探究煤礦采掘中的采礦工藝及采礦方法

榮江海

(山西南煤集團南莊分公司，山西 陽泉 045000)

1 煤礦采掘中采礦工藝

1.1 露天開采

煤炭開采方式依據煤炭資源的地理位置和所處的開采環境來決定。露天開采是比較粗放的開采方法，在我國煤炭資源開采過程中很少使用。除非遇到地質煤礦資源極為豐富，且煤層處在接近地表地區的位置。露天開采技術的關鍵在于逐層開采，通過鏟地式將地表圖層一點點地挖開，露出地下煤炭資源，然后實施開采計劃。露天開采技術所具備的技術含量較低，只需通過大型機械設備就可以開展開采工作，而從投入成本上來看，可以大幅度降低技術成本的投入。從資源利用效率來看，露天開采技術對于開采單位而言，可以有效地將資源進行利用，減少了資源浪費的現象。不過，露天開采始終是粗放式，由于依據礦層的范圍以及深度大小對地表展開挖掘工作，必然會對當地的植被和生態造成惡劣影響，這不符合我國可持續發展戰略計劃。

1.2 井下開采

井下開采技術是使用最廣的煤炭開采技術，但井下開采的關鍵在于地下礦井建設。因此，在勘探到地下含煤量豐富的前提下，就要對礦井進行鋪設，對礦道和地質結構進行勘探，滿足開采階段所有的需求。而如今，信息科技的發展促使地下勘探技術的革新，機械化開采方式提高了煤炭開采的效率，也節省了大量的人力。不過，井下開采所涉及到的資本投入較大，對煤礦的安全系數較低，特別是對施工人員的人身安全保障較弱，因此，井下開采技術一定要做好安全防護措施，確保項目工程的安全。井下開采的優勢在于，在不影響地表植被的情況下對地下資源進行開采挖掘工作，從實現資源開采與生態建設共同發展的道路，以維持當地較好的自然資源發展水平[1]。

1.3 極傾斜煤層開采

極傾斜煤層開采技術對地質應用環境和條件具有嚴格的要求。而在使用該技術進行開采之前，首先要通過技術工作人員對地下煤炭資源以及地表地質結構進行勘測，并結合該項技術的應用條件展開對煤礦開采的設計工作。然后，工作人員還要對在極傾斜煤層開采技術中所應用到的機械設備進行了解布置，以滿足極傾斜煤層開采技術在設備方面的所有要求，同時，工作人員還要做好設備的保障工作。最后，在使用極傾斜煤層開采技術階段，要確保礦井內的安全，保證整個開采階段的通風情況，對巷道內所應用到的各項技術和系統進行監督完善，保證該項技術能在開采工程中順利進行。

2 適合我國煤礦開采的一些新技術

2.1 刨煤機開采技術

刨煤機開采技術應用適應于中等煤炭資源礦地，其主要應用原理就是通過刀截面實現對煤層的挖掘，其深度達250 mm，并通過智能驅動系統來實現對煤炭地開采和輸送，以此來實現煤炭開采技術的全自動化操作。而且，刨煤機在開始階段只需要通過無極繩來與機體進行連接，在開采煤炭階段通過導軌的滑行來實現對煤炭的切割，大大提升了煤炭的開采效率和開采質量[2]。

刨煤機綜采機組配套圖見圖1。

圖1 刨煤機綜采機組配套圖

2.2 炮采放頂煤法

炮采放頂煤法是通過頂梁的滑移來實現對煤炭的開采。因此，該技術方法只適用于深度超過5 m的，并且屬于傾斜的煤層資源分布地區，在煤炭區域的開采問題上就有所限制。但由于該方法可以通過滑移頂梁上的支架來實現自己移動，其結構簡單、安全、質量輕、安裝拆卸等較為方便，且適應開采環境的能力較強，投入的成本較低，符合大部分企業在傾斜面的煤層分布區域進行開采作業。

