煤矿采煤工艺技术优化策略

2020-01-14张磊山西宁武大运华盛能源集团庄旺煤业有限公司山西宁武036700

化工管理 2020年12期

张磊（山西宁武大运华盛能源集团庄旺煤业有限公司，山西宁武036700）

随着我国煤炭资源的开采需求量，不断增加。煤矿采煤工艺已经无法满足当前的市场需求，因此，提高煤矿的产能和生产工艺，是行业发展的必然趋势。如何在改进相关生产工艺的同时，提高生产的安全系数，维持高效产出的状态和效果。这些问题已经成为困难煤炭企业发展的巨大障碍。

1 煤矿采煤工艺技术优化案例

为了进一步提高煤矿采煤工艺的相关研究，以及开采技术的应用和升级。利用真实案例，大胆推测，小心研究，结合实践经验，进行相关的数据分析，总结出有效的办法和开采工艺。本次研究的案例为山西省某煤田工程，煤矿的周围地貌以山峦为主，煤矿自西向东，由高向低呈现，煤矿中，沟谷、溪流等处，均属于开采范围。经实地探查，矿区土质相对疏松，降水丰富。这些条件增加了开采难度。经过科学勘察以及相应的数据计算，明确探测出煤层含量，大致为50层左右。其中9到15层，是可开采煤层。厚度大约为35m。由于开采环境异常复杂，包括粉砂岩、细砂岩、泥岩等岩石，并且，每层的开采厚度，各不相同。经过探测，大体分为上、中、下三层煤组结构。每组煤层均存在不稳定的地址病害。该矿的煤炭瓦斯量为4.51m3/t——21.135m3/t，3.44Mpa——3.75Mp 是该煤层矿压力的承受范围，未曾发现瓦斯的变化规律，需要应用相关的开采工艺时，进行技术优化。结合当前的科学技术，在保障开采人员人身安全的条件下，开展相关的开采任务。

2 地面技术优化

煤矿的采煤作业，基本上主要涉及两个层面，即地上层面、地下层面。针对地面上的技术优化，首先要提高采煤数据的统计工作。例如，地址结构、水文数据、煤炭含量等。为了解决相关的技术难题，这些数据发挥了重要的作用和意义。同时，也为采煤工作的顺利开展，奠定良好的基础和保障。

开采作业前，首先要了解开采区域，所覆盖的岩石及所需要保护的相关建筑，在完善相关信息后，划分煤矿的开采范围，通常从建筑和危岩，两个角度进行资料分析，结合当地的实际情况，制定相关的技术方案。由于煤矿开采，会引发冒落现象，容易产生山石崩塌、山体滑坡等灾害，因此，一定要结合开采现场的特点，采取适当的技术措施，保证开采作业，平稳有序。例如，对于长期裸露在外的山体结构，以及在风化作用下，定性为危岩的结构，务必要进行相关的清除和加固。例如，较小的山体结构，可以直接爆破处理，对于较大的山体结构，可以利用混凝土灌浆技术，进行相关的加固作业。降低危岩的裂缝的范围，减少山体滑坡、滚落甚至是破碎等灾害事故，进而保障煤矿采煤区域的顺利作业，保障开采任务的有效进行。

3 井下煤层开采工艺技术优化

大量实践数据证明，地址问题的发生，大多集中在地下煤层。而本案例中，煤矿上层覆盖大量岩层，其保障措施需要综合运用。在积累一些开采经验的基础上，结合当前的开采技术，提高开采质量和效率。

例如，在开采过程中，使用填充开采技术，可以全面控制开采地区的沉降系数，对于地面，提高了安全系数，降低了塌陷的发生概率。而通过就地取材的方式，提高煤矿的安全稳定性和煤炭的回收率。大量的煤矿产区，都有类似问题，开采的废渣和废料，没有堆放区域，造成环境的破坏和资源的浪费。因此，需要结合矿区的实际情况，勘测煤矿的开采深度，对于地面的影响程度等。统筹这些信息和内容，进一步落实好矿区回填工作。

