谈煤矿采矿作业中的采矿工艺与技术

谈煤矿采矿作业中的采矿工艺与技术

高久阳

身份证号码211402197412272915

摘要：自改革开放以来，我们国家在国际上占据的地位愈来愈重要，国内各阶层的发展形势一片大好。在此过程中，我国的能源发挥了至关重要的作用。煤炭是中国的重要能源，分布广泛且丰富。随着科技和现代化建设的快速发展，人们对煤炭资源的需求量日益增加。这就需要煤矿企业不断提高产能来更好地满足社会生产对能源的需求。现阶段，煤矿开采工艺和设备都有了很大的改善，然而在煤炭实际开采中还存在着很多问题，严重影响了煤炭开采的效率，甚至连开采的安全也很难保障。因此，如何更好地提高煤矿井下采煤技术水平，成为了煤矿企业需要重点关注的问题。

关键词：煤矿采矿作业；采矿工艺；技术

引言

目前，矿井开采难度越来越大，进一步改进与提高煤矿行业的管理技术和开采技术，有助于煤矿工业更好地发展。

1采矿技术的特点

我国采矿技术具有以下特点：首先，在煤矿生产中，煤矿采矿工程利用到的采矿技术具有类型多样的特点，因为采矿工程项目的环境、条件各有不同，使用到的采矿技术也各有不同，要结合现实条件，提高采矿作业的效率，使用不同的采矿技术，保证生产质量、生产安全。例如，填充开采技术、煤与瓦斯共存开采技术、壁式体系方面的煤炭开采技术、高效集约化的先进生产技术、硬顶板控制技术、近距离煤层开采技术等，均是采矿工程项目中常用的采矿技术手段。技术类型不同，在生产活动中，煤矿企业的管理人员要结合实际的生产需求，选择相对应的技术进行采矿活动。其次，随着煤矿事业的不断发展，煤矿企业也在研发、创新采矿技术。在采矿技术的研究中，也投入了大量的资金、人力等成本，因此采矿技术的更新换代也是比较频繁的。煤矿企业需要引入更多高素质、高技能的人才，不断创新发展采矿技术，才能实现稳速发展。

2煤矿采矿作业中的采矿工艺与技术

2.1露天采矿技术

露天采矿技术是煤矿开采中较为常见的一种，具有较高的安全性，操作便捷，安全事故概率低。随着科学技术水平的提升，露天采矿技术得以优化，一方面能够大大提升露天采矿的工作效率，另一方面也能够切实保证露天采矿工作的质量。使用全新的机械装置可以将矿体进行有效地剥离，使矿区顶部的覆盖层被移走，使矿区的资源变得清晰，开采工作更具针对性。露天采矿技术另一优点是野外作业，可以利用大型机械进行工作，这也在很大程度上提高了采矿的工作效率。在矿产面积较小的作业环境中，如果采用填充开采、倾斜开采等技术，需要花费大量的时间和精力完成系列的辅助工作内容。而采取露天采矿这一工作方式能够有效降低采矿时可能发生的损失，有效减少不必要的投资支出。但是，露天开采技术仅适用于浅层的矿产，当某些特定区域的矿产埋得比较深或地形具有特殊性时，该方法就不适用了。

2.2采煤机自主定位技术

采煤机自主定位技术在煤炭开采过程中起着极大的作用，该技术的应用可使设备在煤层寻找和开挖过程中能够更好地定位，若能够保障定位的准确率，可大幅度提高采煤机的效率。该技术在应用时需要借助一些相关的定位系统，但在系统的设计上需要考虑以下几个方面。a)采煤动力机模型的构建。在煤矿开采的过程中，采煤机所面对的环境极为复杂，而且采煤路线等的变化都会对采煤机的运行造成一定的影响，使得某一时刻采煤机的位置以及速度等很难被确定，因此在设计时要考虑采煤机的实际工作环境，并且还要不断进行更新优化。b)对设计数据进行精确的计算。数据的设计是模型构建以及分析的基础，而这些数据必须准确可靠，能够为系统优化设计提供一定的可靠依据。c)航位推算误差补偿模型的构建。航位推算误差会对采煤机的定位准确性造成较大的干扰，而这种误差主要由定位系统中的传感器引起的，因此在构建模型的过程中可从传感器入手来进一步减小误差，提升采煤机定位的准确性。d)增强航位推算系统环境适应性。矿井下的工作环境比较恶劣，灰尘杂质、瓦斯爆炸等问题经常发生，而技术手段的使用可有效解决这些问题，确保在井下也能够使航位推算系统正常运行。e)对矿井的导航系统进行研究，这需要借助相关的定位系统及井内各种电子地图。

