煤礦開采技術(shù)與工藝發(fā)展研究

劉軍亮

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司五礦，河南 平頂山 467000）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對煤炭的需求量逐漸增加，因此對于煤炭開采量也逐年增加，由于我們賴以生存的環(huán)境局勢比較嚴(yán)重，尤其幾年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛的同時(shí)，環(huán)境在不斷惡化，為了使人與自然和諧相處，在工作與生活的同時(shí)保持生態(tài)平衡，我們在煤礦采礦時(shí)應(yīng)該采用低碳、節(jié)能、綠色、環(huán)保的開采技術(shù)。但是目前還存在私采、爛采的情況，因此在煤礦采礦行業(yè)發(fā)展的進(jìn)程中，國家應(yīng)該加大對私采、爛采情況的監(jiān)管與懲處，確保采礦過程中做到環(huán)境保護(hù)，在具有社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還有注重環(huán)境效益。

一、煤礦開采技術(shù)

（一）人工支撐技術(shù)

人工支撐技術(shù)屬于填充法中需要應(yīng)用的一種技術(shù)，主要根據(jù)礦室的具體結(jié)構(gòu)，分為單層支撐技術(shù)與分層支撐技術(shù)。在回采的過程中，可以采用分段支撐技術(shù)，就是及時(shí)填充開采完的部分，開采一段、填充一段，這樣的方式比較穩(wěn)妥。在開采的過程中，地表對礦內(nèi)有一定的壓力，人工支撐技術(shù)能夠與地表對礦室的壓力產(chǎn)生一個(gè)平衡力，穩(wěn)定礦室內(nèi)安全。在人工支撐技術(shù)中，根據(jù)支撐填充物的不同也分為 3種，分別是干性支撐、濕性支撐以及黏性支撐。主要材質(zhì)都是砂石等，區(qū)別是直接填充、利用水利填充或者利用粘合劑填充。

（二）巖體加工技術(shù)

巖體加工技術(shù)的原理與建筑行業(yè)鋪設(shè)地基的原理相似，為了確保巖體的穩(wěn)定性，在巖體內(nèi)打入錨索，大約深度為15m左右，除了煤礦巖石的表面以外，溜井、頂板等都需要利用巖體加工技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)固，確保煤礦開采的環(huán)境安全。當(dāng)前煤礦開采越來越智能化了，因此礦下安全有了一定程度的保障，我們還需對采礦技術(shù)與工藝?yán)^續(xù)研究，使煤礦開業(yè)的發(fā)展越來越好。

（三）無廢開采技術(shù)

在煤礦的開采過程中，經(jīng)常會(huì)有很多廢石、廢渣等物質(zhì)產(chǎn)生，在傳統(tǒng)的煤礦采礦過程中，企業(yè)最常用的手段是爆破的方法，這樣的方法既污染環(huán)境，又會(huì)浪費(fèi)人力、物力，降低煤礦的開采效率，隨著科技的發(fā)展，當(dāng)前的煤礦開采已經(jīng)開始了無廢開采技術(shù)，無廢開采技術(shù)完善了回采的流程、運(yùn)輸、填充等流程。無廢開采在我國屬于煤礦開采的新技術(shù)，在使用過程中還缺乏經(jīng)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)，因此在未來的發(fā)展過程中，還需要不斷完善。

二、煤礦采礦作業(yè)中的采礦工藝

（一）空場采礦工藝

空場采礦工藝在采礦過程中經(jīng)常會(huì)使用的一種工藝，在采礦過程中，我們會(huì)根據(jù)煤礦下的具體情況進(jìn)行開采，開采主要分為礦室內(nèi)開采，以及礦柱的開采，當(dāng)?shù)V室內(nèi)開采完畢后，這個(gè)區(qū)域就屬于空場，在空場中，我們要隨時(shí)注意井下情況，為了避免出現(xiàn)塌方等危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)，我們要適當(dāng)?shù)目請鲞M(jìn)行填充，確保空場的穩(wěn)定性。在空場采礦完成之后，我們能夠注意到礦柱屬于煤礦的支撐點(diǎn)，因此暫時(shí)不要進(jìn)行礦柱的開采，可以先開采附近礦室內(nèi)的煤炭，當(dāng)基本開采完成后，再根據(jù)煤礦的穩(wěn)定性，進(jìn)行礦柱的開采。在空場采礦工藝中，為了使能夠回采，需要注意的是對空場的填充。

