浅析煤矿开采技术条件与采掘工艺

浅析煤矿开采技术条件与采掘工艺

王振国

穆棱市煤矿驻矿安全监管大队， 黑龙江 牡丹江 157500

摘 要：我国煤矿企业在煤矿开采工作中引入了先进的技术，起到了良好的施工效果，一定程度的降低了采矿工程的难度，提高了煤矿开采的工作效率，并且有效地提升煤矿开采工作的安全性。随着我国的经济发展，煤炭开采不断更新，煤炭开采量不断增加，但是在历史时期却出现了许多问题，例如安全问题，环境污染问题，资源不足。解决某些矿区的利用率和崩溃问题是当务之急。

关键词：煤矿地下开采技术；掘进技术；现状分析

引 言：我国想要快速的发展经济，重点是发展资源，而煤矿资源就是我国非常重要的发展资源，科学、合理的开发和有效利用煤矿资源可以帮助国家改善资源，推动我国经济的不断发展。煤矿开采过程中把地下的水资源排放到地面，导致地下水位降低，煤矿井下表面可以承载的压力越来越小。地面开始下沉。就目前我国的自然资源储备量来看，煤矿的储备量稳居世界第三名，因此，积极探索先进的煤矿开采工艺具有重要意义。

1 煤炭开采方法

1.1 破爆方法

煤炭破碎机通常用于切割，在煤炭破碎机上安装凿子，这样可以非常有效的增加破碎程度，产生较强的破坏力，提高破碎机的工作效率。破碎机在工作中会消耗极少的一部分能量，非常安全和可靠，而且没有过高的生产成本，操作起来非常简单、方便。喷煤也是比较常用的一种方法。借助炸药爆炸的一瞬间产生的较大压力，喷出一些高温气体，高温气体也有很强的破坏力。不过也存在一些缺点，就是破坏力太强，而且时间太短，是非常危险的。因此，在炸药爆破应用中，有必要详细了解炸药消耗量，爆破角度，爆炸顺序，爆破力，合理间距等因素。所以，在使用这项技术的时候应该让有非常多的工作经验和专业知识的工作人员完成操作。现在外国研发了一种非常先进的爆破技术，通过水枪射流的一些性能给破碎煤炭提供强大的压力。

1.2 装煤方法

当前，最广泛使用的煤填充方法是螺旋鼓式填充。将螺旋鼓装满煤后，浮煤将留在传送带上。为了清洁浮木炭，在机器的轨道上安装了清洁刮板。

1.3 运煤方法

对于煤炭运输，刮板输送机可用于运输煤炭。运输煤炭时，应该要详细的计算刮板输送机适合工作的倾斜角度和科学的输出功率。要具体的选择一些煤炭的运输方法，然后根据正确的计算方法来有效分析和研究装料的系统，这样可以快速提高煤炭运输效率。

2 煤矿地下开采工艺种类

2.1 煤矿综采技术

煤矿地下开采工艺的不断优化，也使综采能够适应更多环境下的开采作业，特别是在厚煤层的煤炭开采中，通过综采技术中的顶煤弱化技术可以有效地解决以往厚煤层开采中存在的问题，实现良好的深层煤矿开采效果。对提高煤矿开采的回采率具有良好的效果，同时，也有效地避免了开采过程中的煤矿损耗，具有节约煤矿资源的优势。顶煤弱化技术的应用原理主要是在厚煤层的开采过程中，为了更好地提高放顶煤的开采效率，利用弱化技术对顶煤进行弱化，具体操作方法是首先根据放顶煤的技术特点以及基本规律作为基础，在支护施工开展前，需要利用爆破技术对顶煤进行破坏，改变厚煤层的地质结构，通过爆破技术的应用，使顶煤的强度遭到破坏，从而应力下降，顶煤的传递范围变大，从而提高了放顶煤的开采效率。

2.2 液压支架技术

液压支架技术就是典型的煤机装置，在我国煤矿地下开采作业中发挥着重要的作用，同时液压支架技术相比于传统综采技术具有更高的可靠性。据调查显示，我国液压支架产出量已经超过了3万架，相比于发达国家来说，液压支架产量名列前茅，同时液压支架品类众多，能够使用各类复杂条件的操作。首先，我国煤矿资源开采作业主要以薄煤层为主，然而在针对薄煤层开采时，可以通过刨煤机或者滚筒机进行作业，刨煤机能够对于厚度为0.8-1.6m的薄煤层进行开采，而滚筒采煤机可以对1m以上的薄煤层进行开采。然而对于超过6m的厚煤层开采作业来说，必须通过一次采全高的方式进行开采。另外，液压支架技术在我国煤矿地下开采作业中具备稳定、高效、适应能力强等优势。

