關(guān)于煤礦采礦新技術(shù)與開采方法的分析探討

趙巖

摘要：在煤炭資源開采過程中，應(yīng)用新的開采技術(shù)和開發(fā)方法具有重要意義。但在具體應(yīng)用過程中，要綜合結(jié)合礦井實(shí)際特點(diǎn)，選擇符合礦井實(shí)際開采條件的開采新技術(shù)、新方法，從而提高采煤效率，降低煤炭開采成本，確保煤炭生產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦;新技術(shù);開采方法;綠色技術(shù)

引言

煤炭開采工作難度大，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也不穩(wěn)定。在開采過程中，首先要確定開采范圍，其次要選擇開采技術(shù)，結(jié)合地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征選擇合適的開采方式，創(chuàng)新開采技術(shù)，制定詳細(xì)的開采施工方案，還要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，加強(qiáng)現(xiàn)場施工監(jiān)督管理，減少施工中的安全隱患，提高煤礦開采效率。

1采礦新技術(shù)對(duì)煤礦開采的重要性

從宏觀層次來看，全面優(yōu)化采礦新技術(shù)在煤礦開采的應(yīng)用方案，確保煤礦資源的安全開采，則需要充分引入可編程邏輯控制器（PLC）技術(shù)、集散控制（DCS）技術(shù)、現(xiàn)場總線控制（FCS）技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能化技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)，努力實(shí)現(xiàn)煤礦資源安全開采自動(dòng)化，并積極構(gòu)建自動(dòng)化監(jiān)控平臺(tái)。此外，煤礦開采行業(yè)屬于一項(xiàng)高危行業(yè)，工作環(huán)境復(fù)雜，自然條件相對(duì)惡劣，如果處理不當(dāng)，僅依靠傳統(tǒng)人工模式，難免會(huì)出現(xiàn)瓦斯爆炸、礦井坍塌和涌水問題，嚴(yán)重威脅工作人員的生命安全。將采礦新技術(shù)應(yīng)用于煤礦開采作業(yè)中有助于優(yōu)化煤炭設(shè)備功能，創(chuàng)新煤礦資源開采模式，提高開采設(shè)備技術(shù)，減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)煤礦開采設(shè)備智能化、安全化、集成化和高效化。

2我國煤礦開采的現(xiàn)狀和存在的問題

2.1安全問題

我國的煤礦企業(yè)在機(jī)電設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備等“六大系統(tǒng)”領(lǐng)域中都具有較大投入，但由于少部分煤礦范圍小，長期以來投入力度不大，安全裝備欠妥，致使煤礦在使用的過程中淘汰。另外，企業(yè)在對(duì)生產(chǎn)任務(wù)上也有所標(biāo)準(zhǔn)，部分企業(yè)法人在安全保障上毫無舉措。這些安全問題導(dǎo)致我國煤礦開采過程中總是存在安全事故的發(fā)生。根據(jù)相關(guān)案件統(tǒng)計(jì)，此類事故包括中毒、塌方、瓦斯爆炸等事故，終究還是由于開采技術(shù)的落后，以及安全管理問題造成。

2.2環(huán)境污染問題

首先，開采煤礦時(shí)會(huì)對(duì)周圍植被造成嚴(yán)重破壞，礦內(nèi)廢氣、廢水的長期排放也會(huì)對(duì)造成周圍空氣污染，其次對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響，地表塌陷，承受力不足，還會(huì)引發(fā)人為性的地震、泥石流等自然災(zāi)害。

2.3資源浪費(fèi)現(xiàn)象

在我國大部分開采煤礦都屬于中小型私人企業(yè)，開采技術(shù)和機(jī)械設(shè)備不完善，幾乎都是依靠人力開鑿?fù)诰颉２⑶议_采技術(shù)受限，導(dǎo)致開采難度較大，量少、速度慢等諸多問題。經(jīng)常性使用炸藥爆破的開采方法，還會(huì)產(chǎn)生許多廢渣，煤礦回采難度大，造成煤炭資源的浪費(fèi)。

2.4管理秩序混亂

企業(yè)注重的是經(jīng)濟(jì)利益，沒有合理的管理體系標(biāo)準(zhǔn)，開采人員也沒有受到系統(tǒng)的崗前技術(shù)培訓(xùn)，在實(shí)施開采的過程當(dāng)中，施工人員也沒有相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)，導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)和管理層面秩序紊亂，人力、機(jī)械、資源不能合理使用，導(dǎo)致其特性難以施展開來。

3煤礦采礦的新技術(shù)和開采方式探究

3.1大功率硬巖采煤機(jī)技術(shù)

煤礦開采要運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)，如大功率硬巖采煤機(jī)技術(shù)。該技術(shù)相比于傳統(tǒng)的施工技術(shù)，施工效率高，而且不需要人工直接參與作業(yè)，通過機(jī)器作業(yè)，能夠降低施工人員施工的風(fēng)險(xiǎn)，而且還大大提高了施工效率。

3.2中厚煤層開采技術(shù)

該技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)與煤礦開采需求結(jié)合的結(jié)果。該技術(shù)在使用過程中，要注重很多事項(xiàng)。首先，要掌握該技術(shù)運(yùn)用過程中設(shè)備的操作方法，如滑移支架，通過該支架的結(jié)構(gòu)變化提高煤層的穩(wěn)定性，由于該支架體積小，質(zhì)量輕的特征，在多個(gè)施工項(xiàng)目中均有重要應(yīng)用，而且成本比較低。其次，該技術(shù)使用也要遵循使用要求，根據(jù)煤層實(shí)際厚度判斷是否可以使用該技術(shù)，煤層厚度需在六米左右，為了進(jìn)一步提高施工效率，還可以分段施工，采用多種支護(hù)結(jié)構(gòu)，如鋼梁結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)區(qū)域同時(shí)施工，提高開采效率。

