淺談煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

摘 要：煤炭是我國的主要能源之一，煤礦開采的最終目標(biāo)就是為了不斷提高煤炭產(chǎn)量，這既有經(jīng)濟(jì)效益又有社會效益。所以一直以來煤礦領(lǐng)域研究的重點(diǎn)都是如何在確保生產(chǎn)安全的前提下，最大限度地提升煤炭產(chǎn)量。經(jīng)過無數(shù)專家的不懈努力，終于探索到了一條能夠提高煤炭產(chǎn)量的途徑，即采用最科學(xué)、最合理、最有效的方法進(jìn)行煤礦開采。由此引出了大量的煤礦開采技術(shù)。在這些技術(shù)中，有的實(shí)用有的不實(shí)用。為了使實(shí)用的煤礦開采技術(shù)效果更佳，就必須在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷地進(jìn)行創(chuàng)新。基于此點(diǎn)，文章就煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用進(jìn)行淺談。

關(guān)鍵詞：煤礦；開采技術(shù)；技術(shù)創(chuàng)新；應(yīng)用

1 我國煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新方向研究

煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新方向必須建立在煤礦安全、高效生產(chǎn)這一基礎(chǔ)之上，同時(shí)還要充分考慮綠色環(huán)保，這樣有利于減少環(huán)境污染。

近年來，隨著我國各大煤礦采掘作業(yè)全機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)，給煤礦生產(chǎn)效能的提高奠定了基礎(chǔ)，并且也為煤炭開采技術(shù)與現(xiàn)代化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合提供了條件。而目前需要重點(diǎn)研究是應(yīng)當(dāng)如何構(gòu)建起一套較為完成的采煤工藝?yán)碚摚⒁源俗鳛橐罁?jù)來對煤礦開采技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。

當(dāng)前，我國的長壁采煤技術(shù)基本上趨于成熟階段，同時(shí)綜采放頂煤技術(shù)的應(yīng)用水平及其相關(guān)理論的研究也有了非常明顯的提高。集約化生產(chǎn)模式的提出，為煤礦高產(chǎn)高效、安全開采的實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步鋪平了道路。所謂的集約化實(shí)質(zhì)上就是以提高采掘作業(yè)面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心，來達(dá)到提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要先進(jìn)的采煤工藝和技術(shù)設(shè)備作為保障，所以創(chuàng)新煤礦開采技術(shù)其實(shí)就是為了煤礦生產(chǎn)集約化打基礎(chǔ)。以上是從幾個(gè)大方向來研究我國煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新方向，下面在從幾個(gè)小方面對開采技術(shù)的具體創(chuàng)新目標(biāo)進(jìn)行研究。加大開發(fā)淺埋深、硬煤層以及硬頂板這三大煤礦困難煤層的開采技術(shù)力度。在具體開發(fā)過程中需要重點(diǎn)考慮的技術(shù)問題有以下幾個(gè)方面：（1）硬頂版控制

技術(shù)。對于這一技術(shù)的研究重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在埋深相對較淺且地壓較小的影后頂板控制技術(shù)上，借助一些巖土力學(xué)方面的理論，來提高頂煤的回收率，這不僅有助于頂煤的進(jìn)一步破碎，而且還可以確保作業(yè)面安全生產(chǎn)。（2）硬厚頂煤控制技術(shù)。對于該技術(shù)的研究重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在硬厚頂煤的快速處理這個(gè)方面，借此來使頂煤能夠隨時(shí)冒隨時(shí)采，這有助于提高頂煤回收率。

2 幾種創(chuàng)新開采技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用

2.1 創(chuàng)新開采技術(shù)在煤礦水資源污染控制方面的應(yīng)用

（1）當(dāng)煤系頂板上一定距離外賦存有較大含水層時(shí)，盡可能采取一些采后頂板移近量較小的特殊開采技術(shù)，使煤層頂板冒落的高度不致導(dǎo)通上覆的含水層。

（2）當(dāng)煤層底板有強(qiáng)含水層時(shí)，應(yīng)將井下巷道布置在這些含水層上方的安全距離處。如遇斷層切割，則應(yīng)進(jìn)行滲水或突水的嚴(yán)密封堵。

