煤矿开采技术与掘进支护技术探讨

煤矿开采技术与掘进支护技术探讨

魏迪

新疆同泰煤业有限公司,新疆 吐鲁番 838100

摘要：现阶段，中国煤矿开采的方式以井下开采为主。 由于井下开采环境复杂多变，且容易受到各种不确定因素的影响，开采的难度系数不断增大，使得煤矿开采中安全事故频频发生，严重危害到工作人员的人身安全，给煤矿企业造成严重的损失。传统的开采技术已不能满足煤矿开采的需求，因此煤矿企业需要引进先进的开采设备和技术。与此同时，掘进支护技术的选择要结合煤矿的实际情况，并严格按照要求进行操作，从而提高工作环境的安全性，为工作人员提供有力的安全保障。另外，在应用掘进支护技术时要确保巷道的承重力符合国家标准要求，避免因巷道问题导致支护达不到预期效果。

关键词：煤矿开采；掘进支护；技术应用

1煤矿开采技术存在以下主要问题：

安全问题：煤矿开采是一个危险的行业，存在矿井塌陷、瓦斯爆炸、矿井水灾等安全风险。不完善的安全管理和监测系统以及技术手段的不足导致了一些安全事故的发生。

矿井压力管理：在煤矿开采过程中，地下矿井的压力会逐渐增大，造成地质灾害。不合理的矿井压力管理和控制，容易引发矿井顶板垮落、煤与瓦斯突出等事故。

煤矿瓦斯治理：瓦斯是煤矿开采过程中常见的有害气体，容易引发煤矿瓦斯爆炸事故。目前，煤矿瓦斯治理技术和设备仍然存在不足，瓦斯的监测、抽采和利用仍然面临挑战。

环境污染：煤矿开采、煤炭加工和运输过程中会产生大量固体废弃物、废水和废气，严重影响周边环境和生态系统。处理和处置煤矿废弃物的技术和设备需要进一步改进和完善。

资源浪费：传统的煤矿开采技术存在煤炭资源利用率低下的问题，大量煤炭被浪费或无法开采。开发高效的采煤技术，提高煤炭资源的回收率和利用效率，是一个重要的任务。

劳动强度大：煤矿开采是一项体力劳动密集型行业，对劳动力的要求较高，工作环境恶劣。需要优化工作流程，减轻劳动强度，提高劳动效率和工作条件。

为了解决这些问题，需要加大对煤矿开采技术的研发和创新，提高煤矿开采的安全性、高效性和环境友好性。与此同时，加强煤矿安全管理和监测，加大环境保护的力度，推动煤矿行业的可持续发展。

2煤矿开采技术与掘进支护技术探讨

2.1 炮采技术

炮采技术是一种常见的煤矿开采方法，也称为爆破采煤技术或炸药采煤技术。它是通过使用爆破药物，将煤炭岩层破碎并转化为可采煤块的一种方法。在炮采技术中，首先需要确定爆破区域和爆破点的位置。然后，在事先钻孔的位置上装填炸药，并进行引爆。当炸药爆炸时，产生的爆破冲击波和能量将煤层破碎成较小的碎块，使得煤炭更容易被采集和运输出矿井。

炮采技术的主要优点如下：提高了煤炭的采煤效率：相对于传统的机械采煤方法，炮采技术能够快速破碎煤层，使得煤炭更容易采集，因此可以提高采煤效率。适用于特殊地质条件：炮采技术可以适应不同类型和复杂的煤层地质条件，包括厚煤层、倾斜煤层和硬质煤等。它可以应用于各种难以机械采煤的煤炭资源开采场景。减少人力需求：相对于传统的手工采煤方法，炮采技术减少了人工劳动的需要。一次爆破可以破碎大量煤炭，减轻了人工采煤的劳动强度。

2.2普采技术

普采技术，也称为普通采煤技术，是一种传统的煤矿采煤方法，常用于小型或浅埋煤层的开采。普采技术的主要特点是将煤层分割成小块，逐个进行采取和运输。

普采技术通常包括以下几个主要步骤：1.钻孔爆破：使用钻孔机在煤层内钻孔，并注入炸药，通过爆破将煤层破碎成小块。2.运输煤炭：使用人力或机械设备将爆破后的煤炭从工作面运输到井口或地面。常见的运输方式包括手推车、皮带输送机和卡车等。3.收尘排煤：为保护环境和矿工的健康，普采技术中通常配备除尘设备，用于对采煤过程中产生的煤尘进行收集和处理。4.适用性广：普采技术适用于小型煤矿或浅埋的煤层，尤其适用于地质条件较复杂或采煤难度较大的煤矿。5.灵活性高：普采技术相对简单，操作灵活，可以根据具体情况进行调整和适应。6.技术要求相对较低：相对于一些高度自动化的采煤技术，普采技术对技术要求相对较低，适合于操作人员技术水平有限的矿山。

