煤矿开采技术与掘进支护技术研究刘志超

煤矿开采技术与掘进支护技术研究刘志超

刘志超

关键词：煤矿开采；巷道；掘进；支护技术

中图分类号：TD82文献标识码：A

引言

近年来，我国经济呈现腾飞似的发展趋势，在这种发展形势下，国家和人民对于煤炭的需求逐步增加。有需求就有供给，这在一定程度上促进了煤炭业的繁荣发展。众所周知，煤炭是一种不能再生的资源，我国有着悠久的煤炭开采历史，许多矿区都是老矿区，有着百年的开采历史，随着开采的深入，开发的难度逐步增大。因此，煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用就显得尤为重要。

1采煤技术现状

a)炮采技术。在煤炭开采中，通常将炸药爆炸叫作“放炮”，将爆破采煤称作“炮采”。炮采主要是指将炸药埋设在煤层壁中，利用炸药爆炸产生的冲击波将部分煤炭与煤壁分离，之后人工将煤炭装上皮带机，循序渐进地开采，并在固定距离内进行立柱支护。此种采煤技术煤炭产量低、浪费现象严重，并且存在诸多不安全因素，已经在中国煤炭资源开采中被逐渐淘汰。b)普通机械化开采技术。该技术主要是指利用机械化开采设备的摇臂完成割煤、破碎和装煤的工艺过程，但其间的运煤工作仍然需要人工参与，支护水平相较于炮采有所提升。该技术机械化水平较高，但仍然存在资源浪费现象，在先进采煤技术不断涌现的今天，也逐渐快被淘汰。[1]c)综合机械化开采技术。综合机械化开采技术简称“综采”，是指将煤矿生产工作面的割煤、破碎、装煤、运煤等全过程实现流程化的机械操作，只需要少部分人员参与控制机械设备的运行，目前被广泛应用于中国各大煤矿。

2采矿常见工艺

先进的采矿工艺对于煤矿发展有着推动作用，科学技术的发展为采矿工艺提供着技术保证，采矿工艺在开采煤矿中一方面能提升开采效率，一方面能够降低安全事故。分析采矿常见工艺：第一，填充采矿。属于人工支护采矿的一种，此种采矿适用在困难矿体中运用，比如围岩不稳固，同时存有稀缺的矿体。一些道路和水体的矿区中，有着较强的适应性，这也是项目开采的优点，但也存在不足。比如采矿环境复杂，开采流程复杂，一方面会增加采矿费用，一方面会降低工作效率。填充采矿操作方法便捷，在回采推进中使用填充材料补充采空区，进而煤矿开采工作提供安全环境；第二，溶浸采矿工艺。它是用于开采地下矿体，溶浸采矿是通过物质放入岩层中，注入地下水，从而将矿物中的溶液流到地表，对其进行加工采矿法。采矿法包含硐室法和钻井法，它的优点是成本费用低，投入设备少，工艺流程简单，缺点是不容易控制溶蚀范围，并且回采率较低；第三，空场采矿。空场采矿工作技术成熟，发源早，它的工作内容是回采煤矿资源。在工作时，应先加固岩石和矿石，在采矿中流出空地，进行采矿柱工作。

3采掘方法

3.1条带式采掘方法

条带式采掘方法，是在了解了所开采煤层的分布情况和赋存条件后，对煤层实际开采状态进行条带划分，开采时按照隔一条、采一条的方式依次开采或者多条同时开采。此种采掘方法利用了煤层自身较好的支护功能，一部分一部分地开采，安全性高。但由于是在煤层中划分条带，划分界限不明显，且预留煤柱也较长，资源浪费比较严重，因此该方法适用于小区域煤炭开采中。

