淺析采礦工程中開采方法的有效選擇

王書陽

摘要：進入新世紀以來，隨著我國市場經濟水平的迅速提升，我國的環境保護工作也越來越受到了人們的重視，而在我國的煤礦開采工程中，卻也面臨著諸多的環境問題，如土地資源遭到嚴重破壞、水資源受到破壞以及大氣受到嚴重的污染等，因此為了有效地解決這些環境問題，本文分別就開采方法優選的重要意義、采礦方法、采礦引起的環境問題以及綠色開采技術進行了詳細的探討。

關鍵詞：采礦工程；開采方法；開采技術

中圖分類號：X752 文獻標識碼：A

一、開采方法優選的重要意義

我們在利用大自然的同時也在無形中改變了它，這就造成了生態平衡的破壞。我們不能只看眼前利益，盲目的利用自然資源，而是要提前預防自然資源的過度使用和浪費。而礦產資源是不可再生的，它不能夠被循環利用，所以對于采礦方法的選擇是非常重要的。采礦工程中開采方法的選擇直接決定了工程的質量和安全指數，也會間接地影響施工的效率，選擇正確的開采方法是進行采礦工程的第一步驟，所以對于選擇方法的探析是具有重大意義的。我國傳統的對于采礦方法的選擇過程一般包括初選,技術經濟分析和綜合分析三個階段,再對比后選擇最優方案。由于在考慮過程中涉及到的因素具有不確定性,一些經濟技術指標沒有統一規定,甚至某些技術因素不能定量比較,而設計者又具有個人主觀性,使選得的最終方案未必是客觀的。

二、采礦方法的分析

現如今，采礦的方法已超過了100多種，像空場采礦法、崩落采礦法以及充填采礦法都是當下最為流行的三種方式。但是，如果采礦的方法在運用過程中，運用不當就會致使意想不到的危險出現，以下是對其采礦方法的分析：

1、由于其礦體勘探的程度比較低對其埋藏規模以及情況沒有非常清楚的了解，便錯誤的對其采礦場的采準工程進行了規劃、布置，同時對于采準的工程還存在著欠缺、滯后的等原因因素，為礦體的開采帶來非常大的難度與不便，而且使其開采作業的危險性也逐步增加。

2、在開采作業過程中，由于其采礦的方法以及施工順序不當，不但會引起地壓增大、片幫、冒頂的安全隱患以及危險情況的出現。而且也會使復雜的安全生產條件、不合適的開采工藝以及頂板管理不當等的情況出現，嚴重的情況下還會直接導致各種危險事故的發生。

3、由于其不合理的采場結構參數以及回采順序，使得其地壓在開采過程中增大、采場的頂板出現片幫、冒落、變形，嚴重時甚至會破壞回采巷道。

4、由于其回采工作面的聯絡巷與人行通風天井沒有貫通，使得采礦人員在進入回采工作面時，只能選擇從出礦口進入，這就間接地增大了采礦人員的生命安全隱患。

5、由于其天井與上部中段平巷的不貫通，使其通風條件變得不暢通，從而導致了新鮮的風流無法進入采場場的情況出現，使得采礦人員易導致炮煙中毒的幾率增大。

6、由于采場作業在出礦中或者出礦口出礦，使其出現礦石懸空后進入或跌落的幾率增大，導致其采礦人員陷入礦石流中的情況發生，從而致使人員傷亡事故的出現。

三、煤礦開采技術方法的運用途徑

1、硬頂板控制技術

此項開采技術是一項立足于對低壓水平較小，且埋深深度較淺硬頂板、厚頂板煤層的開采控制技術。該項技術的核心在于：通過面向巖層結構實施傾斜深孔爆破技術、或者是定向水力壓裂技術的方式，對頂板進行及時的處理，確保這部分較淺硬頂板、厚頂板能夠在既定的時間范圍內達到冒落的標準，從而確保頂板煤層回收率的額可靠性。與此同時，由于基本頂能夠按照一定的步距進行跨落，因此還對于提高綜采工作面的安全性而言有重要的價值。

2、硬厚頂煤控制技術

此項開采技術是一項立足于對支撐壓力水平較低，埋深深度較淺硬質頂煤的開采控制技術。此項技術的核心在于：通過對高壓注水壓裂技術、以及深孔預爆破技術的綜合應用，確保頂煤媒體能夠滿足“隨采隨冒”開采標準，避免頂煤回收率過低導致開采不徹底的問題產生。

