煤礦開采方法與技術應用

摘要：作為我國國民經濟的重要支柱，煤礦產業在我國的經濟發展中具有十分重要的作用，世界各國學者目前一直討論的一個問題就是煤礦開采技術。世界能源形式在二十一世紀的今天變得越來越緊張，面對這種情況，就必須要針對煤礦的開采方法和技術進行深入的研究。有鑒于此，本文針對煤礦開采方法與技術應用進行了分析和探討，供大家參考。

關鍵詞：煤礦開采技術;新工藝;煤炭地下開采

現在世界能源形勢變得越來越緊張，人們越來越重視石油、煤炭以及天然氣等傳統能源，現在全世界共同研究的焦點就是如何針對自然資源進行節約和保護，面對這種形勢，世界各國都在對新能源進行努力的開發。盡管如此，在當前甚至未來幾十年中煤炭仍然屬于必不可少的資源，現在最迫切需要解決的問題就是如何提升各種資源的利用率。科學合理地開發技術對煤炭資源而言具有十分重要的作用，因此有必要針對煤礦的開采方法和技術進行分析和探討。

1.我國煤礦開采技術方法概述

1.1短壁開采施工工藝

煤礦開采具有規模大的特點，因此現在長壁開采的煤炭資源變得越來越少，與此同時，由于處于煤田的邊緣地帶，因此在我國的煤礦生產當中短壁開采技術發揮著十分重要的作用。針對在煤巷快速掘進以及半煤巖巷道掘進的橫軸與縱軸切割方式互換掘進機短壁開采的掘進機短壁工作面通風安全系統、連續運輸系統以及短壁開采離機遙控操作系統，就能夠使快速掘進以及短壁開采的要求得到充分的滿足^[1]。

1.2煤礦集約化開發設計技術

現在煤礦開采技術變得越來越高，而且在煤礦生產當中普遍的運用到了煤礦的自動化生產和集約化生產方式，一井一面的集約化生產模式在環境條件合理的礦區得到了廣泛的實施。而多井生產的模式在環境條件不合理的礦區也能夠得到有效的實施，這樣就可以將大量的生產流程和地面設施節約下來，最終能夠有效地控制煤礦的施工管理成本。

2.致力于我國煤礦開采技術不斷提升的重要意義

面對地方煤礦發展以及全國經濟發展的新形勢，經濟建設主戰場成為了我國煤礦開采技術改革的主要發展方向，所以必須要不斷的突破煤炭開采技術的前沿，針對煤炭發展戰略在我國所必須的技術儲備進行大力開發，緊緊跟上產業科技的發展步伐，對煤礦的技術開發進行重點的長期研究，從而能夠有效地實現技術制高點，這樣才可以在社會主義市場經濟當中實現生存和發展，所以，在我國煤礦的發展中廣泛地應用煤礦開采新技術具有十分重要的作用^[2]。

從采煤方法種類的角度來講，因我國煤層賦存條件千差萬別，決定了我國采煤方法必然是多種多樣的。據不完全統計，我國目前的采煤方法有50多種，是世界上采煤方法最多的國家之一^[3]。

相對于世界上先進的國家的采煤設備而言，我國的煤礦采煤設備仍然存在著較大的差距。同時，我國的煤礦生產還存在的相對較低的設備耐久性和工作可靠性、較小的生產能力、較低的設備生產工藝等，同時自動化控制和監測監控的功能也不全面。

在巷道掘進上，我國的掘進設備功能單一、種類較少。煤巷錨桿支護技術在我國基本上已經成熟，同時還在沖擊礦壓巷道、復合破碎頂板以及全煤巷道當中到了廣泛的應用，而且支護效果和經濟效益也比較突出。現在重點煤礦煤巷錨桿支護率在我國已經達到了75%左右。采掘巷道的支護在我國主要是采用U形鋼拱形支護、梯形棚支護逐漸的向錨桿支護技術過度。然而錨桿支護主要施工工藝就是通過對錨桿及其配套結構，因此嚴重的影響到了掘進速度的提高。

相對于發達國家的技術而言，我國的煤礦采煤技術仍然比較落后。因此，要想保持我國的煤炭產量，必須要積極地改善煤礦地下開采設備的落后現狀，堅持走自主創新研發的路線，從而有效地推動我國煤礦開采技術的不斷提升。