2.3 综采技术

综采技术，也称为综合采煤方法，是一种常见的煤矿开采方法，其主要特点是在采煤过程中同时进行煤炭的切割、支护和运输。相对于传统的采煤方法，综采技术具有高效、安全和自动化的优势。

综采技术通常包括以下几个主要步骤：

1.破（Breaking）：破指的是煤炭的爆破和破碎过程。在煤矿综采技术中，通常使用爆破方法将煤炭破碎成适当大小的颗粒，以便后续装运和处理。爆破作业需要进行严格的规划和控制，确保安全和高效。

2.装（Loading）：装指的是将被破碎的煤炭装入矿车或输送设备进行运输。常用的装载设备包括装载机、刮板输送机等。在装载过程中，需要确保装载参数的合理设置，以最大限度地提高装载效率和安全性。

3.运（Hauling）：运指的是将装载的煤炭从工作面运输到地面或其他目的地。通常采用的是矿车或输送带等运输设备。在运输过程中，需要进行有效的调度和管理，确保煤炭能够快速、安全地到达目的地。

4.支（Supporting）：支指的是在开采过程中对煤矿巷道进行支护和加固，保证巷道的稳定和安全。支护手段包括使用支架、钢架、锚杆、喷浆等支护材料和工艺。支护措施的选择和实施需要根据煤矿地质条件和开采方式进行科学衡量。

5.处（Processing）：处指的是对煤炭进行处理和加工，以不同的品位和用途。煤炭处理一般包括煤炭筛分、破碎、洗选、干燥等环节，以满足市场需求和利用要求。煤炭的综合利用和加值处理对于煤矿行业的可持续发展具有重要意义。

总的来说，煤矿综采技术破、装、运、支、处五个环节相互关联，相互配合，共同构成高效的煤矿开采过程。该技术的应用可以提高煤炭开采的效率、安全性和环保性，对煤矿行业的发展具有重要的推动作用。

2.4煤矿智能化开采技术

煤矿智能化开采技术是指将先进的信息技术、自动化技术和人工智能等应用于煤矿开采过程中，以提高生产效率、降低成本、增强安全性，并促进矿山可持续发展。以下是几个常见的煤矿智能化开采技术内容：

1.煤矿智能勘探：利用遥感技术、地球物理探测技术和无人机等技术手段，对煤炭矿区进行智能勘探，实现资源储量、品位等信息的高精度预测和评估。

2.煤矿智能机械设备：采用自动化、机器人和传感器技术，研发出智能化的矿山设备，如自动驾驶采煤机、智能化运输设备、无人值守巷道掘进机等，实现对煤矿作业过程的自动化和智能化控制。

3.煤矿智能监测与预警：利用传感器、监测装置和物联网技术，对煤矿的地质环境、瓦斯浓度、温度、变形等参数进行实时监测和数据采集，通过数据分析和处理，实现对潜在风险和危险情况的及时预警和预测，提高煤矿的安全性和管理效能。

4.煤矿智能调度管理：借助信息技术和人工智能算法，对煤矿生产调度、设备协同和资源优化进行智能化管理，实现生产计划的可视化、优化调度和即时响应，提高生产效率和资源利用效益。

5.煤矿智能安全管理：采用人脸识别、视频监控、安全预警系统等技术手段，建立智能化的煤矿安全管理系统，对矿工进行身份识别和考勤管理，实时监控作业区域的安全状况，并快速识别和预警存在的安全隐患，保障矿工生命财产安全。

3结束语

随着我国社会和经济的飞速发展，我国的煤炭资源需求量与日俱增，要想促进中国的煤炭工业发展，就必须从技术、装备等多个层面上进行创新，比如通过对采煤工艺、巷道等工艺的优化，来提高我国的矿井生产效率与品质。此外，在具体的开采操作过程中，要根据矿井的具体条件，科学地、正确地选用相应的开采技术和掘进支护技术，以提升矿井的生产效率和安全，推动煤炭行业的可持续发展。

参考文献：

[1]廖水强.煤矿开采技术与掘进支护技术探讨[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2023(2):4.

[2]朱少辉.煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2022(3):3.DOI:10.12159/j.issn.2095-6630.2021.18.0263.