2.3液压支架

液压支架是综采工艺的核心设备，其主要功能是实现对工作面顶板的高强度支护。在使用液压支架后，顶板的稳定性更强，工人操作更安全。与单体液压支柱支护相比，液压支架支护的面积更大。通常使用的液压支架主要有三种类型，分别为掩护式、支撑式和支撑掩护式。目前，综采工作面普遍使用的是支撑掩护式液压支架。在支撑掩护式液压支架中，掩护梁的主要作用是防止采空区中的矸石涌入工作面。在大多数情况下，液压支架主要是对顶板进行支撑。然而，有时也需要一种特殊的液压支架———综采放顶煤支架，该支架可以实现对煤层的开采。综采放顶煤支架与普通的液压支架的主要区别在于在掩护梁上装有放煤口，可以将液压支架上方的顶煤放出。

2.4煤与瓦斯共采技术

瓦斯是煤炭形成过程中产生的一种气体，主要成分是甲烷（CH 4），是一种可燃性气体。由于瓦斯在特定的条件下会发生瓦斯爆炸，对煤矿地下开采的威胁极大，为此，需要对煤层中的瓦斯进行治理。过去，直接通过通风的形式将瓦斯排放到大气中，这不仅会造成空气污染，还会造成甲烷资源的浪费。随着经济的发展和对资源需求量的增加，人们开始认识到瓦斯也是一种重要的资源，并提出了煤与瓦斯共采技术。煤与瓦斯共采技术在中国的应用目前主要体现为井下瓦斯预抽技术和地面钻井瓦斯抽采技术。由于中国的煤层透气性比较差，目前主要是以井下瓦斯抽采技术为主，地面抽采技术为辅。井下瓦斯抽采技术主要是以钻孔抽采为主，即采用带负压钻孔直接抽取煤层中的瓦斯。根据钻孔布置的层位，瓦斯抽采钻孔主要分为本煤层钻孔、穿层钻孔和高位钻孔，其中前两种钻孔用于瓦斯预抽，而后一种钻孔用于煤层开采过程中的抽采。对于一些瓦斯浓度较大的煤层，可以采用地面钻井抽取煤层中的瓦斯。这种方式不仅抽取的瓦斯量大，而且浓度高，是一种理想的瓦斯抽采方式。值得注意的是，地面钻井抽采煤层瓦斯也称煤层气开采。在抽采瓦斯的过程中，需要对煤层进行压裂，以增强煤层的透气性。常用的地面瓦斯抽采井如图3所示。目前，中国仅在少数矿区建立了地面钻井。

2.5使用充填法进行采矿

充填法是一种应用广泛且成本低的采矿技术，采用充填法进行煤矿的采集工作，具有矿石回收率特别高，成本低等显著优势。采矿的形式主要是矿石和胶体的混合充填，传统充填法采矿中有特别多的废矿石，而且需要对这些废弃的矿石进行集中处理。由于处理过程非常复杂，需要专业技术人员进行解决处理。脉内采准无间柱连续分段充填采矿法综合技术主要是通过使用填充巷道，使采矿工作变得更加精简，从而达到快速采矿的目的。既解决了传统采矿技术效率不够高的问题，又充分利用废弃的矿石填充到巷道里面，实现了快速、高效地开采。

结语

为了促进我国煤炭行业的可持续发展，有必要引入现代化科学技术，助力行业打造新型生产模式。通过研究智能化开采技术，可以打造智慧煤矿，促进煤炭行业摆脱原有传统生产方式，实现产业转型和长远发展。因此，应加大对智能化开采技术的关注和研究，实现煤炭行业的技术革新与发展。

参考文献

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[2]刘海洋.浅谈露天采矿技术分析[J].设备管理与维修,2021(6):149-150.

[3]张文静.采矿工程施工中的不安全技术因素及应对措施分析[J].当代化工研究,2021(9):25-26.