（3）當(dāng)?shù)V區(qū)地面有水體時(shí)，應(yīng)在地下相應(yīng)范圍留設(shè)保安煤柱或采用特殊的采煤法對于實(shí)現(xiàn)水化采煤的礦井應(yīng)采用閉路循環(huán)供水系統(tǒng)，使礦坑水資源化。有些礦區(qū)賦存有奧陶紀(jì)灰?guī)r、太原組灰?guī)r等豐富的巖榕、裂隙水，一般水質(zhì)均較好，pH值大多呈中性，礦化度較低，一般不含有毒、有害離子，只需在礦坑內(nèi)的源頭處妥善截流，通過專用管道將其排至地表，再經(jīng)簡單的消毒后.即可作為生活飲用水或工業(yè)用水。既減少了礦坑水的外排量，同時(shí)又緩解了礦區(qū)的飲用水或工業(yè)用水的緊張局面。有些礦區(qū)坑內(nèi)的潔凈水，還含有多種有益的礦物元素，可開發(fā)為優(yōu)質(zhì)礦泉水，只有良好的經(jīng)濟(jì)效益，才能減少礦坑水的污染程度。定期對井下水倉進(jìn)行清理；完善井下排水系統(tǒng)，水溝規(guī)范并嚴(yán)加蓋板；以水介質(zhì)代替乳化液或盡量采用油路系統(tǒng)的閉路循環(huán)。

2.2 大力推行瓦斯抽放，實(shí)現(xiàn)瓦斯資源化

瓦斯在井下的涌出，是廢氣又是一種可利用的資源。據(jù)估計(jì)，我國陸上埋深2000m以下的煤層氣（CH4）資源量達(dá)幾乎與天然氣資源相當(dāng)，若能將其充分利用意義十分重大。

由于種種原因，我國僅有部分煤礦實(shí)行了瓦斯抽放，而且就在抽出的瓦斯中，除一部分用于民用、發(fā)電及少量作為化工原料外，其當(dāng)一部分都放空了，不僅白白地浪費(fèi)了這些可貴的資源。而且嚴(yán)重地污染了環(huán)境。

2.3 采用控制炸藥爆破造成廢氣污染環(huán)境的開采技術(shù)

（1）在采、掘工作面盡可能采用機(jī)采、機(jī)掘，力求消除井下爆破作業(yè)。

（2）在必須使用爆破作業(yè)的場所應(yīng)優(yōu)化鉆爆參數(shù)，在保證一定爆破效果的同時(shí)，盡量降低破碎單位巖石體積的炸藥消耗量。

（3）在條件適宜的礦井，積極推廣水力采煤。

（4）以高壓空氣筒代替炸藥爆破應(yīng)當(dāng)加大工作面兩巷的寬度并配備短機(jī)頭刮板機(jī)和長搖臂采煤機(jī)，實(shí)現(xiàn)采面的無缺口開采，避免由炮掘缺口所帶來的破廢氣污染。

（5）大力推廣水炮泥或在炮泥填塞物中加人石灰或其它堿性物，以降低爆破時(shí)有害氣體的生成里。

2.4 減沉開采減沉開采技術(shù)

主要包括條帶開采技術(shù)存在的主要問題是采出率低、浪費(fèi)大量煤炭資源；而傳統(tǒng)的全部充填開采技術(shù)存在的主要問題是充填成本相對煤炭價(jià)格偏高、充填材料來源受限、充填量大、充填工藝不能適應(yīng)煤礦高效開采要求。為了降低充填成本，相關(guān)學(xué)者提出了部分充填（條帶充填）控制開采沉陷的思路，并推廣應(yīng)用。近年來，我國在一些礦區(qū)應(yīng)用采空區(qū)上方離層裂隙注槳充填法也起到了減緩下沉速度和下沉量的作用，但開發(fā)廉價(jià)、性能優(yōu)良的充填材料和提高對巖層移動控制規(guī)律的認(rèn)識勢在必行。

3 結(jié)束語

總而言之，要想不斷提高我國煤礦的開采效率，就必須不斷對開采技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，探尋一些既高效又環(huán)保的開采技術(shù)，并將一些確實(shí)可行的技術(shù)應(yīng)用到煤礦開采作業(yè)當(dāng)中，在應(yīng)用的過程中尋找不足之處，并有針對性地進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善。這樣能讓創(chuàng)新的開采技術(shù)獲得更加廣泛的應(yīng)用，從而減少煤礦生產(chǎn)過程諸多的不利影響，為促進(jìn)煤礦企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展大小堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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