3.2房柱式采掘方法

房柱式采掘方法，从结构上来说属于柱式采煤体系。顾名思义，房柱式采掘就是将煤层分成若干个小的房间（以下称为“煤房间”），以此对煤房间中的煤炭资源进行开采。在煤炭采掘过程中，在煤房间中预留形状各异的煤柱，起到暂时支撑顶板的作用。当煤房间内的煤炭全部采完后，有计划地回收每个煤房间内的煤柱。相较于条带式采掘方法，该方法煤炭资源浪费率低，采出率高，但在开采结束后，地层会有塌陷，地表出现小范围的位移。

3.3分层采掘方法

分层采掘方法，按照具体的煤层地质情况，可将其分为水平分层采掘方法和倾斜分层采掘方法。煤矿开采初期，根据煤层在围岩内的受力状态对厚煤层进行斜向或者水平向分层，在每个层面布置各自的回采巷道和其他巷道等，自下而上或者自上而下开采。分层采掘方法具有良好的稳定性，对地表形态影响较小，有利于保护水脉。

4煤矿采矿技术的改进措施

我国在煤矿采矿过程中需要注意许多问题，但问题一方面是技术上的缺陷，一方面是采矿作业过程存在的安全隐患，对于此问题的出现实施针对性的改进措施。第一，加大保护煤矿环境保护力度。在我国煤矿开采过程中，会让环境遭受破坏，不利于我国的发展。对于此问题，我国煤矿企业需要优化治理矿区环境。首先，煤矿企业需要改进污水处理设备，对于破损或者老化的设备应进行维修和保护，确保企业排放污水符合国家标准。实施此种做法能够有效保护矿区水资源。其次煤矿企业需要针对性处理废水和污水，禁止有废水向外排放污染四周环境。并且企业需要负责矿区四周的环境，实施人工造林的方法，将矿区污染降到做小；第二，合理运用煤矸石。煤矸石是采矿工作的常见产物，会破坏矿区四周的环境，因此需要找到科学的方法处理煤矸石。比如通过矿区发电过程是使用煤矸石，但现在可以通过黏土或者烧制砖来代替。此些做法能够避免煤矸石损坏矿区生态环境，同时将废品作为有用的物品，为企业带来额外的收入。有效处理煤矿采矿技术，为今后煤矿采矿带来更美好的未来和希望。

5采矿工程管理

5.1积极做好生态环境保护工作

采矿带来的环境污染是十分严重的，对此企业在生产过程中必须要站在生态角度进行分析和研究，始终坚持“适度开采”的原则，避免出现无序开采或者过度开采的问题，尽可能的降低采矿对于植被带来的破坏和影响。否则等到出现生态污染问题之后再进行治理无疑是难上加难，且会在一定程度上增加环境治理成本，违背了当前可持续发展的原则。因此，采矿企业必须要重视起来，积极做好生态环境保护工作，尽可能地减少对周围环境的破坏，合理开发现有的矿产资源。

5.2加强采矿工程安全生产管理

（1）对于采矿行业来说安全生产作业十分重要，在施工过程中必须要重视起来，将安全因素的分析和控制作为安全施工管理重点，全面提高每一位工作人员的安全意识。（2）在正式开采之前，管理人员应该做好多方面工作的安全系数检查，并制定相应的安全操作规范，要求所有工作人员必须要遵照规范中的内容进行操作。（3）全面做好安全预防工作，对于一些容易发生事故的安全隐患点进行多次的排查；针对一些可能出现的事故应该提前制定相应的应急预案，尽可能在避免安全事故的同时将其不良影响降到最低。

结束语

在采矿过程中，使用先进的工艺技术一方面能提升采矿效率，让采矿质量得到保证，一方面能够保证人身安全。在今后采矿过程中需要使用适当的采矿方法，确保提高经济效益，迈向绿色方向，从而让采矿工作进入新的发展时期。

参考文献

[1]徐子章.煤矿巷道掘进施工的影响因素及关键技术[J].技术与市场,2014,21(09):101+103.

[2]梁民.煤矿巷道掘进技术发展研究[J].中国高新技术企业,2014(25):14-15.

[3]齐闯.现代煤矿掘进技术改进的几点思考[J].黑龙江科学,2014,5(07):222.