3、綜放開采成套設備配套技術

此項技術是一項立足于對冒放性水平較差頂煤的破碎以及頂板控制技術。通過與液壓支架設備的綜合應用，使得回采工藝能夠得到顯著的提升，避免放煤時間過長，同時可提高綜采工作面的推進水平。同時，綜合對煤巷錨桿支護技術（可滿足寬度在5.0-5.5 m以內寬度煤巷工作面的應用需求）的實踐，還能夠確保綜采工作面配套設備運行效率得到有效的提升。

4、傾斜煤層長壁開采技術

針對不同厚度的傾斜煤層而言，在煤礦開采技術方法的應用方面還存在一定的差異性。以厚煤層為例，研究的重點表現在對連桿變形的加固，以及對支架結構強度的改善方面，在一次全采后大采高長壁綜采技術的實踐方面，重視對頂梁焊縫質量的控制，以及對支架防滑控制技術的研究，提高其高產高效的水平。而以薄煤層為例，研究的重點在體現在對刨煤機大功率、小體積的研究，以及對長壁開采技術的研發這兩個方面。兩者相互配套，依賴于對綜采液壓支架的研發與應用，提高長壁開采的綜合質量與水平。

四、綠色開采技術

1、煤炭與瓦斯共采技術

瓦斯屬于一類溫室氣體，它也是一類情節能源，而有時它更是導致礦井重大安全事故的根源。所以對于瓦斯氣體，我們應盡可能的將其資源化，建議采取以下幾個技術對策：

首先是采集之前的抽采技術，在開采煤炭之前，如果能夠有效地將瓦斯氣體從煤層中抽出，那么就能夠充分的提升煤炭開采過程中的安全性。然而，我國采礦工程中的媒體的透氣性都不高，所以采用抽采技術還是面臨著一定的技術難題的；第二，就是煤炭與瓦斯共采技術，在開采煤炭完成后，圍巖的壓力會大大降低，因此在采空區就是釋放出大量的瓦斯氣體，這正是抽采瓦斯的最好時機，也就是我們所說的煤炭與瓦斯的共采技術，在關鍵層的控制理論中，當其斷開后就會形成O 形通道理論，所以在抽采瓦斯氣體的過程中，還能夠指導鉆孔布置的施工作業；第三，在廢棄的礦井中抽采瓦斯氣體，在廢棄礦井的煤層中是含有大量的瓦斯的，我們便可以利用巖體內裂隙場的分布情況將瓦斯氣體抽出。

2、矸石的處理

在我國的大量的采礦工程中，每一年的矸石排出量最少都要有5億噸，不但嚴重的影響的我國的地形地貌，同時由于其自燃現象的時有發生，還會導致大氣污染，對我國的環境也會造成嚴重的影響。而假如原來就堆積的矸石又沒有得到及時的處理，那么矸石的含量就會越積越多，因此，各地政府應建立相關的激勵政策，而各個企業也應積極的研發新技術，從而妥善的處理矸石的堆積問題。在綠色開采技術的要求下，應盡可能的少排出矸石，所以就要優化巷道的布置，少開掘巖石巷，建議多開煤巷，而這一問題又是與煤巷的維護技術緊密相關的。隨著我國采礦工程的不斷深入，就會不得不多開一些掘巖石巷，所以要想處理好矸石的排放問題還是有一定難度的，并且對于成分不同的矸石還應選擇不同的處理方法。

3、保水開采技術

保水開采技術與防止潰水技術是有著明顯的區別的，防止潰水技術更注重操作的安全性，而保水開采技術則更注重開采前后的巖層的地質水文條件的變化情況。在一些地區進行完采集活動后，會形成所謂的地下漏斗，隨著降雨的不斷增加，下降漏斗就會慢慢消失，巖層的隔水性能是較好的；而在某一些地區開采煤炭后，會形成水洼，還可以在湖、河、海下進行開采活動，這對當地的水文地質條件的影響就不大；當然也有很多區域在進行完開采活動后，對當地的水文地質條件會造成嚴重的破壞，甚至還會流失大量的地下水。

結束語

綜上所述，在采礦工程中重視開采方法的選擇是具有重大意義的，進行開采方法的優選不僅可以降低開采的成本，而且可以保證開采的安全性，還可以提升開采人員對于開采部門的信任程度，進而提升部門的形象以及企業的效益。另外，在開采方法的選擇過程中，要實事求是，不能人為的改變。相關人員要加強監督的力度，避免不必要的浪費，并且要對開采單位進行必要的教育，避免不規范的開采操作。

參考文獻

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［2］秦雷，綠色開采在采礦工程中的重要應用。黑龍江科技信息，2012（05）