3 煤礦采掘過程中采礦方法應用需注意的問題

3.1 把握煤礦實際情況，進行合理方法選擇

煤礦開采階段所應用到的開采技術有許多種，而具體到所使用的相關開采技術是工作人員依據實際工作環境來決定。這就要求工作人員通過以下幾個方面來作為判斷工作環境的依據，從而選擇出正確的采礦技術。第一，工作人員要對煤礦資源所處的實際環境進行詳細的了解。由于區域內的資源分布狀況不同，且煤礦礦質和地質的差異，導致煤礦開采難度和開采質量會有較大的不同。因此，煤礦勘察工作人員要對所需開采煤礦有詳盡的了解，在掌握煤層結構、地質結構、地理位置和地處環境后，再決定使用哪種開采技術。第二，由于煤礦的地理位置和煤層結構差異，不同的開采技術會對地表生態產生不同的影響，甚至會改變地質結構，繼而對煤礦事故的發生埋下隱患。因此，在煤礦技術的開采選擇上，應符合科學規劃的標準，結合煤炭資源的地質情況以及地理位置采用合適的開采途徑和方法。

3.2 進行合理采礦設計，優化實際工作方案

采礦設計是經過對地理位置和地質結構勘探后，規劃的符合安全開采標準的設計。該設計工作的重要性直接關系煤礦礦井安全以及相關工人的人身安全，因此，不容馬虎。而煤礦設計所涵蓋的工作類目繁多，責任重大，因此，在進行設計的時候要依據煤礦開采的合理性、開采的質量和煤礦企業的實力實施合理的規劃。這就要求設計人員要掌握煤炭開采等相關知識和勘查設計等理論，并能夠結合實地考察和經驗，再綜合各方面的因素和標準設計采礦方案。當然，為了提高采礦的效率和礦井的安全性，相關工作人員往往會根據實際開采詳情進行方案優化，從而對煤礦開采做到有效保障。而相關開采管理負責人要對礦產所使用的開采方法的優缺點進行詳細的了解，并結合開采的進度和所遇問題不斷調整工作方案，從而使得開采質量上升，優化開采方法[3]。

3.3 堅持安全生產，實現綠色環保

安全生產是煤礦開采階段最重要的執行標準，也是所有行業最關心的問題。因此，煤礦企業在對煤礦實施開采階段，要將安全放在工程的首位，堅持安全第一，管理好每一道安全的關卡。而煤礦開采負責人和管理方要對所使用的開采技術的安全性和危害性進行全面的了解，并對礦工對開采方法的了解和認識程度有所掌握。而在開采之前，必須要保證所使用的煤礦開采方法不對開采過程帶來安全問題的前提下，就可以在實際生產中應用。煤礦開采除了要做好安全工作之外，還要確保將對生態環境的危害降到最低，實現綠色環保的生產環境。所以，這就要求企業在煤礦開采技術的選擇上，要實時觀測該技術應用過程中對礦井周邊帶來的影響，同時也要實時掌控該技術對地表生態和周圍地質結構的影響，結合這兩種因素選擇最佳的開采技術。煤炭對環境具有一定的污染性，同時所留下的礦井也對地表生態帶來一定的影響，企業在開采的過程中，要樹立綠色環保的開采理念，將對生態和地質的傷害降到最低，從而真正實現綠色環保的煤礦開采工程。

3.4 加強人員素質培養，提高工人的技術水平

煤礦開采技術的應用不僅決定整個開采過程的順利和開采的煤炭質量，還要求每個煤炭開采工人對該技術有所掌握，這樣才能將技術落實到每個工人頭上，從而應用到實際工作中。而作為煤礦企業，要掌握好每一位工人的工作進度和情況，并針對施工過程中存在的問題進行及時的糾正和完善。當然，為了進一步保障煤礦開采的順利，提高開采質量，企業就要做好對員工的素質和技術培訓工作，改善相關工作人員素質不高的問題，解決員工所遇到的技術難題，進一步提升開采工作者的工作能力。同時，企業還要加強工作人員在技術領域地創新水平，加強技術人員和工人的素質水平，并通過輸送優秀技術人員去專業院校進修專業知識等方式，來提升開采的技術質量。當然，煤礦開采的過程中還要就開采質量和開采水平建立制度，一方面是規范煤炭行業管理，另一方面是提升行業標準，提高工作人員的工作激情，以此來保障企業在煤礦開采階段的專業性和質量。

4 結語

隨著煤炭資源利用效率的大幅度上升，煤炭企業在資源開采過程中越發重視開采方法。畢竟，開采方法的合理性關系企業煤炭的開采質量和效率，與企業的效益有直接關系。而現代化技術優化了傳統開采技術，在開采效率和開采方法的應用上得到大幅度改善，同時，綠色開采理念的滲入，使得我國煤礦開采行業向著持續、高效、綠色、健康的方向發展。