煤矿采煤技术的合理优化分析

张建国

摘要：科技和社会的飞速发展，带来了煤矿采煤技术的飞跃，传统技术已经不能适应现代的采煤要求，就采煤技术这一领域而言，我们还有很多亟待解决的难题。目前已经有不少有关采煤技术的专业性理论，这些理论对实际的应用技术有着深刻的指导意义。合理的采煤技术能够保证煤矿的生产力，提高煤矿的生产效益，更能够确保煤矿工人的人身安全，使采煤更加高效、安全。因此，为了促进煤炭企业经济效益的发展，保证煤炭开采的安全，必须对煤矿采煤技术进行合理优化。

关键词：煤矿;采煤技术;合理优化

社会的发展对煤炭的需求量提出了更高的要求，如何提高开采效率，提高企业效益，是煤炭企业面临的一大课题。煤矿开采的环境相对特殊，其工作相对复杂，稍有不慎，就会发生事故，这给煤炭开采工作和工人人身保障带来了巨大的挑战。采煤技术的合理与否与开采工作是否能够顺利进行和工人的人身安全是否能够得到有效保障都息息相关，因此，煤炭企业想要实现企业效益的不断增加，提高采煤工作的安全系数，合理优化采煤技术势在必行。

1.设计采煤技术应遵循的原则

选择井工的开采方法，应当考虑两个原则，一是采动的影响特征和影响程度。结合采动影响理论的相关研究，采动的影响特征主要是地表移动和相关变形，设计方法时，地表移动和变形两大特征及其程度应当被考虑进去。二是资源回收率的处理问题。这一原则关注的是采动的不利影响，在設计方法时，应当考虑这些不利的影响，确保井下开采的安全，为了实现这一要求，有时甚至需要使用降低回采率的措施。

2.我国煤矿采煤技术的现状简析

2.1采煤技术水平偏低

中小型煤矿企业的存在是我国煤炭行业的主要特征，这些中小型企业大多存在一些资金不足、资源浪费、设备落后、管理不当的状况，这种状况导致我国采煤技术水平相比于西方发达国家较为落后，同时也导致我国煤炭企业的采煤效率偏低、经济效益不高。

2.2采煤设备不够安全标准

大多中小型企业的采煤设备较为落后，技术含量较低，有时还需要人工作业的配合，远远低于安全生产的标准，是矿井发生事故，导致施工安全隐患的重要原因，因此，为了保证工人的生命安全，改进设备迫在眉睫。

2.3采煤技术跟不上新型设备的使用需求

在我国，有些煤矿已经开始采用较为先进的设备实施采煤工作，但采煤技术仍然停留在旧有水平上，无法跟上先进设备对技术提出的更高要求，从总体来看，采煤工作仍在落后的条件下进行，更遑论偏远地区的那些黑煤矿。

2.4煤矿开采极大影响了周边环境

采煤工作的进行必然会对周遭环境造成一定的影响，首先就是对土地资源的影响，有时还会导致地表塌陷以及砰石挤压，有时由于不干石的自燃会严重污染空气，此外，煤炭开采还会对地下水资源造成一定的污染，降低水质量。

3.采煤技术应用的原则

3.1安全原则

采煤技术的根本原则是安全原则。人员安全应当成为整个采煤过程的重点，在设计采煤方法时要将人员安全放在首位，在生产过程中，也要切实保障好人员的安全，这是煤炭企业和煤炭开采工作长期发展下去的根本所在，因此，必须确保从采煤工作开始前的设计开始到施工过程中再到施工结束的整个过程中，人员安全都得以保障。

3.2经济适用原则

这一原则是指在确保煤矿安全的情况下，采煤方法应当是经济适用的。经济效益是煤炭企业进行煤炭开采的根本目标，是必须长期进行研究和探讨的，因此，在意安全原则为前提的条件下，应当科学合理的改进煤矿采煤技术，提高煤炭的单位产出量和开采效率，从而提高煤炭企业的经济效益。

3.3高效率原则

高效率指煤矿的单位产出量高，开采效率高。采煤技术在遵循安全原则的前提下，应当要高效，应当运用更少的资源产出更多的煤炭量，减少煤炭自燃情况的出现，降低煤矿的浪费，尽量用最少的成本来完成预期的目标。

