煤矿安全开采技术创新研究

陈磊

【摘 要】煤矿安全开采关系着每个人的生命安全和企业经济效益，推动着煤矿开采事业发展。然而在实际开采过程中仍然有很多问题有待完善，例如：开采安全、规范开采、开采技术等，这些都与煤矿安全开采有着密切联系。因此，企业必须要创新开采技术从而保证开采工作安全顺利的进行，企业达到理想的效益目标。

【关键词】煤矿安全；开采技术；创新方法

科学是第一生产力，只有科学技术进步才能推动行业进步。由于煤矿开采具有复杂性、危险性特点，开采过程中存在很多不稳定因素影响着开采工作。为此，技术创新成为当务之急，成为避免危险事故发生的有效手段，保护工作人员生命安全。

一、煤矿危险事故发生原因

（一）安全防范研究不够深入

经济投入与人力资源关系着煤矿开采能否顺利进行，但很多专家并没有对其展开深入研究使得安全事故时常发生。据调查，事故发生主要原因为瓦斯爆炸，其造成的后果较大。由于对瓦斯运动轨迹缺少研究继而难以完全保证开采稳定性。

（二）技术水平低

煤层深度对煤矿勘测有直接影响，开采与生产的和预估存在偏差，加上勘测的煤层多为浅层部分，当前开采技术难以对深层煤直接挖掘。

（三）瓦斯抽放效果差

尽管我国有着丰富的煤矿资源，但不同的地理位置地质条件不同使得很多煤矿资源没有得到充分开采。其中，石炭二迭纪煤层中瓦斯含量多煤层较软，透气性不高，在无形中增加瓦斯排放困难性。现如今，煤矿开采范围不断扩大，瓦斯等流动环境对煤炭开采产生影响，成为企业研究的焦点问题。

二、煤矿开采技术现状

（一）开采技术多样化

目前，我国煤矿产业分为国有企业、地方企业、个体企业。各企业之间经济水平参差不齐出现了机械化、半机械化、手工化的开采技术。科学的、集成的煤矿开采成为煤矿企业发展研究的重点。

（二）煤矿开采有了一定突破

随着科技的进步与信息技术、自动化技术的快速发展，传统煤矿开采技术有了突破性进展。不管是从总开采量或是技术水平都处于领先位置，如：结构功能、理论分析、利用效率等。同时，在综放生产技术方面也有了突破性发展，有效解决了夹矸、顶煤较硬等问题，提高了煤炭资源回收率。

（三）绿色环保的开采技术

煤矿资源在人们生活中发挥着重要作用且需求量不断提升，与此同时也存在较大地质生态问题。例如：地下水稳结构的破坏与污染、地表土地资源的破坏、大气污染等。

三、煤矿开采应用技术

（一）围岩控制技术

工作人员应结合实际地质围岩结构、压力对围岩控制展开进一步研究，分析不稳定性、急傾斜、地质结构等，探索研究坚硬顶板与破碎顶板等环境恶劣的条件，支架围岩与放顶的煤开采岩层的作用激励，研发顶板的动态监测技术与支护质量，对冲击地面压力采用科学的岩层控制技术。

（二）深矿井开采技术

深矿井煤炭开采核心技术包含以下几点：煤层开采矿压控制、冲击矿压整治、瓦斯与热害整治、深井通风等。此外，对深井围岩与应力场、分布状态也要有进一步研究；分析作业环境的变化；深井冲击矿压整治技术与监控技术。

（三）不同环境下采煤技术发展趋势

建筑主体、铁路、水体下采煤矿要求不同以内所需技术方案不同，才能保证建筑主体、铁路、水体不受影响。通过现代信息技术研究开采上覆岩层运动与地表沉陷规律，分析建筑主体、地表、地下水资源保护所需开采系统与优化参数。发展沉陷控制理论与关键技术，如：地表肥料向垮落法工作面采空区充填系统；分析各种充填技术，房屋加固重建改造技术，选择适合的开采技术的。分析水体开采设计和工艺参数，研发出煤矿开采和煤矿城市协调统一的开采沉陷控制、下压煤、土地复垦技术。

