煤礦采煤工藝技術優化策略

張磊（山西寧武大運華盛能源集團莊旺煤業有限公司，山西 寧武036700）

隨著我國煤炭資源的開采需求量，不斷增加。煤礦采煤工藝已經無法滿足當前的市場需求，因此，提高煤礦的產能和生產工藝，是行業發展的必然趨勢。如何在改進相關生產工藝的同時，提高生產的安全系數，維持高效產出的狀態和效果。這些問題已經成為困難煤炭企業發展的巨大障礙。

1 煤礦采煤工藝技術優化案例

為了進一步提高煤礦采煤工藝的相關研究，以及開采技術的應用和升級。利用真實案例，大膽推測，小心研究，結合實踐經驗，進行相關的數據分析，總結出有效的辦法和開采工藝。本次研究的案例為山西省某煤田工程，煤礦的周圍地貌以山巒為主，煤礦自西向東，由高向低呈現，煤礦中，溝谷、溪流等處，均屬于開采范圍。經實地探查，礦區土質相對疏松，降水豐富。這些條件增加了開采難度。經過科學勘察以及相應的數據計算，明確探測出煤層含量，大致為50層左右。其中9到15層，是可開采煤層。厚度大約為35m。由于開采環境異常復雜，包括粉砂巖、細砂巖、泥巖等巖石，并且，每層的開采厚度，各不相同。經過探測，大體分為上、中、下三層煤組結構。每組煤層均存在不穩定的地址病害。該礦的煤炭瓦斯量為4.51m3/t——21.135m3/t，3.44Mpa——3.75Mp 是該煤層礦壓力的承受范圍，未曾發現瓦斯的變化規律，需要應用相關的開采工藝時，進行技術優化。結合當前的科學技術，在保障開采人員人身安全的條件下，開展相關的開采任務。

2 地面技術優化

煤礦的采煤作業，基本上主要涉及兩個層面，即地上層面、地下層面。針對地面上的技術優化，首先要提高采煤數據的統計工作。例如，地址結構、水文數據、煤炭含量等。為了解決相關的技術難題，這些數據發揮了重要的作用和意義。同時，也為采煤工作的順利開展，奠定良好的基礎和保障。

開采作業前，首先要了解開采區域，所覆蓋的巖石及所需要保護的相關建筑，在完善相關信息后，劃分煤礦的開采范圍，通常從建筑和危巖，兩個角度進行資料分析，結合當地的實際情況，制定相關的技術方案。由于煤礦開采，會引發冒落現象，容易產生山石崩塌、山體滑坡等災害，因此，一定要結合開采現場的特點，采取適當的技術措施，保證開采作業，平穩有序。例如，對于長期裸露在外的山體結構，以及在風化作用下，定性為危巖的結構，務必要進行相關的清除和加固。例如，較小的山體結構，可以直接爆破處理，對于較大的山體結構，可以利用混凝土灌漿技術，進行相關的加固作業。降低危巖的裂縫的范圍，減少山體滑坡、滾落甚至是破碎等災害事故，進而保障煤礦采煤區域的順利作業，保障開采任務的有效進行。

3 井下煤層開采工藝技術優化

大量實踐數據證明，地址問題的發生，大多集中在地下煤層。而本案例中，煤礦上層覆蓋大量巖層，其保障措施需要綜合運用。在積累一些開采經驗的基礎上，結合當前的開采技術，提高開采質量和效率。

例如，在開采過程中，使用填充開采技術，可以全面控制開采地區的沉降系數，對于地面，提高了安全系數，降低了塌陷的發生概率。而通過就地取材的方式，提高煤礦的安全穩定性和煤炭的回收率。大量的煤礦產區，都有類似問題，開采的廢渣和廢料，沒有堆放區域，造成環境的破壞和資源的浪費。因此，需要結合礦區的實際情況，勘測煤礦的開采深度，對于地面的影響程度等。統籌這些信息和內容，進一步落實好礦區回填工作。