（二）溶浸采礦工藝

溶浸采礦是根據(jù)某些礦物的物理化學(xué)特性，將工作劑注入礦層(堆)，通過化學(xué)浸出、質(zhì)量傳遞、熱力和水動(dòng)力等作用，將地下礦床或地表礦石中某些有用礦物，從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)或氣態(tài)，然后回收，以達(dá)到以低成本開采礦床的目的。

（三）充填采礦工藝

充填采礦工藝與空場采礦工藝相輔相成，在采礦過程中，會(huì)有一定的順序，先按照正常的順序進(jìn)行礦室內(nèi)的開采，在礦室內(nèi)煤炭開采的差不多時(shí)，可以根據(jù)情況進(jìn)行回采，回采時(shí)只要是開采礦柱上的煤炭。為了避免礦室或者礦口塌陷等情況的發(fā)生，就需要采用充填工藝對空場進(jìn)行科學(xué)的充填。充填的過程中，我們無需將地下礦室填滿，可以采用支撐物與部分充填物相結(jié)合的方式。

三、煤礦開采技術(shù)和工藝發(fā)展

（一）創(chuàng)新煤礦開采的技術(shù)和工藝

煤礦開采技術(shù)和工藝發(fā)展想在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮的更好，不僅需要解決各種現(xiàn)存的問題，還需要對技術(shù)和工藝進(jìn)行創(chuàng)新方式。在進(jìn)行技術(shù)和工藝的創(chuàng)新之前，必須確保施工人員對目前的技術(shù)和工藝有全面的了解，然后在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)技術(shù)和工藝進(jìn)行創(chuàng)新方式的相關(guān)理論知識，繼而再對創(chuàng)新方式不斷嘗試和探究。另外，施工人員還必須在熟知煤礦開采技術(shù)和工藝運(yùn)用領(lǐng)域，然后通過創(chuàng)新來加強(qiáng)技術(shù)和工藝的實(shí)用性和廣泛適用性。最關(guān)鍵的是，施工人員必須學(xué)會(huì)如何結(jié)合當(dāng)?shù)氐拈_采的地質(zhì)條件和煤層分布狀況來靈活采取合理的技術(shù)和工藝。

（二）依靠先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備來謀求發(fā)展

市場中各行各業(yè)的發(fā)展都離不開先進(jìn)的技術(shù)和機(jī)械設(shè)備，這些科技產(chǎn)品給我們的工作和生活都帶來了巨大的便利，提高了工作的效率，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量，減少了人力物力的耗費(fèi)。工業(yè)中煤礦的開采工作也離不開技術(shù)和設(shè)備的支撐，由于開采工作本身的復(fù)雜性特點(diǎn)，更需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備來提供開采工作開展的便利性。對于地底煤層較薄的情況而言，現(xiàn)如今的煤礦開采技術(shù)和工藝難以開展好采煤工作，所以必須采用能夠開采煤層較薄的先進(jìn)技術(shù)。另外，煤礦的開采難免會(huì)造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞，所以務(wù)必研制出一種能夠在煤礦開采過程中同時(shí)改善地表被破壞的技術(shù)，促進(jìn)煤礦開采的可持續(xù)性發(fā)展，也給煤礦開采工作避免了因環(huán)境破壞而被限制的現(xiàn)象的發(fā)生。先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)和采用，必須始終貫穿保護(hù)環(huán)境的宗旨，在環(huán)境不受影響的前提下提高開采的質(zhì)量和效率，使得煤礦開采技術(shù)在煤炭行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和技術(shù)被廣泛應(yīng)用，促進(jìn)工業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷向前發(fā)展。

結(jié)束語

總之，我們要結(jié)合開采過程中的實(shí)際情況，科學(xué)有效的運(yùn)用合理的煤礦開采技術(shù)和工藝，發(fā)展多元化的技術(shù)和特點(diǎn)，不斷適應(yīng)各種開采要求和條件，從而在保護(hù)環(huán)境的前提下，提高煤礦開采的產(chǎn)量，拓寬煤礦開采技術(shù)和工藝的發(fā)展領(lǐng)域，確保工業(yè)中煤炭行業(yè)的發(fā)展的穩(wěn)定地位，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步向前發(fā)展。