3.3 充填開采技術(shù)

該技術(shù)在施工過程中，要遵循相應(yīng)的技術(shù)操作規(guī)范。首先，判斷煤礦開采是否可以采用該技術(shù)，一般可以在煤礦內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的地區(qū)運(yùn)用該技術(shù)。然后再選擇合適的填充材料，一般采用膠結(jié)材質(zhì)，為了進(jìn)一步加固膠結(jié)材質(zhì)，可以采用水泥將其固化，形成穩(wěn)定的體積，提高填充質(zhì)量，進(jìn)一步穩(wěn)定煤層結(jié)構(gòu)，提高施工的安全性。其次，進(jìn)一步提高填充效果。在這個(gè)過程中，可以采用新型的填充技術(shù)。如注漿填充法，主要填充巖石材質(zhì)，針對(duì)巖石的裂縫進(jìn)行分析和填充，保證整個(gè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為煤礦開采提供有利的物理支撐條件，也能從很大程度上避免煤礦塌陷問題。最后，做好煤礦整體結(jié)構(gòu)的加固，采用黃土填充方式，穩(wěn)定整個(gè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 爆破落煤技術(shù)

由于煤礦開采工作多數(shù)是地下作業(yè)，在開采過程中，一些結(jié)構(gòu)過于穩(wěn)固，不利于開采煤炭資源，對(duì)于這種情況需要用到爆破落煤技術(shù)。該技術(shù)在使用過程中需要由專業(yè)的技術(shù)人員操作，可以將煤層分為幾個(gè)工作區(qū)域，探究哪些區(qū)域可以采用該技術(shù)，使用該技術(shù)還要勘察周圍地段，是否會(huì)對(duì)周圍結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，做好安全防護(hù)工作。

3.5采場圍巖控制技術(shù)

在煤礦開采過程中應(yīng)用巖層控制技術(shù)，可以有效提升開采效率，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)目標(biāo)。采場圍巖控制一直是我國采礦學(xué)科的核心，隨著我國生產(chǎn)技術(shù)與科技的不斷進(jìn)步，采場圍巖控制技術(shù)也有所提升。若想在煤礦開采中運(yùn)用采場圍巖控制技術(shù)就需要通過相關(guān)理論與技術(shù)進(jìn)行深入分析，了解煤層的開采條件以及規(guī)律，再借助控制技術(shù)完善采場圍巖，促使采礦達(dá)到最佳效果。

4煤礦綠色開采技術(shù)及其應(yīng)用

4.1保水開采技術(shù)及其應(yīng)用

在煤礦開采中運(yùn)用保水開采技術(shù)可以避免對(duì)煤礦區(qū)域水資源的破壞與污染，從而實(shí)現(xiàn)煤礦綠色開采的目的。另外，保護(hù)水資源也是煤礦開采的重要指標(biāo)，這是因?yàn)樗Y源破壞或者污染極易出現(xiàn)水滲透，進(jìn)而引發(fā)安全事故。為了保護(hù)礦區(qū)水資源以及減少突水事故，在煤礦開采中可以運(yùn)用礦井水回注技術(shù)，這樣可以減少對(duì)煤礦周邊生態(tài)環(huán)境的破壞與影響，從而實(shí)現(xiàn)煤礦綠色開采的目標(biāo)。

4.2分層注漿開采技術(shù)及其應(yīng)用

在煤炭資源開采過程中，相關(guān)人員可以通過相應(yīng)的煤層巷道支護(hù)技術(shù)來保護(hù)煤層，或者通過減少矸石的排放來改善圍巖的應(yīng)力，從而達(dá)到凈化空氣的目的。合理應(yīng)用分層注漿充填開采技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)煤礦和礦區(qū)周圍的土地保護(hù)，而且最大程度地減少土壤侵蝕的概率，從而避免水土流失引起的土地?fù)p害現(xiàn)象。通過分層注漿充填，將固體廢物充填到煤礦采空區(qū)，避免地面沉降甚至塌陷的發(fā)生，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、綠色開采和環(huán)境保護(hù)。

4.3煤礦巷道支護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用

煤礦巷道支護(hù)技術(shù)主要是加強(qiáng)煤層的強(qiáng)度和硬度。通過對(duì)煤礦區(qū)脆弱區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)的加固，有效地避免了煤礦區(qū)的惡化。此外，有關(guān)人員還應(yīng)將煤矸石填入煤礦采空區(qū)，減少煤矸石的排放，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。相關(guān)人員還可以將矸石通過回用的方式填充到路基和混凝土結(jié)構(gòu)中，達(dá)到綠色開采的目的。

結(jié)束語

通過上述對(duì)煤礦開采施工技術(shù)做了詳細(xì)分析后，煤礦開采的新技術(shù)對(duì)于今后的施工過程當(dāng)中具有十分重要的作用。在施工過程中，應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況選擇適合的開采方法，做到因地制宜，制定滿足于生態(tài)文明建設(shè)的施工規(guī)劃，把新技術(shù)合理的利用到行業(yè)生產(chǎn)中，在維護(hù)自然環(huán)境基礎(chǔ)上應(yīng)用綠色的開采方式，使其經(jīng)濟(jì)效益在一定程度上得到最大化發(fā)展，讓煤礦行業(yè)的領(lǐng)先地位上走可持續(xù)性發(fā)展道路。

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（作者單位：內(nèi)蒙古大雁礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司雁南煤礦）