4.煤矿采煤技术的合理优化

就目前的煤矿开采情况来看，已经有很多煤矿采用离层注浆的控制方法或一些能够减缓地面沉陷的方法来进行煤炭开采，下面就来具体探讨这些能够合理优化采煤技术的方法。

4.1离层注浆

离层注浆技术是指在高压作用下通过地面钻向采空区上方覆岩内的离层带，用高温浆液对离层带进行填充，通过对覆岩下沉的控制来实现减缓地表沉降的最终目标。这些进行充填的液体脱水后所形成的“似岩体”强度较大，足以支持上覆岩体。这种方法与一般开采区的填充方法有所不同，这种方式对于井下施工十分适用，同时，它又不需要进入井下施工，不会干扰井下施工的生产系统，并且这种技术所需的设备非常简单，投资相对较少，煤炭产出率较高。

离层存在是实施这一技术的关键所在，采用这一技术，必须注意要精准控制采空区，确保采空区无法达到充分采动，必须确定离层带的准确位置。离层分布规律与开采尺寸紧密相连，覆岩中的拱梁平衡结构是决定开采尺寸的关键因素，因此，离层空间的最佳尺寸就是覆岩中的最大开采尺寸，如果超过，拱梁平衡结构被破坏，离层就会消失，地表也会随之下沉。

4.2条带开采

条带开采比较特殊，主要是针对开采煤层，将其划分为正规的条带状，再进行开采工作的技术。“采一条，留一条”是这种技术的实施方法，这种及时能够确保留下的条带足以支持上层岩石的重量。这种技术对地表变形的影响较小，对其伤害也不大。

4.2.1设计原则

“采一条，留一条”是实施方法，在采过一条之后，剩下的一条必须有足够的强度以及稳定性，必须能够长期支持覆岩层，避免土地表层产生变形、发生移动。另外，进行条带设计，必须将条带的尺寸和宽度限制在一定的范围内，确保土地表层不会出现波浪状的下沉盆地，保证其下沉单一平缓。

4.2.2开采方法

“采一条，留一条”是条带开采的主要方法，这种方法能够有效控制地表下沉，确保采矿工人在井下作业时时安全的，并且这一开采技术所需的设备不多，投资也较少，管理方便，适合实际开采，但相对而言，这种技术的经济效益不是很高。

4.2.3确定采出留宽的方法

首先必须确定采出的宽度，然后利用实验进行模拟对以往的采煤经验进行总结，一般情况下，采出宽度最好是煤层总宽度的18/到14/这个范围之内。确定好了采出宽度便必须对保留条带进行确定，盲目地选取数值是没有实际意义的所以可以根据国内外的经验对数值进行一定的确定然后经过计算和实验来确定数值的合理性，最后将其应用到实际的煤矿开采中去。

4.3长壁采煤法

长壁采煤法是由综采、炮采、普采三部分组合而成，是一种综合性的采煤技术。这种技术在实际作业中被广泛使用。长壁采煤法将机器作业与人工作业结合起来，开采过程使用炮采技术，落煤以及装煤工作则使用普采技术。

4.4放顶采煤法

这种技术一般在煤层较厚的部位使用，是指在煤層底部挖出一个工作面，使用常规方式来进行煤矿开采，与此同时，在开采的整个过程中，还要使用人工松动的方式和煤矿压力的方式，另外，还需要利用支架来支撑煤层顶部的那些破碎部分。这种技术可以有效提高采矿的工作效率，这是其优点，其缺点则在于运用这种技术会导致煤炭回收利用率的降低。

5.结束语

煤矿开采的特殊性对采矿作业的技术提出了越来越高的要求，经济性、安全性都是采煤技术所追求的目标。采煤技术对煤矿开采来说，是非常重要的一环，是决定煤矿经济效益和安全性的重要因素，因此，在煤矿开采的整个过程当中，都应当对煤炭开采技术的合理优化重视起来，不断地进行研究和分析，在对煤矿开采技术现状的考察基础上，发现问题，针对煤矿采煤技术中现存的问题，积极的分析问题出现的原因、问题的本质并提出实际解决问题的技术和方法。

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