煤矿采煤工艺技术优化论述

煤矿采煤工艺技术优化论述

冯发望

习水县富泓煤矿 (564615)

摘要：在社会发展中，煤炭作为主要能源，其市场需求始终居高不下，而煤矿企业为提高效益，要结合自身煤矿地质条件，对现有采煤工艺进行优化，以达到增加煤炭产量的目的。在优化采煤技术时，要综合考虑煤矿的地质环境以及采煤工艺的适用条件，根据实际情况采用最适合的采煤技术。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对煤矿采煤工艺技术优化论述提出了一些建议，仅供参考。

关键词：煤矿采煤；工艺技术；优化策略

引言

煤矿企业必须要根据煤层覆层情况、施工条件以及地质结构情况，并遵循安全，高效，经济的原则来对采煤工艺进行选择，从而最大限度的提高开采效率，避免资源浪费，同时可以提高开采过程中的安全系数，减少安全事故的发生，保证人身安全和财产安全。选择合理的采煤工艺，既弥补了煤矿地质条件的不足，又能够提高回采效率，对我国煤炭开采事业起着十分重要的作用。

1、分析煤矿采矿工程中采矿技术具备的重要性

由于煤炭资源作为不可再生资源，埋藏于地下会有很多煤层气。工作人员在进行生产时存在一定风险，对于煤矿企业来讲，有效提升自身经济效益、社会效益以及加强安全性，需要根据生产工作中的实际情况，制定完善的有效措施，从而提升煤炭资源使用率，避免出现资源浪费情况。但是当前我国很多小企业在进行煤矿采矿过程中存在很多危险因素。在进行煤矿开采过程中，采用的施工安全措施不能确保工作人员自身的安全，尤其针对一些比较复杂的地质结构以及一些煤层厚度变化比较大的地带，存在很多不确定性。一旦工作人员采用原有工作方式，不能有效提升采矿工作效率。同时由于不到位的安全措施，导致开采工作存在很大危险性。针对不稳定煤层厚变化以及矿井复杂的地质结构，使矿井存在很多不确定因素，需要工作人员根据采矿环境、安全性以及采掘工作等多方面角度进行全面分析，充分意识到煤矿采矿，科学应用采矿技术的重要性。

2、煤矿开采特点

（1）井工煤矿开采相较于露天开采工作而言，实际工作难度与开发难度更大。井工煤矿，远远高于露天煤矿的储存量。因此，为促使开采工作能够有序进行，对于开采技术要加大研发力度。而且在煤矿开采工作中，面临的情况更加复杂，可能会面临复杂的地质情况、复杂的环境情况等。为促使开采工作能够有序进行，需要在开采之前，能够对实际地质分布情况与环境情况进行分析与研究，从而制定科学合理的开采方案与计划。（2）对于具体开采方式的明确，要结合煤矿具体类型展开。在对实际开采方式的选用中，要做好煤矿类型的区别，不同的开采方式，对于回采率会产生不同影响。在实际开采中，经常使用的开采方式是长臂开采方式与放顶煤开采方式。

3、影响采煤方法与及技术的因素

（1）经济。想要进行煤矿开采，那么就必须考虑经济因素。在开采前必须制定开采所使用的方法与技术、开采所使用的机械、工具、开采的进程步骤以及需要多少人员等，根据这些大概计算出开采所需要花费的经济成本，再对比预计可以开采出的煤量所带来的经济收入，保障有较可观的经济效益收入，不至于入不敷出。对开采大致情况知晓，也能提前规划选择适当的开采方法与技术，尽可能的降低成本同时也能提高开采效率。（2）地质条件。1）地质构造：在煤矿开采前应先勘察区域地质构造情况，根据实际情况选择最适当和安全的方法。地质条件较稳定时用综采，不稳定时用普采。2）厚度：煤层的厚度不同，所需要的方法也不同，只有选择合适的方法才能保障开采顺利，不会因方法不足而返工或因方法过度而致事故，耽误进度。厚或特厚层用分层开采，中厚或薄层用一次采全厚。3）自燃状况及含水率：煤层含水率较高要先设置排水系统；煤层若易自燃，应采取防火灌浆等措施，最大程度上保障开采的安全性。4）围岩及煤层特点。围岩和煤层的稳定性、结构等特点及参数都会影响采煤方法与技术的选择。