为了减少危岩对于开采作业的危害，在使用回填技术的前提下，应用条带开采工艺，不仅可以控制矿区的地表沉降系数，同时，可以拓展矿区的开采规模，进一步提高开采效率。为了避免高瓦斯岩层的影响，需要在地下矿区，营造稳定的开采氛围。在应对复杂岩层时，可以采用倾斜长臂协调开采工艺技术，该技术可以适应开采复杂的操作环境，在不规模煤层以及有瓦斯泄漏、排水不良等恶劣环境中，都可以完成相关的开采任务，降低坍塌事故的发生概率。通过对矿区环境和地址条件的了解和研究，不断总结开采经验和工艺技术，通过多方面的协作配合，有效提升煤矿企业的开采效率，同时，针对矿区的安全问题，通过专项方案的设定，以及各种开采工艺的结合，有效完成地下煤层的开采任务。需要主要注意的是，在地下开采工艺不断更新的时代背景下，不少煤矿企业，对于设备和技术的更新，依然秉持怀疑态度，这些态度限制了煤矿企业的发展方向，因此，必须与时俱进，与时代接轨，不断更新开采设施和开采技术，降低人工的作业范围，降低事故的发生概率，完善煤矿企业的发展路线[1]。

4 工作面保水开采技术优化

本案例中，通过煤矿地质环境的相关内容，分析可知，该地区雨水较多，开采区域内，存有溪流，并且，岩体风化较为严重，这些问题，对于开采作业的开展，具有一定阻力。尤其是其地质环境，对于煤矿企业，都是巨大的挑战。因此，务必要提升开采工艺，增加开采设备，保障采煤作业层的排水效果，防止发生回流现象。对于排水工作的开展，要了解矿井的涌水量、冲水条件等，通过科学分析，采用相关的应对措施，解决煤矿企业的作业难题。构建优质的隔水层，可以有效解决相关问题。

例如，在关键区域，应用填充工艺技术，不仅可以将空缺的采矿层进行填充，同时，还能将开采废料，有效利用，最重要是解决涌水问题，降低了水流的影响程度。同时，回填的土层，可以降低地面的裂缝程度，解决地下水下渗的问题，提高土层的保水能力。结合当前的排水工艺，提高沟渠的建设质量等。如此应用，不仅将水的危险程度降到最低，还提高了采煤质量。因此，对于保水作业的开展，不仅仅是技术的应用，还是对当前的开采工艺加以提升。对于环境的保护作用以及地面的生态作用不言而喻。在确保施工质量的同时，也要提升对于水体的保护作用，不能只求开发，创造效益，不管对于环境的影响和破坏。保水工艺，看似简单，但是在地下施工，环境复杂，必须要将所有的危险因素，进行综合和考量，对于有不确定性因素的施工方案，要降低施工风险。保水作业的内容和细节，要落实到每个施工人员，明确工作内容，提高施工的效率和安全性。进一步提升煤矿企业的安全系数，保证煤矿人员的生命安全[2]。

5 煤矿采煤管理工艺技术优化

在科学技术的发展应用下，结合新的科学技术，已经煤矿企业发展的常态效应，例如“互联网+”的概念，已经深深引入到煤矿企业中，成为采煤工艺的重要手段之一，结合当前的信息技术，不断衍生出新的开采模式。整合当前的开采技术，利用大数据分析技术，将开采的煤炭资源，进行相关的技术分析和比对，确保采煤作业的有序开展，同时，学习最新的开采工艺，结合当前的作业问题，进行专项方案的整改和革新。

“互联网+”的概念引入，不仅仅是提升煤矿企业的发展动力，更是延续稳定生产的发展路线，通过各种开采工艺，进而提升煤矿企业的长效发展。在实际应用中，可以将地上、地下的开采区域有效连接，利用互联网，进行综合治理，同时，结合大数据等技术的加持，建立开采工艺的技术经验总结指南，集合搜索、分析、利用等多种不同模式，进一步优化相关技术方案，不断为煤矿企业，提供更多的技术支持和信息支持，同时，结合开采问题，进行有效的策略分析，针对一些特殊预案或者险情，结合虚拟现场，进行排查演练，有效提升煤矿企业的发展活力，实现开采人员的技术升级，加速煤矿生产的现代化发展步伐[3]。