煤礦安全開采技術創新研究

陳磊

【摘 要】煤礦安全開采關系著每個人的生命安全和企業經濟效益，推動著煤礦開采事業發展。然而在實際開采過程中仍然有很多問題有待完善，例如：開采安全、規范開采、開采技術等，這些都與煤礦安全開采有著密切聯系。因此，企業必須要創新開采技術從而保證開采工作安全順利的進行，企業達到理想的效益目標。

【關鍵詞】煤礦安全；開采技術；創新方法

科學是第一生產力，只有科學技術進步才能推動行業進步。由于煤礦開采具有復雜性、危險性特點，開采過程中存在很多不穩定因素影響著開采工作。為此，技術創新成為當務之急，成為避免危險事故發生的有效手段，保護工作人員生命安全。

一、煤礦危險事故發生原因

（一）安全防范研究不夠深入

經濟投入與人力資源關系著煤礦開采能否順利進行，但很多專家并沒有對其展開深入研究使得安全事故時常發生。據調查，事故發生主要原因為瓦斯爆炸，其造成的后果較大。由于對瓦斯運動軌跡缺少研究繼而難以完全保證開采穩定性。

（二）技術水平低

煤層深度對煤礦勘測有直接影響，開采與生產的和預估存在偏差，加上勘測的煤層多為淺層部分，當前開采技術難以對深層煤直接挖掘。

（三）瓦斯抽放效果差

盡管我國有著豐富的煤礦資源，但不同的地理位置地質條件不同使得很多煤礦資源沒有得到充分開采。其中，石炭二迭紀煤層中瓦斯含量多煤層較軟，透氣性不高，在無形中增加瓦斯排放困難性。現如今，煤礦開采范圍不斷擴大，瓦斯等流動環境對煤炭開采產生影響，成為企業研究的焦點問題。

二、煤礦開采技術現狀

（一）開采技術多樣化

目前，我國煤礦產業分為國有企業、地方企業、個體企業。各企業之間經濟水平參差不齊出現了機械化、半機械化、手工化的開采技術。科學的、集成的煤礦開采成為煤礦企業發展研究的重點。

（二）煤礦開采有了一定突破

隨著科技的進步與信息技術、自動化技術的快速發展，傳統煤礦開采技術有了突破性進展。不管是從總開采量或是技術水平都處于領先位置，如：結構功能、理論分析、利用效率等。同時，在綜放生產技術方面也有了突破性發展，有效解決了夾矸、頂煤較硬等問題，提高了煤炭資源回收率。

（三）綠色環保的開采技術

煤礦資源在人們生活中發揮著重要作用且需求量不斷提升，與此同時也存在較大地質生態問題。例如：地下水穩結構的破壞與污染、地表土地資源的破壞、大氣污染等。

三、煤礦開采應用技術

（一）圍巖控制技術

工作人員應結合實際地質圍巖結構、壓力對圍巖控制展開進一步研究，分析不穩定性、急傾斜、地質結構等，探索研究堅硬頂板與破碎頂板等環境惡劣的條件，支架圍巖與放頂的煤開采巖層的作用激勵，研發頂板的動態監測技術與支護質量，對沖擊地面壓力采用科學的巖層控制技術。

（二）深礦井開采技術

深礦井煤炭開采核心技術包含以下幾點：煤層開采礦壓控制、沖擊礦壓整治、瓦斯與熱害整治、深井通風等。此外，對深井圍巖與應力場、分布狀態也要有進一步研究；分析作業環境的變化；深井沖擊礦壓整治技術與監控技術。

（三）不同環境下采煤技術發展趨勢

建筑主體、鐵路、水體下采煤礦要求不同以內所需技術方案不同，才能保證建筑主體、鐵路、水體不受影響。通過現代信息技術研究開采上覆巖層運動與地表沉陷規律，分析建筑主體、地表、地下水資源保護所需開采系統與優化參數。發展沉陷控制理論與關鍵技術，如：地表肥料向垮落法工作面采空區充填系統；分析各種充填技術，房屋加固重建改造技術，選擇適合的開采技術的。分析水體開采設計和工藝參數，研發出煤礦開采和煤礦城市協調統一的開采沉陷控制、下壓煤、土地復墾技術。