2.3 “三下一上”矿井采煤技术

对于“三下一上”采煤技术来说，其中“三下”包括水下、建筑下方以及铁路下方，“一上”包括承压水体上。运用“三下一上”采煤技术可以在不破坏周围地形地貌的情况下进行煤矿开采，能够提高开采效率和产量，同时这种采煤方式非常适用于不适合搬迁的建筑区域开采，不但保障建筑物不受破坏，而且还能实现有效开采。对于铁路沿线下方的煤矿资源开采作业来说，采用这种开采工艺可以在作业后保留矿柱，从而对铁路起到保护作用。对于水下开采过程中，可以通过这种开采技术起到防水防砂的作用，确保开采作业安全。对于承压水体上方的煤矿开采，可以通过科学的数据计算分析，提高人员作业的安全性，同时提高煤矿开采效率，满足社会发展对煤矿资源更大的需求。

3 煤矿开采新技术的利用和实践

3.1 深井开采技术

深井开采技术应用的具体表现是需要在原有立井的深度基础上进行延伸，有效的提升煤矿的开采强度。在但是浅层的煤矿资源是有限的，经过多年的开采浅层的煤矿资源已经被消耗殆尽，所以开采更深处的煤矿资源是一种必然的方向。而深井开采技术的应用可以有效的提升深层煤矿资源的利用率，同时还可以降低开采的成本。虽然深井开发技术比起传统的采煤技术有着明显的优点，但是也存在着问题。因为深井开采技术针对的是深层次的资源的开采，所以管理上的难度更大，并且面临的环境的问题也更为严重。这些开采中的问题都会在一定程度上限制了深井开采技术的开展，导致这项技术没有被广泛的推广和使用。而且这项技术在使用的时候对设备的要求也更高，受到深度的限制，需要机械设备能够更换排水，并且应用最新的开采系统设备，具体操作难度仍然较大。

3.2 充填采煤技术

在以往的煤矿开采的过程中，就是传统的采矿的方法的运用的过程中大部分都会应用完全垮落法管理煤矿的顶板，但还这会导致岩层运动，在煤矿的开采区域内形成沉陷区。沉陷区的形成对当地的生态环境的破坏巨大，不仅如此，对一些设施和建筑物也都会不可避免的产生破坏，并且给周围的居民的生活带来很大的影响。但是随着矿区内人类聚集点的迁出和我国政策的变动，对煤矿开采过程中的环保要求也在逐渐的提高，所以解决煤矿开采中的沉陷问题是迫在眉睫的问题。而充填采煤技术则可以很好的解决沉陷问题，通过向煤层开采过程中形成的采空区选择充填材料重建，以此来阻止地表的下沉。虽然这种技术的应用并不能完全的解决沉陷所造成的问题，但是这样的技术可以很大程度上解决煤矿开采中的沉陷问题，尽量的减少因为沉陷带来的地质问题。并且这种技术还可以帮助解决煤矿开采中出现的隔水层的断裂和瓦斯涌出的问题，同样通过充填，使地质结构中的隔水层和隔断层更加坚强，防止地下水和瓦斯的渗漏。充电采煤技术同样也是一种绿色的采矿技术，需要被广泛的推广和使用，解决更多煤矿开采中的问题。而这种技术的使用的关键点就在于充填材料的选择，基本上都会选择水砂充填材料和高水充填材料等材料，需要根据煤矿的具体情况选择合适的充填材料，确保充填的具体效果。

结 语：

综上所述，为了进一步实现社会经济水平的稳步提升，必须跟随时代发展脚步，不断创新我国煤矿地下开采工艺技术，探究全新的煤矿地下开采设备，能够更好地适应不同环境下的煤矿开采作业，保障煤矿开采工作的安全性与可靠性，同时提高煤矿开采效率与质量，满足社会发展对煤矿资源的需求，同时保障开采人员的作业安全，对促进我国走上新时代可持续发展道路具有积极作用。

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