刍议如何提高煤矿采矿技术

刘鹤男

摘 要：我国煤炭资源整体上看种类繁多、分布不均，开采难度大。近年来，随着经济建设快速发展，对能源的需求量也不断增加，能源危机不断加剧的同时，人们环保意识也在增强，提高开采技术、优化工艺流程，成为当前煤矿采矿企业最主要的课题。传统开采技术已不适应煤矿采矿现代发展需求，安全化、智能化和生态化的开采才是今后的发展方向。文章主要就我国煤矿采矿技术应用现状进行分析，进一步提出煤矿采矿技术措施与方法。

关键词：煤矿；采矿技术；提高措施

中图分类号：TD82 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）20-0153-02

Abstract： There are many kinds of coal resources in our country， the distribution is uneven， and the mining is difficult. In recent years， with the rapid development of economic construction， the demand for energy is also increasing， and the energy crisis is becoming more serious. At the same time， people's awareness of environmental protection is also increasing， and the mining technology is being improved and the technological process is being optimized. It has become the most important subject of coal mining enterprises. The traditional mining technology has been unable to meet the needs of the modern development of coal mining， the safe， intelligent and ecological mining is the future direction of development. This paper mainly analyzes the present situation of the application of coal mining technology in China， and further puts forward the technical measures and methods of coal mine mining.

Keywords： coal mine； mining technology； improvement measures

前言

科學技术进步，推动了各行各业发展。近年，随着我国社会经济快速增长，科学技术因素也提上了日程，要想保证行业快速增长，则需要与科技融合，煤矿开采也需要有良好的技术支撑，才能确保开采效果与质量，实现能源资源的最优化利用。煤矿采矿技术改进与应用，是当前煤矿企业研究的主要课题，对企业发展具有非常重大的现实意义。

1 当前煤矿采矿技术应用现状及存在的问题分析

1.1 应用现状

煤炭开采技术较多，目前来看，最为常用的采矿方式和方法是空场采矿法、崩落采矿法及充填采矿法等，根据不同的煤层结构选择不同的开采方法。煤层开采过程中，受地下面积多少、进孔深度等影响，一般会采取空场采矿法，这种采矿方法是当前最为重要的、应用范围最广的采矿方法。空场采矿法整体效率高、开采质量好，是国内应用范围最广泛的方法，有效提高了采矿速度，降低了强度，确保了开采的工作效率。空场采矿法包括多种方式，由全面采矿法、阶段矿房法、留矿法与房柱法等几种具体方法构成。充填采矿技术也是当前应用较多的技术形态，在其发展过程中，先后经历过废石干式充填、分级尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土胶结充填、磨砂胶结充填、天然砂充填、废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填及膏体充填等几个不同的发展阶段，不同的阶段在不同的时期发挥重要作用，随着技术的不断创新与发展，充填技术应用类型也不断增加，特别是新充填技术的研发，使这种方法应用越来越广泛。

1.2 存在的问题

传统煤矿采矿技术虽然在产能上起到效果，但是在实际应用过程中，还存在一些问题，严重影响了开采质量，浪费了精力。主要存在的问题如下：一是煤矿开采过程中缺乏完善的规章制度。采矿是一种高危作业，需要有严格明确的规章制度，通过制度落实，保证生产安全。但是，在实际运行过程中，一些企业没有严格的规章制度保证，很容易导致伤亡事故。另外，我国煤矿企业分布在全国各地，不同规模、不同等级的煤矿整体差别大，要想通过统一的规章制度约束，是不可能做到的，宏观制度不适用于个性企业，规章制度上还缺乏可操作性。二是眼前利益影响了未来发展。一些企业仅仅看到自身眼前的利益，而没有把眼光放在长远发展上，严重阻碍了高新技术在企业中的推广与应用，更谈不是创新与研发。矿业本身回报期较长，如果只看眼前，则没有持续的资金支撑，企业很难走远。煤矿企业不愿冒太大风险去引进新技术，更不愿在新技术研发上投入过多，导致了采矿行业技术发展步履维艰。三是技术人员匮乏。煤炭开采是艰苦行业，专业技术人员不愿意来，人才的缺失，难以保证煤矿采矿技术的研发与应用。可以说，我国的煤矿企业主要集中在相对较小的城镇，很难吸引到专业人员。

2 提高煤矿采矿技术的措施

2.1 实行顶煤采矿技术

要全面提高技术能力，在顶煤采矿技术上实现新突破，顶煤采矿技术创新有几种形式：第一种是利用滑移支架，对顶煤进行开采的创新型技术。滑移支架是设备安全运行的根本保障，主要由支柱、顶梁及连接销轴组成，不同部件有不同的功能，其中顶梁又包括前梁和后梁两个主体部分，在前梁上配置探梁，保证了开采的质量与效果，后梁配置尾梁，保证平衡稳定。在对设备具体操作时，滑移支架要确保安全与可靠，同时，为了保证维护方便，还需要便于拆卸与移动，这样，就能够满足开采需求。第二种方式主要是利用工型钢梁对顶煤进行开采。这种技术对应用条件有严格要求，主要适用于那些环境多变的煤矿开采。主梁为一梁三柱基本结构，全面提升了操作的安全性。具体操作过程中，工作面实施开采后，可以适当把主梁移走，确保设备的安全，运用技术时，需要严格保证顶帮坚固、棚梁直立和支柱安全，维护生产安全。