（四）巷道与矸石排放量研究

对开采技术进一步优化与开采布置，将经济效益作为总体发展目标，生成巷道、矸石排放量的系统方向、设置采煤巷道、技术参数、评价制度从而达到开采布置、煤层地质环境的最佳效果。设置单一的开采煤层优化生产系统，实施无轨胶轮、单轨吊的辅助运行模式，做到综采与综掘共同发展，提升生产效率与开拓部署与巷道设置系统的研究，深入研究工作面参数、重视单一煤层集中性开拓、集中性准备、回采的核心技术从而减少岩巷掘进率，开发煤巷从而减少出矸率。同时，研发在井下直接处理矸石的技术作为填充材料的技术。

（五）煤炭地下气化技术

煤炭地下气化技是现代新型绿色开采技术，通过对地下煤炭资源的燃烧控制、化学作用、热作用生成可燃性气体。该项技术集成了采煤、建井、气化等一体化工艺，研发洁净能源与化工材料。提取煤种含能组份将物理采煤转为化学采煤，具有成本投入少、高效、稳定性强的优势。此外，还能够回收废气资源，用于难以开采或薄煤层中，深部煤层与高灰、高硫、高压瓦斯煤层。地下气化煤层不仅能够提供燃气或电能源，还可以应用于提取氢或合成油、氨、甲醇的原料。因此，煤炭地下气化技术有较高的环境效益与经济效益，有效提升了煤炭资源使用率与应用水平，具有成本投入少、高效的特点，适用于地质环境复杂、劣质煤较多的环境，未来发展空间大，也是洁净煤技术研究焦点。

（六）水力采煤

水力采煤分为钻孔水力采煤与水力采煤。钻孔水力采煤则是通过钻孔设备从地表钻孔至煤层，通过孔底的水射流震碎煤层，对工作面进行喷射使下端煤成为有流动性煤和水的混合物。通过水力量提高地面，在地面实现煤与水分离。水力采煤指的是通过高压的水射流冲落煤，借助水的力量实现采煤。该方法开采量高且稳定性强，减少粉尘对人员和环境的污染，是一种可持续的开采技术。水力采煤技术适用于煤矿灾害发生率较高的情况，寻找科学有效的采煤技术有利于节约成本、提升开采率，确保作业人们生命安全。

（七）减沉开采技术

条带开采技术采出率不高且资源浪费。以往填充开采技术存在成本高、填充量、材料来源有限的问题。为节约成本有工作人员提出了部分填充，即条带填充实现开采沉陷控制。随着矿区采空区上端的离层缝隙注浆充填法应用达到了减缓沉降速度、下沉量的效果。相对来说，低成本、高性能的填充材料与岩层移动控制规律的认识有待进一步深化。

（八）深化煤矿开采技术优化

小型煤矿开采存在设备陈旧、技术滞后、管理不到位等诸多问题，为此提出淘汰关闭制度。重视单一矿井范围的技术优化，做好小型采煤设备更新与维护，采取集成化设备管理模式。企业内部深入研究开采技术与采煤工艺，增强采煤效率。此外，确保采煤工作面的顶板控制与保护，降低危险事故发生率。

结语

煤矿开采技术与安全措施对矿工生产安全与企业经济效益有直接影响，企业必须要给予高度重视才能保证煤矿产业持续发展。煤矿高效生产的基础前提即稳开采技术、高专业水平人才、健全制度等，确保开采作业全面开展。开采安全也与矿区开采质量息息相关，为保证安全作业需要企业深化对煤矿安全开采技术的研究。总而言之，企业想要提升开采效率就要加大技术创新，寻找一些高效环保的技术应用到实际工作中，制定可行性方法，从而实现可持续发展，带动煤矿事业走向更高领域。

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（作者身份证号码：320925198409063937）