矿山采矿新技术与开采方法的分析与探讨

摘 要：矿山领域是安全事故频发的领域之一，为了改善矿山企业作业环境，提高企业效益并切实保障采矿工人的安全，矿山开采新技术与方法的研究迫在眉睫，许多新技术的应用范围与实施环境需要结合现实进一步发展，文章将针对开采的几种新技术进行介绍并分析讨论现今开采的新技术的发展。

关键词：矿山开采;采矿：新技术

1 采矿新技术的重要性

1.1 规范矿山开采

在我国经济发展中采矿经济起到了莫大的推进作用，矿产资源在生活中广泛被利用，尤其是电力生产等行业，根据相关数据，我国煤炭资源数量约有5.9万亿t，它占我国能源总量的九成还多，但由于国内的资源布局较为分散，矿山所处的位置的经济发展态势又参差不齐，开采技术也有很大差别。在这样的情况下，经济落后地区的开采技术相对落后，而且开采效率与开采质量十分的低。因此，推广采矿新技术很有必要。对于矿产这些不可再生资源，一般都被深埋底下，而且鉴于煤炭自身的化学属性，在开采过程中容易生成易燃气体，在密闭狭小的空间中极易爆炸。同时在开采过程中，塌方与渗水的情况也时长发生，传统落后的开采技术无法有效避免这些问题。尤其是面对地质结构复杂程度高的矿山，传统技术更是难以实施。因此，矿山开采新技术亟需传播与推广，它可以帮助矿山规范开采，降低事故发生率，确保开采工人的人身安全。

1.2 提高企业核心竞争力

新的开采技术与方法可以带来更高的矿山开采效率，虽然需要企业淘汰老旧设备，重新投资开采设备，但是新的开采技术与开采设备可以为企业带来长久的利润，同时也是企业提升自身竞争力的途径。在矿产开采的行业市场中，应用新开采技术与方法的企业开采效果更加稳定安全，开采质量也有所提高，企业经济效益可以得到发展，同时这对于社会效益也起到了促进作用。

2 采矿的新型技术分析

2.1 炮采放顶煤开采技术

这项技术结合了滑移支架与二型钢梁放顶煤开采技术，它们具备如下的特点：首先，滑移支架技术就是将在前梁与顶梁位置通过安装沟槽或者弹簧钢与采矿层支出的三个液体单体柱通过销轴进行连接。此外，这项技术还要求技术工人分别为前梁与后梁安装时挑梁与尾梁。这样的新技术可以实现灵活开采，材料与安装都不是很复杂，性价比很高并且对应用环境没有很高的要求，非常适合矿山开采工程。这样，滑移支架放顶技术可以帮助采矿工人采到较高矿层，同时也很容易实施，但是这些技术仍然有一些缺点，比如支架的支撑稳定性不强等。

其次，二型钢梁放顶技术指技术工人在顶层架的二型钢梁与液压单体柱上进行支护工作，并且单独进行采矿与放顶，之后再通过人工爆破进行开采。这种技术广泛使用于矿层结构稳定性差的区间，并且该项技术设备要求较低，在现实过程中运用便捷，其缺点是工作流程复杂，需要较为专业的技术人员进行实施，专业性要求过强等。

2.2 伪倾斜柔性掩护支架技术

在开采中如果使用这项开采技术，可以获得一个较长的工作区间，同时产生的倾角可以适当被放缓，这为开采提供了一个较为舒适与宽松的开采空间，同时开采安全性可以得到很高的提升，这样采矿的效率与质量都可以得到保障。另外，這项技术在使用时可以令工作面炭的自溜，这也非常有效的减少了人工工作量。在该技术进行回采工作时，需要拆除进风巷，将回风巷长度根据标准进行相应的延长，当工作面接近开采区时，相关技术人员需要把所有的支架进行回收。

2.3 刨矿机开采技术

这项技术通常应用于浅中层矿层的开采，它能够一次性帮助开采至25m处的矿层，在这样高强度的机械能力下，人工劳动有效减少，人力成本有所降低，可以帮助企业提高开采的利润。而随着开采需求，刨矿机在不断的被改造与完善，逐步实现全自动、人工智能等现代需求。此外，技术人员为了保证机器的使用寿命与工作效果，会周期性的对它进行检查与维修，保障刨矿机可以正常被运用到矿山开采过程。