為了減少危巖對于開采作業的危害，在使用回填技術的前提下，應用條帶開采工藝，不僅可以控制礦區的地表沉降系數，同時，可以拓展礦區的開采規模，進一步提高開采效率。為了避免高瓦斯巖層的影響，需要在地下礦區，營造穩定的開采氛圍。在應對復雜巖層時，可以采用傾斜長臂協調開采工藝技術，該技術可以適應開采復雜的操作環境，在不規模煤層以及有瓦斯泄漏、排水不良等惡劣環境中，都可以完成相關的開采任務，降低坍塌事故的發生概率。通過對礦區環境和地址條件的了解和研究，不斷總結開采經驗和工藝技術，通過多方面的協作配合，有效提升煤礦企業的開采效率，同時，針對礦區的安全問題，通過專項方案的設定，以及各種開采工藝的結合，有效完成地下煤層的開采任務。需要主要注意的是，在地下開采工藝不斷更新的時代背景下，不少煤礦企業，對于設備和技術的更新，依然秉持懷疑態度，這些態度限制了煤礦企業的發展方向，因此，必須與時俱進，與時代接軌，不斷更新開采設施和開采技術，降低人工的作業范圍，降低事故的發生概率，完善煤礦企業的發展路線[1]。

4 工作面保水開采技術優化

本案例中，通過煤礦地質環境的相關內容，分析可知，該地區雨水較多，開采區域內，存有溪流，并且，巖體風化較為嚴重，這些問題，對于開采作業的開展，具有一定阻力。尤其是其地質環境，對于煤礦企業，都是巨大的挑戰。因此，務必要提升開采工藝，增加開采設備，保障采煤作業層的排水效果，防止發生回流現象。對于排水工作的開展，要了解礦井的涌水量、沖水條件等，通過科學分析，采用相關的應對措施，解決煤礦企業的作業難題。構建優質的隔水層，可以有效解決相關問題。

例如，在關鍵區域，應用填充工藝技術，不僅可以將空缺的采礦層進行填充，同時，還能將開采廢料，有效利用，最重要是解決涌水問題，降低了水流的影響程度。同時，回填的土層，可以降低地面的裂縫程度，解決地下水下滲的問題，提高土層的保水能力。結合當前的排水工藝，提高溝渠的建設質量等。如此應用，不僅將水的危險程度降到最低，還提高了采煤質量。因此，對于保水作業的開展，不僅僅是技術的應用，還是對當前的開采工藝加以提升。對于環境的保護作用以及地面的生態作用不言而喻。在確保施工質量的同時，也要提升對于水體的保護作用，不能只求開發，創造效益，不管對于環境的影響和破壞。保水工藝，看似簡單，但是在地下施工，環境復雜，必須要將所有的危險因素，進行綜合和考量，對于有不確定性因素的施工方案，要降低施工風險。保水作業的內容和細節，要落實到每個施工人員，明確工作內容，提高施工的效率和安全性。進一步提升煤礦企業的安全系數，保證煤礦人員的生命安全[2]。

5 煤礦采煤管理工藝技術優化

在科學技術的發展應用下，結合新的科學技術，已經煤礦企業發展的常態效應，例如“互聯網+”的概念，已經深深引入到煤礦企業中，成為采煤工藝的重要手段之一，結合當前的信息技術，不斷衍生出新的開采模式。整合當前的開采技術，利用大數據分析技術，將開采的煤炭資源，進行相關的技術分析和比對，確保采煤作業的有序開展，同時，學習最新的開采工藝，結合當前的作業問題，進行專項方案的整改和革新。

“互聯網+”的概念引入，不僅僅是提升煤礦企業的發展動力，更是延續穩定生產的發展路線，通過各種開采工藝，進而提升煤礦企業的長效發展。在實際應用中，可以將地上、地下的開采區域有效連接，利用互聯網，進行綜合治理，同時，結合大數據等技術的加持，建立開采工藝的技術經驗總結指南，集合搜索、分析、利用等多種不同模式，進一步優化相關技術方案，不斷為煤礦企業，提供更多的技術支持和信息支持，同時，結合開采問題，進行有效的策略分析，針對一些特殊預案或者險情，結合虛擬現場，進行排查演練，有效提升煤礦企業的發展活力，實現開采人員的技術升級，加速煤礦生產的現代化發展步伐[3]。

6 結語

綜上所述，煤礦企業對于采煤工藝的投入和升級，必然會提升企業的生產效率和安全系數，進一步體現，煤礦企業對于生命安全的重視程度，因此，在不斷應用新的生產工藝時，降低開采難度，杜絕開采事故的發生，才是煤礦企業發展的重要保障。