3.煤礦開采在我國的主要方法

我國的很多地區都具有較大的煤層賦存變化、復雜的地質構造以及較小的生產能力，因此極大地增加了煤礦開采的技術上的難度。面對當前的煤礦開采發展形勢，就必須要針對煤礦開采新技術進行大力的開發和研究，并且致力于我國煤礦采礦效率的不斷提升。在采礦技術的不斷發展過程中，針對煤礦的開采工藝和方法進行不斷的改進，使煤礦頂底板控制技術能力得以提升，能夠有效的防止發生頂底板事故^[4]。其主要的方法為：

3.1偽傾斜柔性掩護支架采煤法

通過掩護支架的作用隔開采空區以及工作空間，從而使頂板管理工作得以簡化，并且將良好的安全生產條件創造出來，從而使勞動力得以解放，這就是所謂的偽傾斜柔性掩護支架采煤法。這種采煤法具有以下的幾種特點：較低的掘進率、簡單的生產系統、較長的工作面、變緩的工作面傾角。通常在煤層厚度變化不大、埋藏穩定以及2m至6m開采厚度的煤層比較適合采用這種方法。采煤技術條件、沿傾斜變化情況以及煤層傾角大小決定了其工作面區段高度。

3.2滑移支架放頂煤開采

滑移支架放頂煤開采法當中由支柱以及頂梁共同組成了滑移頂梁，通過導向槽或前梁彈簧鋼與頂梁連接前梁和后梁，采用3個左右的液壓單體柱作為支架的支柱。同時，可以將探梁或挑梁安裝在前梁前端，可以將尾梁安裝在后梁尾端。滑移頂梁支架具有適應環境廣、低成本、結構精簡、方便靈活以及安全可靠的特點，因此在中小煤礦開采中得到了廣泛的應用。滑移支架放頂煤開采法的缺點是較差的穩定性、工作面工作阻力和支架初撐力偏低^[5]。

3.3刨煤機采煤方法

在特薄煤層開采當中刨煤機應用的比較多，其能夠達到0.6m的最小開采厚度，并且穩定性很高，因此在操作維修的時候非常方便。在上部和下部刨鏈當中上部導軌可以很快的進入進去，將優質結構鑰制成主要是為了將底部導軌加固。為了能夠有效的避免出現部件的磨損、粉塵生成以及減產情況，可以采用安裝刨煤機水平控制系統的方法，從而能夠與各種起伏的煤層變化相適應。刨煤機開采技術在煤礦生產當中的應用可以極大的提升煤礦生產效率。

4.新的煤礦開采技術

4.1煤炭地下氣化技術

作為一種特殊的采煤方法，該技術主要是有控制的燃燒處于地下的煤炭，利用對煤炭的熱化學作用從而將可燃氣體產生出來。

4.2煤礦“三下”開采技術

該技術主要是針對地表沉陷規律開采上覆巖層運動規律進行深入的研究，從而使相似材料模擬以及數值模擬計算等得以提升，最終使地下水資源、地表以及建筑物保護需要得到充分滿足的這樣一種優化參數和開采系統。

4.3深礦井開采技術

該技術主要包括深井通風、瓦斯及熱害治理、井巷布置、沖擊地壓防治、煤層開采的礦壓控制等，同時還需要加強對以下幾個方面的研究：熱害治理技術與裝備;深礦井巷道快速支護與掘進裝備和技術;深井沖擊地壓監測監控技術和防治技術、作業場所環境的變化、深礦井圍巖應力場和狀態以及相應的分布狀態等;高產高效的深礦井開采有關配套技術等。

5.結語

我國的很多礦區具有惡劣的環境以及復雜的地形，同時一些中小型煤礦企業具有較低的資源回收率、較差的安全條件和的裝備以及落后的開采工藝等，因此一些煤礦生產企業由于生產設備和生產技術的落后在我國被淘汰掉了，出現了大量的小型煤礦關閉的情況。要想打破這一局面，就必須要針對煤礦開采方法和技術進行創新，現在煤礦的發展方向就是礦井的自動化、系統化、集中化以及大型化，針對采煤方法和工藝進行改進是煤炭開采技術的主要發展思路，所以必須要堅持創新，最終促進我國煤炭開采事業的不斷發展。

參考文獻：

[1]高同尚.科學技術與科學管理在煤礦開采中的應用分析[J].黑龍江科技信息.2013（09）.

[2]張挺.煤礦開采技術應用現狀的解析[J].電源技術應用.2013（02）.

[3]徐永圻.煤礦開采學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2009.

[4]王禮軍，邱全禮，萬建輝.煤礦開采技術應用現狀的分析[J].民營科技.2013（01）.

[5]周遠生.試論煤礦開采方法與技術應用[J].價值工程.2012（23）.