4、煤矿采矿工程技术种类

4.1采用综采放顶煤采煤技术

工作人员采用综采放顶煤采煤技术，作为煤矿采矿工程中常见采煤技术，分为两种类型：首先是采用滑移支架放顶采煤方式，支柱和顶梁作为滑移顶梁重要组成部分。在实际作业时，后梁和前梁应有效连接，采用支架支柱作为液压单体柱。工作人员应该根据煤矿实际情况，确定支架的数量。

4.2科学运用机械化采矿技术

机械化采煤工作主要分为两种形式，分别是普通机械采煤和综合机械化采煤。第一种，针对普通机械采煤工作来说，该技术与爆破采煤技术手段并无较大差异，两者的区别在于落煤和装煤环节的差异。针对爆破采煤来说，落煤和装煤工作分别开展，而普通机械采煤工作则是两个环节同时进行。普通机械采煤所使用的机械有滚筒采煤机和双滚筒采煤机。针对双滚筒采煤机来说，在实际开展运行时，左螺旋滚筒在工作，并且按照逆时针方向旋转；而右螺旋滚筒则在左运行，按照顺时针方向旋转，借助两个滚筒相互旋转运行来实现采煤目的。第二种，综合机械化采煤技术作为一种具备科学性、现代化的技术手段，会借助综合机械化技术来进行采煤。在煤炭开采过程中，借助双滚筒采煤机实施采煤工作，通过可弯曲刮板使得整个采煤流程顺利开展。因为综合机械化采煤技术的人工劳动需求较低，所以采煤作业工作更加安全，在很多煤矿当中都有所运用。

4.3条带开采

条带开采也称为保护性开采技术。首先将煤层按条带划分，开采1条，保留1条，使保留下来的条带保持稳定，降低煤矿开采带来的潜在危害，还能防止地表下沉，保护地表的建筑物不受到较大的损害。在进行划分前要先研究区域内的地表移动情况，保证其科学性和有效性。其投入设备简单，具有良好的经济效益，然而其资源回收率较低。

4.4离层注浆

离层注浆技术应用于调整覆岩及地表下沉速率。在地面采空区上部的覆岩钻孔，再利用高压使液体填充材料进入采空区中，减轻采空区下沉程度。其煤炭回收率较高，经济效益好。

4.5分析大采高一次采全厚综合机械化技术

在开展煤矿采矿实际应用过程中，大采高一次采全厚综合机械化技术逐渐成熟，具备了很好的开采效果。能够优化煤矿采煤实际工作环境，防止在进行煤矿采矿时出现损失，节约施工成本，有效的提升整体工作效率，同时提高采矿的安全性，有利于推动我国煤矿企业的快速发展。但是在进行应用过程中还存在一些问题需要亟需进行解决，例如大采高液压支架缺乏稳定性、工作面丢三角煤、较低的采煤产量。

4.6长壁采煤技术

在煤矿采煤工作的开展中，要加强对长壁采煤技术的应用，通过对技术科学合理的应用，可以在很大程度上促使采煤工作的有序进行，为各项工作的展开提供相应技术支持。在长壁采煤技术的支持与保障之下，可以在很大程度上缩短采煤机准备盘区时间，不断提升煤矿开采工作质量与工作效率。与此同时，机械化程度将会得到强化，确保整个采煤过程的安全稳定。在对长壁采煤技术的应用过程中，为达到更好的应用效果，可以加强对智能化采煤机优势的应用，提升采煤日均产煤量。长壁煤技术之所以被应用在采煤工作中，是因为自身具备较强优势，比如，适用性较强，可以将其应用在不同的地质条件中。为搬迁工作的展开提供更多便利，工作人员可以更快掌握技术，从而在采煤工作的开展中，将长壁采煤技术作用与价值充分发挥。长壁采煤技术在智能化、可靠性采煤设备设施的支持与保障之下，采煤工作的有序进行可以得到保障。

