境的平衡。

4 结语

综上所述，对煤矿开采工艺工程与技术的改革及创新必须将现代高新技术以及相关采煤技术两者相结合，这样才能对煤矿资源进行全面的开采，并最终实现经济与生态的共同发展。

参考文献

[1] 杨涛.煤体瓦斯吸附解吸过程温度变化实验研究及机理分析[D].中国矿业大学，2014.

[2] 刘传安，张勇，王祖发，张西斌，李春元，姚凤林.赵各庄矿深埋厚煤层群上行开采数值模拟研究[J].煤炭工程，2012，（3）.

作者简介：滕盛伟（1987-），男，辽宁人，中国神华煤炭集团神东公司寸草塔二矿掘锚二队采掘技术人员，研究方向：采煤。

（责任编辑：王 波）