煤矿开采技术的现状及其发展

谷健

摘要：改进煤矿开采技术对于我国煤矿开采业来说至关重要，高效的煤矿开采技术可以解决传统的煤矿开采中遇到的各种难题，对优化煤矿开采体系、提高开采安全系数、提高开采效率、减少环境污染都有很大的促进作用。

关键词：煤矿；开采技术；高效

中图分类号：TD822 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2018）025-0378-01

先进的开采技术不仅仅能够减少由于煤矿开采对环境造成的污染，更是能够在开采的过程中减少资源的浪费，降低开采成本。先进的开采设备，可以提高开采工艺的精度，加强工作人员的安全指数。

一、我国煤矿开采的技术现状

目前，对于我国的煤矿开采技术，不同地区之间的发展非常不均衡，有的地区仍在采用一种传统的工艺进行操作，而有的地区则已经实现了使用半机械化或者机械化的技术进行煤矿开采。深矿井开采技术、采场围岩控制技术、“三下一上”采矿技术、煤炭地下气化技术等是目前应用比较广，相对比较成熟的技术，下面对此几项技术进行一一介绍：

1.深礦井开采技术

深度矿井开采技术主要用于距离地表比较深的煤层，在开采的时候需要克服矿山压力大、矿井挖四大、深岩塑性大、地温高以及原岩反应大等诸多难题，对于矿压、围岩要严格控制好，对于深层温度、瓦斯都要进行很好地处理和布置。现代矿业进行开采的过程中，通常使用热害技术来处理深层高温，对于井下可能会发生的突发事故深井系统监控技术则能够及时帮助工作人员去应对，在解决原岩带来的压力时通常采用冲击地压防治技术。

2.采场围岩控制技术

采场围岩技术是煤矿开采技术中最为核心的一项技术，它在以往的长臂工作面开采技术的基础上进行了改进，以其显著的优势得到了众多煤矿开采企业的青睐。采场围岩开采技术打破了原有的开采技术的一些瓶颈，对采场顶板结构理论、运动参数及承重压力分布理论等进行了调整和优化，在大力提高生产效率的同时也最大限度地保证了工作人员的安全性。

在实际进行煤矿开采的过程中，由于一些煤层的地质结构非常复杂和不稳定，在开采之前使用采场围岩控制技术对其倾斜程度和地质结构进行分析，然后配置足够坚硬的顶板，能够最大程度地保证安全，同时也可以缩减岩石控制技术的投入成本。

3.“三下一上”采矿技术

为了提高采煤产量，我们经常使用“三下一上”采矿技术，其“三下”指的是建筑物下面，水体下面，铁路下面，“一上”指的是承压于水体上面，保证不破坏原有地貌，是我们在这种底层进行开采时必须要注意的东西。

对于在铁路干线交叉处开采煤矿的时候，一定要做好铁路的保护工作，能够维持铁路的正常运营，这里我们一般采用的是保留矿柱的方法。而在居民生活的正常地段，比如说城镇、工厂、居民区等进行开采时，必须要保证地面建筑物的安全性，开采完成之后则要对开采过程中所剩余的矿柱进行回收。水体开采分为地面水体开采和地下水体开采两种形式，为了确定安全合理的开采深度，需要对防水高度和防沙柱高度做出最为精准的判断。承压水体开采是指在承压水层处开采，这种承压水层是位于可开采的煤层下面。

现代的开采技术大都融合了计算机建模技术，这样可以在开采前对岩石的运动规律进行准确地分析，对开采工艺进行设计，预测出什么样的开采系统可以最大限度地保证地表建筑物，最后达到在保护环境的同时也可以最大程度地提高效益的结果。

4.浅埋煤、硬顶板、硬煤层开采技术

浅埋煤、硬顶板、硬煤层开采技术以操作简单、效益可靠的优势在煤矿开采的过程中被广泛应用，其核心技术主要应用在以下六个方面：在距离地表比较近的浅煤层或者在地压比较小的地方，利用硬顶板控制技术就可以很好地解决问题；而对于在浅煤层开发硬质煤的时候，则需要结合硬厚顶煤控制技术来解决问题；在顶煤破碎的情况下，为了控制顶板，可以采用大块度综合开采设备。

对于一些小型的薄煤层，它的可靠性比较高，这时可以采用缓倾斜薄煤层开采技术；以高产、高效的监控保障措施而闻名的综合采煤技术，可以在开采的过程中对煤层进行全方位地监控。对于电信号的传输，温度的变化，输送设备的运行通过质量检测系统可以实现实时的监控。

二、我国煤矿开采的特点

在煤矿开采时，对于不同的煤层应该采取不同的方式。立井开拓的生产系统虽然很简单，但是它的生产能力却很强大，在距离地表比较深的厚土层或者流砂层采用立井开拓可以很好地解决问题；斜井开拓多适用于小型矿井，如果大型矿井所在的煤田基地的土层比较浅或者倾斜度比较小也可以采用这种方法；由于煤矿在开采时受地质的结构影响非常大，这就导致开采技术不能被很好地应用到开采的过程中。

因为地质变动的原因，煤层的规模和规格都会收到影响，至更严重则会在很大程度上改变煤层类型。在我国，大型或者中型煤矿占大多数，在某些特定时期，特大煤矿也是比较常见的。在不同的地区之间，地质结构有着或小或大的差别，这就导致了其存在的煤层呈现一种复杂多样的态势，为了满足不同地层的开采需求，我国煤矿产业将水力开采、水力充填开拓技术很好地结合了进来。

三、我国煤矿开采技术的未来发展

我国的煤矿开采应该加大产业效益的提升空间，全面提高采煤技术的机械化水平，向着系统化、集成化、智能化的方向发展。其中系统化指的是为了使得操作人员能够快速掌握整个煤层的运转情况，可以为整体的采煤流程配备统一的生产网路。集成化指的是可以将所有的采煤设备都集中放在一起，在减小占地面积的同时也方便维护。智能化指的是将采煤技术和计算机模拟技术结合起来，将待实施的开采方案先在计算机上模拟一遍，方便技术人员找出其中的错误，及时改正，以减少在开采过程中带来的不必要的损失。

四、结语

无论是在浅煤层还是在地质比较复杂的煤层进行开采，都需要简化、采煤工艺，提高安全指数，降低生产成本，提高生产效率，让煤矿开采向着集成化、系统化、智能化的方向发展。