采矿工程特点及采矿技术在采矿中的应用对策研究

2021-04-03章征峰

中国设备工程 2021年19期

章征峰

（山西美锦集团东于煤业有限公司，山西太原 030400）

在当前激烈市场竞争环境中，我国煤炭企业要想能够保持稳定发展态势，就应该紧跟时代发展步伐，积极调整传统采矿技术，事先勘察好开采现场各方面的环境，制定切实可行的开采方案，保证人员能够在极高开采效率下，安全完成开采任务的基础上，也能够整合现代化的采矿技术，为我国煤矿行业尽快实现可持续发展目标打下坚实的基础。

1 煤矿采矿工程的特点

煤矿采掘技术和工艺的择取主要取决于煤矿采矿工程的特点。矿产资源所处的环境和地理方位都非常复杂，因为所处环境的差异会导致出现差异性的采矿工程特点。对煤矿采矿工程的特点进行汇总分析，主要可分为以下几点：（1）矿产资源不具备再生性。之所以说矿产资源不具备再生性，是因为其形成需要经历漫长的时间和特定条件，因此自然界中的矿产资源存量是有限的，如果毫无计划、毫无秩序、毫无章法地进行开发利用，总有一天会消耗殆尽。基于此开展有计划的采掘活动是必不可少的，从中则选出最为优质的采掘技术和工艺，以免产生资源浪费问题。（2）煤炭采掘工作具有较强的专业性。煤炭采掘工作主要是在特定区域中按照煤炭资源所处的地理环境、地质条件等实际情况，通过相应的采掘技术和工艺完成对煤炭资源的开展任务。其中煤炭采掘工作所处的空间环境是没办法更改的，恰恰因为空间条件的局限在很大程度上限制了资源的可开采性，所以，煤炭采掘工作的指导人一定要具备良好的专业素质，掌握专业技能，具有丰富的实践工作经验，如此不但能够确保煤炭采掘工作的安全进行，还能实现合理采掘的目的。（3）煤炭采掘工作具有较高危险性。我国煤炭资源大都深埋在地下环境中，因此利用井工采掘是必不可少的。如此便会遭受大量危险因素的干扰，例如，煤尘、瓦斯、水灾害、毒害气体、地质架构等。如果矿下出现安全事故，便会给矿下工作人员与煤矿企业造成巨大经济损失。并且，通过近年来的开采利用，地下浅部的煤炭资源已日渐枯竭，煤矿采掘的深度在逐渐提升，其中潜存的危险因素也是越来越多。总结来讲，煤矿生产具有较高危险性。（4）煤炭采掘工作具有一定的流动性。这里所讲的流动性重点指的是煤矿工人具有较高流动性。煤炭资源大都地处偏远区域，同时因为我国产能结构的改变，对于煤炭的需要量在逐渐缩减，部分小型的煤矿公司没办法支付给工人足够的工资，导致很多技术工人无法承担压力而流失掉，从而在煤矿公司中形成恶性循环。

2 采矿工程现状

在国家改革创新的大环境中，城镇化建设得以高效推进，城镇中建筑施工和基础设施的构建针对矿产资源的需要量在不断攀升，因此国内矿产资源的开采量和开采范围也在不断扩充。在现代化的社会中，国内科技方面也获得了迅速发展，我国社会各行各业和当代信息科技的融合度逐渐提高，矿产开采工作同样如此，当代信息科技的运用在很大程度上提高了矿产资源的采掘速度和采掘质量，缩减了采掘期间资源的损耗量，促进了矿产采掘业的长久稳定发展。虽说目前国内的采矿工程可以较好地满足社会各个行业发展的需要量，采矿工程机制也较为完善，但在矿产采掘期间依旧存在很多难题：（1）专业的采矿技术工人属于煤矿采掘中的一大核心力量，在提高煤矿采掘效率上起着关键作用。但就目前煤矿采掘行业实情来讲，具有较高专业水平的技术工人储量并不多，特别是复合型的专业技术工人少之甚少，目前已有的技术工人不具备较高的安全意识和创新意识，因此无法达到当代采矿工程的标准。（2）当代煤炭采掘技术运用受到限制。在煤炭采掘工作中，因为矿种的改变给采掘技术带来了新的挑战，在现代化的采矿工程中仍然存有先进采掘技术运用程度低、设施陈旧过时、勘测内容不详尽和不准确的情况，致使煤矿采掘工作很难达到预计的效果，因为勘测工作涉及面较小，严重时会引起重大事故的出现。（3）安全监管工作未执行到位。众所周知，煤矿开采工作中具有较高危险性，一不留神就有可能产生重大事故，使煤矿工人的生命受到威胁。而目前采矿工程的安全监管工作存在较多问题，未能构建出安全稳固的工作环境，对采矿工人的安全知识教育也不够系统全面，再加上风险警报设备和技术过时老化，使得煤炭采掘工作的安全性无法获得有效保障。

3 采矿技术在采矿中的应用对策研究

3.1 制定有效的安全风险预控措施

在对煤矿进行采掘期间潜存着较高风险，所以必须和有关专家开展综合性的论证工作，充分判别其中的风险因素并严加预防。另外，还可通过事故树总结分析的方式，优化处理开采中风险较高的工作环节，进而从整体上提升煤矿采掘的安全系数。同时，还要按照采矿工程的特点，综合具体的开采实情，对事故树制定期间，尽可能充分归结到和项目有关的风险源实践中，最终有效提升安全风险监管的成效。

3.2 废石、尾矿混合填充技术

现阶段，国内的煤炭采掘技术具有显著的经济化效益，提升经济收益属于煤矿采掘技术的核心价值。因此，要想确保煤矿采掘的经济效益，确保所有采掘活动均能获得预期收益，则必须在每次开采活动中均做到废石不出坑。首先，需要对填充料进行科学布控，利用有关技术降低充填脱水所用的时长。另外，针对部分不可以混合充填的材料，需要尽快做出正确处理方案，最终满足废石不出坑的基本条件。

3.3 岩层控制技术

在对煤矿进行采掘期间，必须由专业工作者事先对矿区实施勘查工作。必须在获得有关的地理信息后，才可开启采掘工作。基于此，利用岩层控制技术可有效掌握矿区内部岩层的详尽情况，同时，还可以把有关信息总结输送到后台中，给相关工作者煤矿采掘方案的制定提供重要的参考依据。

3.4 倾斜厚层开采技术

倾斜厚层开采技术属于一次性的采掘技术，在运用期间必须按照实际情况来选择，重点和缓倾斜厚煤层地区相匹配，可在具体操作期间，提高支护的稳固度，这样便可有效提升局部的稳固度，以免产生顶梁焊缝裂隙、滑倒和四连杆形变等问题，在具体运用期间，该技术具有重大意义，可为千斤顶的顺利工作带来支持作用，以免产生设施损毁问题。

3.5 智能开采技术

在科技优化创新的促进下，煤矿采掘技术同样在不断优化创新，采掘技术的智能化变成了现阶段最关键的技术发展方向，作为最新的采掘技术，重点是在信息化科技、计算机科技的支持下完成的，将信息化当作重要载体，构建出了自动化的监管和控制体系，降低了人力操作的误差率，有效提升了采掘速度和采掘质量。在自动化的推动下，智能化的采掘技术变成了今后的重点发展趋势，虽说部分技术在运用期间还显得不够完善，还应该在实际运用期间进行持续优化调节，才可真正达成智能化控制的效果，例如，遥控采煤技术、自动化机械技术、数字模型模拟技术等都属于智能化的煤矿采掘技术。