（四）巷道與矸石排放量研究

對開采技術進一步優化與開采布置，將經濟效益作為總體發展目標，生成巷道、矸石排放量的系統方向、設置采煤巷道、技術參數、評價制度從而達到開采布置、煤層地質環境的最佳效果。設置單一的開采煤層優化生產系統，實施無軌膠輪、單軌吊的輔助運行模式，做到綜采與綜掘共同發展，提升生產效率與開拓部署與巷道設置系統的研究，深入研究工作面參數、重視單一煤層集中性開拓、集中性準備、回采的核心技術從而減少巖巷掘進率，開發煤巷從而減少出矸率。同時，研發在井下直接處理矸石的技術作為填充材料的技術。

（五）煤炭地下氣化技術

煤炭地下氣化技是現代新型綠色開采技術，通過對地下煤炭資源的燃燒控制、化學作用、熱作用生成可燃性氣體。該項技術集成了采煤、建井、氣化等一體化工藝，研發潔凈能源與化工材料。提取煤種含能組份將物理采煤轉為化學采煤，具有成本投入少、高效、穩定性強的優勢。此外，還能夠回收廢氣資源，用于難以開采或薄煤層中，深部煤層與高灰、高硫、高壓瓦斯煤層。地下氣化煤層不僅能夠提供燃氣或電能源，還可以應用于提取氫或合成油、氨、甲醇的原料。因此，煤炭地下氣化技術有較高的環境效益與經濟效益，有效提升了煤炭資源使用率與應用水平，具有成本投入少、高效的特點，適用于地質環境復雜、劣質煤較多的環境，未來發展空間大，也是潔凈煤技術研究焦點。

（六）水力采煤

水力采煤分為鉆孔水力采煤與水力采煤。鉆孔水力采煤則是通過鉆孔設備從地表鉆孔至煤層，通過孔底的水射流震碎煤層，對工作面進行噴射使下端煤成為有流動性煤和水的混合物。通過水力量提高地面，在地面實現煤與水分離。水力采煤指的是通過高壓的水射流沖落煤，借助水的力量實現采煤。該方法開采量高且穩定性強，減少粉塵對人員和環境的污染，是一種可持續的開采技術。水力采煤技術適用于煤礦災害發生率較高的情況，尋找科學有效的采煤技術有利于節約成本、提升開采率，確保作業人們生命安全。

（七）減沉開采技術

條帶開采技術采出率不高且資源浪費。以往填充開采技術存在成本高、填充量、材料來源有限的問題。為節約成本有工作人員提出了部分填充，即條帶填充實現開采沉陷控制。隨著礦區采空區上端的離層縫隙注漿充填法應用達到了減緩沉降速度、下沉量的效果。相對來說，低成本、高性能的填充材料與巖層移動控制規律的認識有待進一步深化。

（八）深化煤礦開采技術優化

小型煤礦開采存在設備陳舊、技術滯后、管理不到位等諸多問題，為此提出淘汰關閉制度。重視單一礦井范圍的技術優化，做好小型采煤設備更新與維護，采取集成化設備管理模式。企業內部深入研究開采技術與采煤工藝，增強采煤效率。此外，確保采煤工作面的頂板控制與保護，降低危險事故發生率。

結語

煤礦開采技術與安全措施對礦工生產安全與企業經濟效益有直接影響，企業必須要給予高度重視才能保證煤礦產業持續發展。煤礦高效生產的基礎前提即穩開采技術、高專業水平人才、健全制度等，確保開采作業全面開展。開采安全也與礦區開采質量息息相關，為保證安全作業需要企業深化對煤礦安全開采技術的研究?？偠灾髽I想要提升開采效率就要加大技術創新，尋找一些高效環保的技術應用到實際工作中，制定可行性方法，從而實現可持續發展，帶動煤礦事業走向更高領域。

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（作者身份證號碼：320925198409063937）