復雜采掘背景下煤炭開采技術研究

孫明遠

（山西西山礦業管理有限公司，山西 太原 030053）

隨著我國經濟的快速發展，對煤炭資源的需求量也在不斷上升，但是受制于開采技術和安全技術的影響，我國煤炭開采不僅工作效率較低，而且安全性也較低，尤其是在一些復雜采掘背景下，對煤炭開采工作的順利開展更是帶來較大的影響。面對此種情況，加強復雜采掘背景下煤炭開采技術的研究與創新，提升煤炭開采的綜合水平，使開采效率和開采安全性得到提升顯得尤為重要。

1 復雜采掘背景下煤炭開采存在的問題分析

在我國經濟發展過程中，煤炭資源起著十分重要的作用，隨著經濟增速的加快，關于煤炭資源的開采量也在不斷加大。而在快速增長的需求下，煤炭開采過程中效率、安全性較低等問題也越來越突出，急需對現有煤炭開采技術做出改進與創新，采用更加先進的開采技術來優化整個開采過程，使之能夠在更加復雜的采掘環境中，高效率、高安全性地完成煤炭開采工作。而對目前復雜采掘背景下煤炭開采存在的問題展開分析，其主要表現出以下幾點：第一，當面對一些較為復雜的地質條件時，缺乏對地質環境深入勘察和分析，使得煤炭開采過程受到極大的阻礙，同時也在很大程度上降低煤炭資源的開采質量；第二，煤炭開采相關的工作人員在實際開采過程中沒有嚴格遵守相關的規定，為整個開采過程帶來較多的安全隱患，同時也影響到開采的整體效率；第三，所采用的煤炭開采技術較為落后，隨著當前對煤炭開采表現出更大的需求，在開采工作上需要更加先進的技術來支撐，但是從目前實際應用情況來看，所采用的許多技術仍舊表現得較為落后。

2 復雜采掘背景下煤炭開采技術研究

經過較長時間的開采實踐，現在我國在復雜采掘背景下已經形成了一系列提升煤炭開采效率和安全性的有效技術，對這些技術進行概括主要包括其概括安全技術、打鉆探水施工技術、防探水和瓦斯技術、深井開采技術、綜采工作面過斷層開采技術等，下面對這些技術做具體分析。

2.1 安全技術

煤炭在進行開采的過程中將面臨較多的危險性因素，雖然一些先進技術的應用，在一定程度上起到了較好的防護作用，但仍需對開采過程中存在的危險引起重視。在加強安全技術宣傳推廣的同時，注重對開采工作人員安全意識的培養，使其能夠在實際操作上嚴格按照相關的規范展開施工。在復雜采掘環境中，對煤炭進行開采前，首先，需對即將開采的現場環境展開檢查，保證現場環境條件滿足煤炭開采施工的實際需求，從而避免施工過程中出現安全事故；其次，應當對參與煤炭開采的相關人員做出嚴格要求，其必須遵循既定的相關開采制度，在發現異常情況時需及時上報并做出處理，確保整個開采過程都處于可控制范圍。

2.2 打鉆探水施工技術

在一些較為復雜的采掘環境中，打鉆探水技術是保證煤炭開采安全的重要技術，有助于提前發現危險，采取應對的處理措施，提升煤炭開采的安全性。該技術在實際的應用過程中，首先，需在施工前根據現場的實際情況繪制出煤炭開采挖掘的圖紙，然后由操作人員按照技術要求進行試探性開采，以提升后期開采施工安全性。在操作中相關工作人員根據煤炭開采進度的需要，需對一定區域內開展煤炭開采可能存在的水害情況進行檢驗，在施工前先對周邊環境中存在的雜物清理干凈，以免這些雜物影響到探水施工的開展。與此同時，還應對可能出現的意外情況制定緊急處理預案，提升打鉆探水施工安全性。當在鉆進過程中發現煤層內水量增加、鉆孔內出現有害氣體時，都應當立即停止打鉆探水施工，并采取對應的處理措施。

