煤礦開采技術與工藝發展研究

田三寶

（大同煤礦集團地煤樹兒里煤業有限公司，山西大同 037003）

我國煤田的成田范圍較其他國家而言具有不同的特點，煤田的種類繁多、分布范圍大、地形復雜，其中，不同煤層中的煤田的煤質、煤田的性能根據地質特點也是不同的，除了小部分的傾斜煤層、急斜煤層外，還存在大量的緩斜煤層。因此，在對煤礦進行開采時，首先要事先調查煤礦、煤層的種類，這對多類型煤礦的開采具有重要的研究意義。煤礦開采工作人員，需要對煤礦開采的煤層進行全面、仔細的分析，最大效益地開采煤礦資源，讓煤礦資源得到合理利用，提高煤礦行業開采的工作效率。

1 煤礦開采技術、工藝發展的現狀

在我國煤礦開采過程中，開采技術的合理利用是煤礦開采中最關鍵的一環，先進的煤礦開采技術能夠提高煤礦開采的工作效率。在我國現代社會經濟與科學技術快速發展的時期，煤礦開采也要與時俱進，開發創新型的開采技術來提高煤礦開采的工作效率。傳統的煤礦開采技術已經不能滿足時代的需要，陳舊的開采方式阻礙了煤礦開采產生高的經濟效益，同時阻礙了我國煤礦行業發展的進步，還會造成一系列的安全隱患。

2 傳統煤礦開采技術的不足

2.1 開采效率低下

在我國，煤礦開采還存在一些問題，其中，煤礦開采效率低下，傳統的開采技術與先進的發達國家相比還存在一定的差距，很容易出現煤礦開采安全事故，這些不安全因素一直影響著我國煤礦行業發展的腳步。煤礦開采是一項很復雜的工作，開采技術水平的高低直接影響了煤礦開采效率的高低。但我國大部分的煤礦企業的采煤方式仍是傳統的效率比較低的開采方式，在這種情況下，煤礦的開采的煤炭采出率很低，煤礦資源也很容易造成浪費，同時還會影響煤礦開采施工人員的人身安全。

2.2 對環境的不利影響

煤礦開采會對環境造成一系列的不良影響，它會污染臨近的環境、浪費地下或地上水資源，在煤礦開采的過程中還會產生污染氣體，影響人們的正常生活。經過多年的煤礦開采，我國的地下水在急劇減少，同時破壞的地表植物，間接影響了大氣中污染氣體的凈化，使得污染進一步加重，煤礦開采過程中會產生大量的CO2氣體，它的大量排放是導致溫室效應產生的重要因素之一，對環境平衡有著重要的影響。

3 煤礦開采技術與工藝的分析

在對煤礦煤層進行開采時，必須對深部的礦井嚴加監測、管理，防止在煤礦開采的過程中出現對地壓造成沖擊的情況，同時要時刻關注煤礦中的熱害和瓦斯等問題，將煤礦開采地區的井巷布置好、優化好。此外，針對煤礦開采的深處勘探、挖掘等工作時，要做好礦井深處開采的管理工作，使用對軟巖巷道有支護作用、對瓦斯有監控、防治作用的先進煤礦開采技術。在進行煤礦開采的過程中，要時刻注意煤炭礦井的矸石排放量，通過優化礦井的巷道設置，提高煤礦開采行業的工作效率，可以通過以下方法提高煤礦開采技術的工作效率。

3.1 做好煤礦開采前的勘察工作

在進行煤礦開采工作之前，首先要對當地煤礦開采的全部情況進行實際考察，并進行全面的分析，來采取優化后的具體的施工方案和預防措施。為了使煤礦開采工藝達到最大化，可以在使用先進開采技術的基礎上，使得煤礦開采工作的效率得到提升。同時，在進行煤礦開采工作時，要有專門為煤礦開采進行評估的專家體系，對煤礦開采現場的開采方法、煤礦現場布置、開采地區的地質條件進行協調和有效的評估。此外，煤礦開采工作的負責人也要多關注巷道的實施方案，要根據具體的施工情況隨時進行優化，不斷進步，使得巷道的布置在工作參數提升方面做出巨大貢獻，提高煤礦施工參數的準確性，推動了單一煤層中的開采和回采工作的集中化施工。開采與回采集中一起的開采技術與工藝，大大降低了煤礦開采工作中的巖巷掘進工作效率，在煤礦開采的礦井中是可以直接處理掉矸石的，將其進行充分的利用，進行合理的填充，控制煤礦開采過程中出矸率，對煤礦開采工作的進行具有重要的意義。