2.2 实行柔性掩护支架技术

柔性掩护支架采矿技术是应用较为广泛的技术形态，技术应用主要是使用了掩护支架作用，把采空区与工作区进行全面的隔离，使顶板工作更加简单，容易操作，整体安全性更高。应用这种采矿方法，需要有一定宽度的工作面，整体工作面较长，同时，还要保证地形符合缓斜的特点，通过技术应用，能够全面有效降低事故率，保证了采矿人员安全。在实际操作过程中，该采矿技术最比较适合厚度在6m以下且变化相对缓慢的煤层，只有符合条件才能保证作业质量，工作段高度通常是由煤层的倾角决定的，一般在30m左右的位置，实际运用中，需要根据煤层赋存情况而定，如果整体质量好、构造简单，也可以增大到40m左右，甚至是60m以上的高度，充分发挥技术优势，保证了作业质量。回采过程要严格控制，在回风巷应当持续接长支架，而在进风巷则相反设置。工作面至采区顶时，应当缓慢将支架改成水平方向，然后再进行回收，保证顺序标准规范。通常，支架掩护结构钢梁长度控制到3～3.2m，选取钢梁时，要保证规格符合技术标准要求，严格执行支架实际宽度标准，控制好钢绳半径，满足1～15mm，30m范围内的长度要求，而在具体选取时，还要看相关的参数宽度。

2.3 采取小阶段的爆破技术

小阶段爆破采矿技术也在应用中有大量的实践，在实际操作过程中，需要严格流程，确保规范，发挥出技术优势，提升开采效果。小阶段爆破采矿技术主要是将整个煤层按照不同类型合理划分，形成多个区间，通过类型区间的划分，形成统一性，通过技术使用，再对其进行分别开采，这种新型采煤技术为小阶段爆破采矿技术，在操作过程中，不需要使用大量的人力与设备，在相关工作面不需要专业设置看护人员，更不需要任何设备。技术应用主要适用那些采矿层倾斜角度超过40°，且煤层的厚度超过3.5m的特殊煤层，使用过程中，一定要注意瓦斯含量，避免出现含量过高而导致事故的发生。用这种采煤技术进行开采，能够最大化发挥出优势，主要体现在操作简便、安全可靠、质量效率高等方面，在现实应用中有着广泛的使用。虽然其自身优势明显，但在实践中，也存在一定的问题，主要是通风系统复杂、回采率较低，影响了开采品质。

2.4 采取刨煤机技术

煤炭开采机械设备应用越来越多，通过设备应用提升了开采速度与效果，利用刨煤机进行煤矿开采是当前最主要的设备，通过设备的运用，能够对中、薄煤层进行有效开采，大大提升了采煤效率。刨煤机在正常操作中，其切割速度较快，能够达到每秒3m，在实际运用过程中，需要对煤层情况进行分析，掌握好煤层实际硬度，这样才能发挥出设备的最大功能，一般情况下，设备截深能够达到25cm。通过刨煤机、输送机的采用，大大提高了开采的速度与效率，使煤炭开采更加智能，实现了技术上的推動。

3 煤矿采矿技术未来发展趋势

煤炭资源是最主要的能源，随着经济的发展，煤炭浅部资源越来越少，能够易采资源也在不断减少，这也给煤炭生产企业带来了危机，为了全面提升主体产量，还需要通过技术创新完成产量升级，通过煤矿采矿深部发展，全面挖掘潜力，使煤矿深部资源得到开发与利用。当前，煤炭整体埋藏较深、岩温较高、地压相对大，均给开采带来了一定难度，煤炭企业要想发展，就需要在技术上实现创新与突破，对难度大的煤炭进行开采与利用，通过技术创新破解发展难题。深井采矿的时候，需要严格处理好地下排水、煤炭提升、结构支护、通风条件等各种问题，如果处理不好，则会导致生产事故，严重的还会造成人员伤亡。技术创新给企业带来机遇，也提出严峻挑战，特别是机械设备、采矿工艺适应性更加严格。需要企业不断改善采矿机械设备性能，开发出高效、安全与低能耗的设备技术，才能对深井煤炭资源进行开采与挖掘。进入21世纪，知识经济已经成为时代标配，科技发展带来了智慧创新，通过技术设备的智能化、数字化改良，全面推动设备提升。要充分利用好信息技术、定位技术、通讯技术和自动化技术，不断改造开采设备性能，实现传统煤矿采矿业工艺升级，未来发展中，新技术是必须方向，随着露天通讯、地下矿通讯、定位导航、信息处理和监控技术的推广，煤炭技术必然会实现跨越式发展。

4 结束语

综上所述，煤炭依然是我国当前最主要的能源，为了推动经济快速发展，则需要对深层煤炭进行开采与挖掘，只有全面推动技术创新与进步，才能实现采矿技术升级，让传统技术与前沿科技交融组合，保证开采安全质量的同时，推动煤炭企业现代化发展。

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