2.3 防探水和瓦斯技術

“邊探邊掘、先探后掘”是煤炭資源開采過程中應當遵循的基本標準，通過該標準進行開采，對提升其開采的安全性有較大的幫助。防探水和瓦斯技術的應用主要指的是在開采前應用長釬子來進行探查，并使用長達6m 的跟頭進行補探，以提升探查的可靠性。在具體對該技術應用的過程中，通過先在巷道的底板下約0.5m 處設置一個探眼，可以有效地保證沿煤層底板鉆進的安全性，從而讓開采過程變得更加高效。此外，在利用該項技術開采的過程中，還需專門設置一名瓦斯員，對開采現場的瓦斯含量做出檢測，當含量超出規定的標準之后，應當立即停止施工鉆探，待專業人員做進一步檢查處理，確認無安全問題后再進行開采施工。

2.4 深井開采技術

在實際的煤炭開采過程中，隨著表層煤炭開采的逐漸結束，為獲取更多的煤炭資源，還需向更深層次的地底進行開采，而此時所處的開采環境將更加的惡劣，為有效應對所處的惡劣環境，還需相關技術人員具備更高的專業性，熟練應用深井開采技術，提升整體開采的技術水平。深井開采技術在應用的過程中常會面臨以下一些難題：高溫熱害、沖擊地壓、突水問題、煤層自燃等問題。面對這一系列的問題，在實際操作中不僅需要采取更為先進的建井技術，還需在支護技術上做出創新，以更好地解決這些實際問題，同時還需要考慮到整個開采挖掘過程的成本問題，這樣才能使整項開采技術展現出較高的價值。

2.5 地下氣化技術

地下氣化技術是新時期煤炭開采中形成的一種新型技術，該項技術徹底改變傳統的開采模式，直接對煤炭的富集區域進行建立熱化學反應過程，使煤炭資源轉變為一種氣態的燃料物，然后從事前設置好的管道連接到地面對其進行收集，該項技術的應用不僅能夠提升開采的效率和安全性，而且還能夠降低開采過程中對環境造成的污染，表現出較高的優勢。但是該項技術在實際應用中還存在較多不足，還需做更加深入的研究，才可能很好地應用到實際開采生產中。

2.6 綜采工作面過斷層開采技術

在復雜采掘背景下，綜采工作面出現斷層是一種較為常見的現象，此時常用的處理方法有直接割煤過斷層、采用跳面搬家過斷層等，但為了有效地保證過斷層時的安全性，通常需做到以下幾點：保持頂板的平整，對開采高度進行嚴格控制；保證輸送機工作處于平穩的狀態；挑頂和臥底必須要沿著頂底板的層理來進行開采。通常情況下，斷層區域附近位置的頂板都處于破碎的狀態，為避免在過斷層的時候出現頂板冒落的現象，通常需在事前預備一系列的冒頂材料。在需要移動支撐架時，通常需采用帶壓移架的方式，適當地降低柱的高度，并注意控制割煤和移架之間的間距，盡可能縮短移架過程中造成的空頂時間，減小移架引起的空頂面積，以此將能夠有效保證頂板的穩定性和可靠性，從而讓整個開采過程能夠順利地經過斷層面。

2.7 建立開采巷道布置優化系統

在實際的開采過程中，為促進煤炭開采巷道布置以及工藝技術應用的科學性，可以在其中構建專門的開采巷道布置優化系統，通過該系統來實現對相關參數的優化，從而提升開采的效益。通過對該系統的應用，能夠順利地實現對優化開采參數的設置，讓單一煤層能夠實現集中式開采。該技術的應用可以將深井挖掘開采中產生的巖石作為一種填充性材料，既能夠提升工作效率，降低開采過程中巖石掘進的難度，又能夠形成對生態環境的保護，對煤炭開采效率的綜合效率提升有較大的幫助。

3 結語

綜上所述，在新時代背景下對煤炭資源的需求不斷增長，為有效滿足這種不斷地增長需求，在煤炭資源的開采工作上也需要做出相應的改進，尤其應當針對其中復雜采掘環境下的一些難點開采問題，對之采取更為科學的開采技術，從而提升復雜采掘環境下煤炭資源開采的科學性和有效性，提升煤炭開采的綜合效率和安全性。雖然復雜采掘環境下有著較多難以控制的危險因素，但是在當前先進的科學技術支持下，這些危險因素將能夠在很大程度上得到控制，相信隨著更多先進技術的應用，復雜采掘環境下的煤炭資源開采將不再困難。