煤礦開采技術的現狀及其發展

谷健

摘要：改進煤礦開采技術對于我國煤礦開采業來說至關重要，高效的煤礦開采技術可以解決傳統的煤礦開采中遇到的各種難題，對優化煤礦開采體系、提高開采安全系數、提高開采效率、減少環境污染都有很大的促進作用。

關鍵詞：煤礦；開采技術；高效

中圖分類號：TD822 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2018）025-0378-01

先進的開采技術不僅僅能夠減少由于煤礦開采對環境造成的污染，更是能夠在開采的過程中減少資源的浪費，降低開采成本。先進的開采設備，可以提高開采工藝的精度，加強工作人員的安全指數。

一、我國煤礦開采的技術現狀

目前，對于我國的煤礦開采技術，不同地區之間的發展非常不均衡，有的地區仍在采用一種傳統的工藝進行操作，而有的地區則已經實現了使用半機械化或者機械化的技術進行煤礦開采。深礦井開采技術、采場圍巖控制技術、“三下一上”采礦技術、煤炭地下氣化技術等是目前應用比較廣，相對比較成熟的技術，下面對此幾項技術進行一一介紹：

1.深礦井開采技術

深度礦井開采技術主要用于距離地表比較深的煤層，在開采的時候需要克服礦山壓力大、礦井挖四大、深巖塑性大、地溫高以及原巖反應大等諸多難題，對于礦壓、圍巖要嚴格控制好，對于深層溫度、瓦斯都要進行很好地處理和布置。現代礦業進行開采的過程中，通常使用熱害技術來處理深層高溫，對于井下可能會發生的突發事故深井系統監控技術則能夠及時幫助工作人員去應對，在解決原巖帶來的壓力時通常采用沖擊地壓防治技術。

2.采場圍巖控制技術

采場圍巖技術是煤礦開采技術中最為核心的一項技術，它在以往的長臂工作面開采技術的基礎上進行了改進，以其顯著的優勢得到了眾多煤礦開采企業的青睞。采場圍巖開采技術打破了原有的開采技術的一些瓶頸，對采場頂板結構理論、運動參數及承重壓力分布理論等進行了調整和優化，在大力提高生產效率的同時也最大限度地保證了工作人員的安全性。

在實際進行煤礦開采的過程中，由于一些煤層的地質結構非常復雜和不穩定，在開采之前使用采場圍巖控制技術對其傾斜程度和地質結構進行分析，然后配置足夠堅硬的頂板，能夠最大程度地保證安全，同時也可以縮減巖石控制技術的投入成本。

3.“三下一上”采礦技術

為了提高采煤產量，我們經常使用“三下一上”采礦技術，其“三下”指的是建筑物下面，水體下面，鐵路下面，“一上”指的是承壓于水體上面，保證不破壞原有地貌，是我們在這種底層進行開采時必須要注意的東西。

對于在鐵路干線交叉處開采煤礦的時候，一定要做好鐵路的保護工作，能夠維持鐵路的正常運營，這里我們一般采用的是保留礦柱的方法。而在居民生活的正常地段，比如說城鎮、工廠、居民區等進行開采時，必須要保證地面建筑物的安全性，開采完成之后則要對開采過程中所剩余的礦柱進行回收。水體開采分為地面水體開采和地下水體開采兩種形式，為了確定安全合理的開采深度，需要對防水高度和防沙柱高度做出最為精準的判斷。承壓水體開采是指在承壓水層處開采，這種承壓水層是位于可開采的煤層下面。

現代的開采技術大都融合了計算機建模技術，這樣可以在開采前對巖石的運動規律進行準確地分析，對開采工藝進行設計，預測出什么樣的開采系統可以最大限度地保證地表建筑物，最后達到在保護環境的同時也可以最大程度地提高效益的結果。

4.淺埋煤、硬頂板、硬煤層開采技術

淺埋煤、硬頂板、硬煤層開采技術以操作簡單、效益可靠的優勢在煤礦開采的過程中被廣泛應用，其核心技術主要應用在以下六個方面：在距離地表比較近的淺煤層或者在地壓比較小的地方，利用硬頂板控制技術就可以很好地解決問題；而對于在淺煤層開發硬質煤的時候，則需要結合硬厚頂煤控制技術來解決問題；在頂煤破碎的情況下，為了控制頂板，可以采用大塊度綜合開采設備。

對于一些小型的薄煤層，它的可靠性比較高，這時可以采用緩傾斜薄煤層開采技術；以高產、高效的監控保障措施而聞名的綜合采煤技術，可以在開采的過程中對煤層進行全方位地監控。對于電信號的傳輸，溫度的變化，輸送設備的運行通過質量檢測系統可以實現實時的監控。

二、我國煤礦開采的特點

在煤礦開采時，對于不同的煤層應該采取不同的方式。立井開拓的生產系統雖然很簡單，但是它的生產能力卻很強大，在距離地表比較深的厚土層或者流砂層采用立井開拓可以很好地解決問題；斜井開拓多適用于小型礦井，如果大型礦井所在的煤田基地的土層比較淺或者傾斜度比較小也可以采用這種方法；由于煤礦在開采時受地質的結構影響非常大，這就導致開采技術不能被很好地應用到開采的過程中。

因為地質變動的原因，煤層的規模和規格都會收到影響，至更嚴重則會在很大程度上改變煤層類型。在我國，大型或者中型煤礦占大多數，在某些特定時期，特大煤礦也是比較常見的。在不同的地區之間，地質結構有著或小或大的差別，這就導致了其存在的煤層呈現一種復雜多樣的態勢，為了滿足不同地層的開采需求，我國煤礦產業將水力開采、水力充填開拓技術很好地結合了進來。

三、我國煤礦開采技術的未來發展

我國的煤礦開采應該加大產業效益的提升空間，全面提高采煤技術的機械化水平，向著系統化、集成化、智能化的方向發展。其中系統化指的是為了使得操作人員能夠快速掌握整個煤層的運轉情況，可以為整體的采煤流程配備統一的生產網路。集成化指的是可以將所有的采煤設備都集中放在一起，在減小占地面積的同時也方便維護。智能化指的是將采煤技術和計算機模擬技術結合起來，將待實施的開采方案先在計算機上模擬一遍，方便技術人員找出其中的錯誤，及時改正，以減少在開采過程中帶來的不必要的損失。

四、結語

無論是在淺煤層還是在地質比較復雜的煤層進行開采，都需要簡化、采煤工藝，提高安全指數，降低生產成本，提高生產效率，讓煤礦開采向著集成化、系統化、智能化的方向發展。