煤矿地下开采工艺的现状分析及发展趋势

2020-01-15鲍衍胜黑龙江省龙煤鹤岗矿业公司富力煤矿黑龙江鹤岗154100

化工管理 2020年6期

鲍衍胜（黑龙江省龙煤鹤岗矿业公司富力煤矿，黑龙江鹤岗154100）

社会经济的持续发展，离不开矿产资源的稳定供应，煤炭作为社会经济发展过程中的重要能源供给，如何提高煤炭资源开采效率也成为企业重点关注的内容。除少部分地区外，大部分区域的煤炭资源都位于地下深处，需要采用合理的开采工艺进行煤炭资源的开发利用。结合现有开采工艺的发展情况，制定更加科学性的发展计划，对于提高煤炭资源开采效率有着积极地意义。

1 煤矿地下开采工艺分类

如表一所示，目前常用的地下开采工艺包括综采和综放技术、液压支架技术、“三下一上”矿井采煤技术和特殊采煤技术，综采和综放技术是借助长臂综合机械，进行作业区域“一矿一面”生产模式的开采技术，该技术的最大应用特点在于可以对生产区域内的资源进行集约化管理，从而实现资源的高效开采[1]。液压支架技术是在开采煤层较薄的区域时，可以借助液压技术支撑煤层结构，从而确保整个开采过程的顺利进行。该技术的多样化较强，可以适用于多种类型煤层区域的资源开采需求，在具体应用过程中，技术具备稳定性、安全性强的应用特点。“三下一上”是指是在铁路下，建筑物下、水体下和承压水体上存在的煤层资源，在对其进行煤炭资源开采时，需要借助矿井采煤技术来完成相应的开采活动。近年来，特殊采煤技术的应用优势逐渐凸显出来，该技术是结合地层特点、煤层特点制定相应的开采计划，具备开采效率高，开采技术制定合理性强等应用优势。

2 煤矿地下开采工艺的现状分析

2.1 综合应用体系尚未形成

为了提高整个开采过程的有序性，会将开采区域分为主开采区域和次要开采区域，主开采区域的煤层厚度、岩性稳定性较高，在该区域可以使用大型器械或者爆破法来完成煤炭资源的开采。而次要开采区域的煤层厚度与岩性稳定性较低，需要采取较为保守的开采方法。因此需要提前构建相应的综合开采体系，从而加快整个煤炭开采过程的工作效率。目前很多煤炭依旧处于探索阶段，很多体系内容仍旧处于待完善的状态，在一定程度上限制了煤炭开采效率和开采效果。

2.2 对周围环境的影响性较大

大部分的煤矿所处位置都在距离地表的深处，并且在地壳活动的影响下，很多的煤炭矿脉位于褶皱、断层或节理层位置，不仅增加了开采难度，而且此类区域会与坡体结构相邻，在大型机械设备运行振动情况下，所产生的机械振动波也将直接影响到结构内部原有的应力平衡，从而加宽坡体结构原有的缝隙宽度，尤其是在爆破开采方式的作用下，会对坡体结构的稳定性造成严重的影响。而且地下空洞的形成还会限制地表水资源供应，从而导致地面不规则沉降、地表植被退化的情况发生。

2.3 开采过程变更情况较多

受到地壳活动的影响，地下煤层的并不呈现出规律分布的形态，其分布情况很难找到规律。部分地区的煤层厚度较大，可以借助大型器械进行资源开采，部分区域的煤层厚度较薄，若用大型机械开采会损伤到煤层顶层，影响到整个采煤巷道的安全性。因此在实际开采过程中，施工单位需要结合实际情况来调整施工进度计划，因为计划属于临时变更，很容易增加安全问题的发生几率，从而限制整个开采活动的顺利进行。

3 煤矿地下开采工艺的发展趋势

3.1 优化薄煤层开采技术

就目前鹤岗富力矿区采煤现状来说，薄煤层开采工作比较困难，因此必须提升薄煤层开采作业的自动化水平，进一步减少工作面内采煤作业人员，与采煤机相比，刨煤机落煤在自动化方面更具优势。而且随着现代化的发展，采煤技术也会不断朝向自动化控制方向发展。根据鹤岗富力矿区实践数据研究表明，这种开采技术1．2 米以上的薄煤层一个工作面年产量可达100-180 万吨左右。由于受到大功率以及采煤机的适用范围等限制，对于1．2 米以下的薄煤层开采仍然存在着开采难题，这就需要相关的技术人员继续改进开采技术。