2.4 填充开采技术

这种新技术分为五种，分别为胶结式、高压注浆式、矸石填充式、矸石注浆式、黄土填充式。胶结式充填方法是运用充填骨料与胶结剂，将他们与水泥等成分充分混合，控制岩层移动，保障采矿安全，它主要被运用在复杂矿层的开采过程中。高压注浆式充填技术指覆岩离层注浆，这种技术用高压泵将充填材料压入上层岩层裂缝中，通过占据离层空间帮助降低开采空间与矿山岩层的变形与弯曲，可以避免地表事故的发生。矸石充填式是利用矸石与胶结剂，与胶结式填充法材料不同，但功能大同小异。矸石空隙注技术则是运用胶结法来固定冒落区域的岩石。

黄土充填技术是一种新型充填技术，它运用黄土进行填充，这种方法可以有效发挥煤矸石的数量优势与结构作用，可以方便地面矸石山的治理，减少对环境的破坏。可见这种方法对环境与企业收益都十分有利，值得进行推广与宣传。

3 矿山开采方法分析

3.1 结合信息技术进行开采

随着时代的发展，信息科技应该被广泛运用到各个领域当中，这种人工操作环境复杂的工业领域也必然需要运用到信息科技。在开采之前，矿产企业可以先对开采现场进行信息采集与分析，充分利用数据模拟与仿真等信息手段保障开采过程的稳定与安全，同时要与技术人员进行沟通，通过运用模拟等技术及时掌握地理信息，对预警情况进行模拟演示，针对性的制定出防止事故发生的对策，如果仍有事故发生，应当立即与技术人员联系，了解事故状态，辅助解决事故。这样，开采人员的生命安全得以提高，事故发生率也相应降低。这样的智能化开采将随着时间推移被广泛运用。

3.2 刨矿开采自动化

刨矿机的产生推动了自动刨矿机的研发，为实现自动化提供了新的方向，而且采矿效率有效提升。自动刨矿机具有快速穿破矿层的功能，在1m厚的矿层中每小时采矿量高达1500t。自动刨矿机的自动化程度仍在不断提升，它代表着矿产企业的自动化发展，同时，随着矿山开采更深更广，它对矿层的冲击力有效减弱了开采难度，保障了开采质量。当前该项技术唯一的要求就是需要操作者具有较强的专业性。

3.3 大采高综放技术革新

这项技术在发展中逐渐得到改善，现今形成了一种新的采矿技术，它的主要特点有：提高了开采高度、技术可靠性高、工作效率高、降低开采安全隐患等。在运用这项技术时，也需要做一些安全工作，比如进行液压支架防滑等，它目前面临着稳定性低，工作面管理难度大等问题。

3.4 开采环保化

众所周知，近年来矿山开采对环境造成了不可逆转的污染与影响，为了响应时代需求，政府和企业提出了绿色开采的新理念。矿产企业为了实现这一理念不断研发开采新技术，其中有煤炭地下气化技术、井下填充技术等。煤炭地下气化，顾名思义就是直接在地下将固态燃料变为气态，通过管道运输，这种技术成本不高，而且初步达成环保的目的，同时可以保护地面，防止其沉降。而井下填充主要是针对矸石，将其在地下废弃巷道进行。主要处理方法是直接充填采空区，但是由于整个过程对机械设备要求较高，整体难度较大。除此以外，还有一些绿色开采技术正在研发，比如保水开采等，它们的发展与推广将为我国的可持续发展助力。

4 结语

目前矿山开采作业仍然处于一个半传统的状态，希望新的开采技术与开采方法推出后可以同时保障企业的财产安全与人身安全，实现双赢，也希望在未来发展中，矿山开采自动化与智能化范围能够深度扩大，提高人民生活的物质水平。

参考文献：

[1]丰建刚.煤矿采矿新技术与开采方法的探讨[J].当代化工研究，2020（02）：130-131.

[2]李东红.关于煤矿采矿新技术与开采方法的分析探讨[J].石化技术，2019，26（08）：151+155.

作者简介：

牛艳斌（1986- ），男，山西吕梁人，现就职于阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿，研究方向：主要从事矿井采矿工作。