煤礦采煤技術的合理優化探討

摘 要：基于目前我國采煤方法落后、設備不夠先進、安全條件差及資源回收率低等一系列問題，針對煤礦采煤技術提出了合理的優化措施，以期在保證安全生產的基礎上提高煤礦的生產效率。

關鍵詞：煤礦；采煤技術；出采率；注漿技術

中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.077

隨著煤炭資源需求量的不斷加大，利用先進的開采技術實施大規模、高效率的煤礦開采，不僅對解決我國內部煤炭的供需矛盾具有重要作用，還關系著我國煤炭對外出口貿易所帶來的產值。因此，鑒于煤炭資源對我國經濟發展及社會建設所起的重要推動作用，本文通過對我國煤礦企業開采技術現狀進行分析和研究，努力探求煤礦開采技術的合理優化措施，以促進我國煤礦企業的安全、高效生產。

1 煤礦開采技術優化簡述

在我國煤礦開采中，地面開采占總開采量的7%左右，大部分煤礦開采作業是井工開采。在井下作業時，應該按照一定的順序先開通地下井筒，然后掘進巷道，最后布置開采區和開采工作面，再進行煤礦開采作業。采掘過程中，要及時對工作面進行支護，對采空區進行填充作業。采出的煤炭和矸石通過井下提升機運輸到地面。眾所周知，井下開采環境比較惡劣，生產環節、工序管理都較為復雜，因此，井下與地面布置及生產系統要合理配合，這樣才能提高煤礦生產率。“采煤技術優化”是指通過應用新的開采方法和先進設備，對礦井的生產系統進行優化升級，改革傳統的生產管理制度和作業方式，以提高煤礦安全性和生產效率。

2 煤礦開采技術合理優化原則

煤礦資源是不可再生資源，其開采程序不同于其他資源開發，開采難度較高。煤礦企業在日常的生產及管理過程中，經常會遇到通風問題、安全問題以及井下開采效率與質量問題。因此，針對煤礦開采技術的合理優化，必須遵循以下開采原則。

2.1 安全原則

在煤礦開采過程中，要始終堅持“安全第一”的原則。對于煤礦生產中的各個生產環節及工藝流程，要做到定期檢查，以確保符合安全生產標準規定；在進行巷道布置作業時，應對井下行人、運輸、通風、防水、防火及防瓦斯等分別建立積聚通道，保障生產工作的順利開展。此外，加強對各種工藝設備的檢查，防止發生支架傾斜、冒頂、片幫以及機電事故。

2.2 經濟采煤方案原則

在煤礦開采中，采煤方法有多種，因此，在選擇采煤方法上除了遵循安全原則外，還要考慮眾多方面因素，具體包括以下3方面：①要綜合分析開采方法的產量、效率、掘進量等，最后合理地制訂方案；②在選擇采煤方法時，還應該考慮對企業經營管理有幫助、能降低勞動強度、能提高工作面產量的采煤方案；③考慮成本和材料效率等，選擇可以節約成本、提高材料回收率的經濟、適用方案。

2.3 提高煤炭出采率原則

煤炭的損失與否與煤炭的出采率有直接的關系，提高煤炭出采率，不僅能夠有效降低煤炭發生自燃的概率，避免井下火災的發生，還能夠延長采煤工作面以及開采的期限，進而降低煤炭的損失率。

3 煤礦采煤技術的合理優化

我國煤礦開采企業十分注重采煤技術的運用，但目前我國的采煤技術還存在很多問題和不足，技術水平仍相對較低，采煤效率也較低，且對礦區的生態環境破壞嚴重。針對以上問題，急需采取相應的優化措施，以提高煤礦開采效率。通常，采煤技術的合理優化措施主要有以下3種。

3.1 采用離層注漿技術

該技術的主要原理是通過高壓作用將高溫漿液注入到采空區上方的覆巖離層帶，以控制覆巖下沉，進而達到控制地表沉降的目的。其注漿工藝過程如圖1所示。離層注漿與采空區填充方法有所不同，它不需要在井下作業，因此，不會對井下生產系統產生較大的干擾，并且其設備簡單易操作，成本較低，極大地提高了煤炭的回收率。但是，該技術需要在煤礦開采過程中準確地控制采空區尺寸，合理確定離層和開采尺度，使之不能達到充分采動，避免地表沉降。

3.2 采用條帶開采技術

條帶開采技術主要是將煤礦劃分成條形帶，通過先開采一部分、預留一部分的開采方式，進而保證預留煤柱的穩定性，以使留下的條狀有足夠的支撐力來支撐上層的巖石。采用這種開采技術能夠有效減少地表變形，防止煤礦災害發生。在應用條帶開采技術的過程中，務必要對每一個條帶進行合理的劃分，不能超出規定的范圍，并保證條帶的穩定。該開采技術所需投

入的設備較少，因此成本較低，且穩定性及效率高，被廣泛應用于煤礦開采中。

3.3 采用放頂采煤技術

放頂采煤技術適用于一些煤層較厚的煤礦，其應用方法是沿煤層底部一周開挖一個2 m左右的工作面，接著再運用常規采煤方法回采。在開采過程中，為了提高開采效率，可以借助煤礦自身的壓力或人工松動的方式開采。另外，為了確保采煤安全，對于頂部破碎的煤層，應該利用支架開采。雖然該技術在厚煤層開采中效果較好，但煤炭資源的回收率和利用率卻極低，因此，還需要進一步升級改進。

4 結束語

綜上所述，煤礦開采技術在煤礦開采企業發展的過程中發揮著至關重要的作用。因此，針對采煤過程中出現的種種問題，煤礦企業一定要以采煤技術合理優化原則為基礎，采取有針對性的優化措施，進一步提高煤礦的生產效率，確保煤礦生產的安全性。

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作者簡介：張敏（1969—），男，山西朔州人，工程師，研究方向為煤礦安全管理。

〔編輯：劉曉芳〕