3.2 提高煤礦開采控巖技術，掌握好礦山理論的相關成果

煤礦開采工作中的圍巖控制技術的采取、應用與研究，對開礦工作的進行具有深遠的影響，能夠在一定程度上提高煤炭開采工作的綜合效益與效率。此外，對煤礦所在礦山的相關理論進行充分的熟悉、掌握，不但可以讓煤礦開采工作順利進行，還能夠同時保證施工人員的安全，提高開采工作的穩定性，同時促進煤礦圍巖技術向著更加高效、合理的方向進行。煤礦開采工作中的相關技術存在許多問題，尤其是高壓注射技術和化學加工技術，它們大大影響了煤礦開采工作的進程，煤礦開采工作的硬頂板條件及其破碎頂板的條件，在進行圍巖控制時需要深入探討的。煤礦施工團隊可以根據離散元單位進行分析，運用這種方法來應對煤炭開采工作，對煤礦頂煤的放落工作進行整合，讓煤礦開采的放煤過程得到有效的優化，對頂煤進行充分的回收。

4 煤礦開采技術、工藝的發展方向

煤礦開采技術和工藝的發展同時也帶動了煤礦開采工作中各環節的改革與進步，隨著我國煤炭開采技術水平的提升與煤礦開采理論的不斷深入，我國的煤礦開采技術工藝主要有以下2個方面的發展方向。

4.1 壁式體系煤礦開采技術

壁式體系的煤礦開采技術主要有以下優點：該體系下，煤礦的單產量高、工作效率高、煤礦的采出率高、體系適用性能強等優點。在我國，煤礦儲存的條件多種多樣，相應的煤礦開采工作因其地理環境的復雜性也具有很大的挑戰性，煤礦開采的主體主要是發展以壁式體系為主的各種類型的煤礦開采技術，將其作為重點。在國內，重點煤礦開采的緩斜煤層的儲存量及開采產量的占比主要在80%左右，但是綜合采煤程度卻低于50%，壁式體系中的長壁綜采將是我國未來煤礦開采行業努力的方向。此外，我國煤礦中的緩斜厚煤層含量豐富，從其中開采的煤炭含量達到全國重點煤礦開采的40%以上，這種斜厚煤層的開采也是主要采取的長壁體系的開采方式。我國近些年來大范圍采用頂煤開采技術，雖然比例稍有下降，但是仍然在我國煤礦開采行業中占有重要的比例，占據著主導地位。一般情況下，煤礦開采的分層開采技術工藝與裝備和中、厚煤層具有相通的使用性能，它們的使用特點主要有：一是煤礦開采中的頂分層的工作需要增加與鋪網工作相關的技術設備；二是煤礦開采的中下分層需要在煤礦施網的下方進行。雖然緩斜煤層采用綜合采煤方式在我國的煤礦開采工作中得到了長期的應用，但是從長遠的發展方向看，壁式體系的煤礦開采技術仍是我國煤礦開采技術與工藝的發展方向。

4.2 煤礦開采機器的更新

煤礦開采技術與工藝的發展還體現在開采機器的創新方面。煤礦開采工程的綜采成套設備的主要設備之一就是采煤機、刨煤機，大功率的、安全性能高的采煤機、刨煤機是煤礦開采技術設備更新的一個重要方面。開采機器只有擁有較大的電功率才能更好地適應復雜多變的煤礦環境，機器的適用范圍才能更好，適應時代的發展潮流。當前，我國煤礦開采工作的主要設備就是采煤機，它發展的主要限制因素主要有：一是煤礦采煤機的機面高度和主電功率之間的矛盾很難進行解決，在煤礦中的薄煤層研發使用電功率大、體積小的機器是采煤技術與工藝發展的重中之重。二是在我國煤礦開采行業中，薄煤礦的運輸機傳送帶的設計長度一般為150～200m，遠遠小于國外傳送機的設計長度，而國外傳送機的傳送長度一般為250m，長的甚至達300m以上，兩者之間的差距很大。但是從改革開放開始，我國的煤礦開采行業的技術、設備的創新取得了令人矚目的成就，獲得了長足的發展，我國探索、研制了三十多種放置頂煤的液壓支架的架型結構，這些煤礦行業設備的基礎研究對煤礦壓力的顯示作用、頂煤破碎的規律以及煤礦的放煤規律的研究起到了重要的引導作用，讓我國煤礦開采行業在煤礦構架的結構、功能、參數理論的研究方面達到了國際的領先水平，促進了我國煤礦開采技術的發展。我國煤礦的儲存量居于世界領先的地位，所以要加快對煤礦開采機器的研發工作的進度，促進我國煤礦開采工作的順利進行。

5 結束語

隨著科學技術的不斷創新和社會經濟的長足發展，人們的物質生活條件越來越豐富的同時卻更加注重對我國自然資源環境的保護工作。所以我們要重視煤礦開采行業技術與工藝的發展，在保護環境的同時，對煤礦資源進行有效的利用。