5、煤矿采煤工艺技术优化策略

5.1煤层所用采煤工艺

（1）条带法。若煤矿覆岩危害较为严重，则可采取该采煤工艺，既可以开采回收难度较高的压煤，对于矿区沉陷问题也能有效预防。其应用关键为预留空间的设置，以便于后续条带煤柱的安装，可使煤矿掘进效率有很大提升，有利于煤炭的规模化开采。（2）充填法。该工艺能够较好的预防煤矿开采所带来的地表沉降问题，所用填充料多是就地取材，成本较低，可使煤矿达到较高的采掘回收率。对于采空区域，可实现有效的填充，进而改善开采条件，有效降低采煤安全风险。（3）走向长壁后退式协调采煤工艺技术。由于开采环境复杂，还会存在灰岩陡崖的区域，可有效利用该技术，在该部位建立采空区域，能够有效的预防矿区坍塌的情况，而且对于矿区瓦斯问题，该工艺也有较好的应对效果，显著提高采煤安全性。（4）倾斜长壁协调采煤工艺技术。在矿井中，还会有许多的不规则的采矿范围，并且具有复杂的空间布局，开采中容易出现涌水、瓦斯等问题。而该技术的应用，既能够使仰采作业中减少瓦斯渗漏，又可改善俯采作业中可能发生的涌水问题，对于矿区地质灾害具有较好的预防效果。

5.2地面技术优化

煤矿的采煤作业，基本上主要涉及两个层面，即地上层面、地下层面。例如，地址结构、水文数据、煤炭含量等。为了解决相关的技术难题，这些数据发挥了重要的作用和意义。同时，也为采煤工作的顺利开展，奠定良好的基础和保障。开采作业前，首先要了解开采区域，所覆盖的岩石及所需要保护的相关建筑，在完善相关信息后，划分煤矿的开采范围，通常从建筑和危岩，两个角度进行资料分析，结合当地的实际情况，制定相关的技术方案。由于煤矿开采，会引发冒落现象，容易产生山石崩塌、山体滑坡等灾害，因此，一定要结合开采现场的特点，采取适当的技术措施，保证开采作业，平稳有序。例如，对于长期裸露在外的山体结构，以及在风化作用下，定性为危岩的结构，务必要进行相关的清除和加固。

5.3工作面保水开采技术

在作业中，地下水涌出较为常见，此时要采取保水开采的方式，要确保排水的效率，还要通过隔水层达到较好的控制效果。该技术应用之前，应当对出水量有所计算，并详细分析采煤充水的情况，提高隔水层的质量。对于不同的采煤条件，要合理选择采煤技术，涌水问题的解决，不仅要采取保水开采的工艺，还应优化煤矿开采工艺，依靠条带开采技术来保证采煤的效率。

5.4煤矿采煤管理工艺技术优化

例如“互联网+”的概念，已经深深引入到煤矿企业中，成为采煤工艺的重要手段之一，结合当前的信息技术，不断衍生出新的开采模式。整合当前的开采技术，利用大数据分析技术，将开采的煤炭资源，进行相关的技术分析和比对，确保采煤作业的有序开展，同时，学习最新的开采工艺，结合当前的作业问题，进行专项方案的整改和革新。“互联网+”的概念引入，不仅仅是提升煤矿企业的发展动力，更是延续稳定生产的发展路线，通过各种开采工艺，进而提升煤矿企业的长效发展。在实际应用中，可以将地上、地下的开采区域有效连接，利用互联网，进行综合治理，同时，结合大数据等技术的加持，建立开采工艺的技术经验总结指南，集合搜索、分析、利用等多种不同模式，进一步优化相关技术方案，不断为煤矿企业，提供更多的技术支持和信息支持，同时，结合开采问题，进行有效的策略分析，针对一些特殊预案或者险情，结合虚拟现场，进行排查演练，有效提升煤矿企业的发展活力。

结束语

综上所述，我国当前常用的煤炭开采技术有爆破开采、机械化开采、连续性开采等形式。在我国的煤炭开采工艺不断发展的当下，想要实现煤炭资源开采效率最大化，就需要结合煤矿地质情况，从安全性、开采效率、经济性角度去选择合理的煤炭开采技术手段。相信在我国日后的科技技术、机械技术发展推动下，会推出更加具备先进新的煤炭开采技术，真正为实现安全生产、质量生产目标不懈奋斗，展现出我国煤炭开采事业的不竭发展动力。

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【作者简介】冯发望，1987年10月，男，汉族，贵州省遵义市习水县人；2016年毕业于重庆大学，采矿专业，初级工程师职称；现在习水县富泓煤矿，从事工程师工作。