煤炭开采技术与采煤工艺的选择研究

煤炭开采技术与采煤工艺的选择研究

李玮娜 张振立

郑煤集团芦沟煤矿 河南 郑州 452370

摘要：近年来，随着我国工业化进程的推进，煤矿企业积极寻求各方面的创新，以适应新时期社会发展的需要。煤矿企业通过加大投资，采取加强采煤工作面技术研发、升级设备自动化、提高管理水平等措施，逐步提高煤矿生产现代化水平。 因此，相关人员需要根据勘查结果选择采煤工艺，以确保采煤工艺的安全性和可靠性。同时，随着科学技术的发展，煤矿企业需要不断优化煤矿开采技术，选择合适的开采技术，解决煤矿开采中可能出现的问题，进一步提高煤矿企业的生产效益和经济效益。

关键词：煤炭；开采技术；采煤工艺；工艺选择；应用策略

1.煤炭开采技术

1.1 小阶段爆破采煤技术

小阶段爆破采煤法是指在采矿工程过程中，通过预先规划矿区，在各阶段使用爆破进行开采的过程。该方法在实际应用中对技术条件、煤层厚度、煤层倾角都有一定的要求，需要严格控制开采条件，确保开采工作的顺利进行。在这一阶段进行开采工作时，要确保煤层底板不会滑动，以便使用这种方法进行开采。该方法在实际开采中具有安全性高、操作简便、有利于提高采煤效率等优点，在工程中得到了广泛的应用。但这种方法也有很多不足之处，如爆破过程中可能会出现散煤现象，导致部分煤炭资源浪费，不利于煤炭资源的回收利用；对应用环境的要求比较严格，必须保证矿井的通风。在开采之前，相关人员需要严格勘查周围的地质条件，以确保周围环境符合施工要求，然后才能进行开采。

1.2 普通机械采煤技术

普通机械化采煤技术在煤矿生产中的应用，需要对矿井的工作条件有一定的了解，这是取得技术成果的前提。采用常规机械化采煤技术，将装煤、破煤、运煤、支护等各个工作环节的内容有机结合，明确了各个环节的工作顺序和内容。此外，要根据项目进度要求，合理安排各项工作内容，提高矿山生产效率。近几十年来，我国经常采用常规机械化采煤技术，并非常精通相关技术的应用。为了进一步提高常规机械化采煤技术的应用效果，要使用双滚筒和单滚筒采煤机来判断两者的优缺点，并在实践中灵活使用采煤设备。采用双滚筒采煤机，工作面下端采用单滚筒采煤机。通过合理的设备配置，可以有效缩短工作面，提高煤矿生产效率，同时也保证工作效果达到规定要求，为矿山企业的发展提供了很大帮助。

1.3 保水煤炭开采技术

保水煤炭开采技术主要分为两类，即水体下保水开采技术和承压含水层上保水开采技术。无论是在水体下还是在承压含水层上开采，都有发生突水事故的风险。因此，应用保水开采技术的主要目的是有意识地保护附近的水资源，同时防止采煤工作面意外突水，减少甚至消除对水资源的污染。目前，我国煤矿保水开采主要有两种技术，即基于“拦截法”的煤矿保水开采技术和基于“疏浚法”的矿井蓄水回用技术。“截水法”保水开采技术注重保证煤层工作面周围强含水层和连接强含水层的导电水层的完整性，避免采煤后形成导电水断裂带，进一步引发突水事故；采取的主要技术措施包括充填开采、限高开采、条带开采和水源保护区划分。矿井水的“疏浚法”储存和再利用技术是分析和了解综采工作面附近地下水的运移规律，将矿井水引导至采空区储存并实施相关的抽水和利用工程，以实现矿井水资源的循环利用。从水资源利用的角度来看，保水开采技术是一种绿色采矿技术。在煤炭开采过程中充分利用这项技术，可以显著减少对水资源的影响和破坏，并大大减少一些水资源稀缺地区的水资源短缺与煤炭开采造成的水污染之间的矛盾。

1.4 深层井煤炭开采技术

采矿工程复杂，经常遇到矿区周围有大量岩石的情况，这使得具体操作更加困难。针对这种情况，工程人员可以使用深井采矿技术进行作业。对于资源丰富的矿区，当发现围岩影响作业时，工人需要合理应用深井技术，以减少岩石问题对工程作业的影响，提高工程实践效率。在作业过程中遇到地热资源时，要合理处理，减少项目的负面影响因素，为具体的开采作业创造完善的条件，提高工程效率。以中深孔凿岩为例，将水和电连接到作业区，清理作业现场的杂物，处理巷道壁和顶板浮石，并根据标记的炮孔布置放置作业设备。然后，根据预定位置，根据设计的角度和深度进行岩石钻探操作。在此过程中，操作人员需要严格观察返回冲洗水的颜色和大小，并根据具体情况及时调整相关参数。完工后，需要检查作业情况，如果不符合标准，则需要布置新的孔和凿子。

2.采煤工艺的选择与应用策略

2.1 地质构造的勘测分析

目前，大多数煤矿企业在地质构造勘查方面仍存在一定问题，大多数地质勘查设备难以满足复杂条件下的地质勘查工作。因此，煤矿企业应积极引进数字化测量仪器设备，积极开展信息化地质勘查技术研究，引进地质勘查数据的计算机辅助处理和分析，进一步提高数据勘查的整体精度，随后对地质构造数据进行模拟。同时，煤矿企业在获得相应的勘查数据后，还可以引入模型构建技术，恢复目标地质环境的三维模型，并对勘查数据进行深入研究，确定合理的开采计划内容。此外，在勘查中收集了地质结构数据后，将集中开展煤矿地质数据分析工作。将根据地质数据确定地形结构的详细数据，以全面了解煤层和含水层等不同地形的分布。随后，将根据相应的数据制定完整的煤矿开采计划，以消除开采过程中的各种潜在风险因素，提高开采效率，简化整个开采过程。

2.2 割煤及装煤工艺

采煤是煤矿生产中常用的一种工艺，可分为单向采煤工艺和双向采煤工艺。在实际的煤炭开采过程中，需要根据具体情况进行选择。当煤层倾角较小时，选择双向采煤工艺，即煤层上下同时采煤。该技术不仅提高了挖掘速度，而且减少了工作量。当煤层倾角较大时，采用单向采煤技术，适用于顶煤开采。切割从巷子的尽头到巷子的尽头依次进行，最后空刀回到巷子的尽头。煤炭切割过程完成后，将产生大量的煤块。通过滚筒将煤块放入刮板输送机，可以同时进行煤炭切割和装载。这不仅简化了挖掘过程，而且提高了工作效率。同时，在采煤过程中要注意控制滚筒的高度，确保顶煤得到有效的切割，防止重复的采煤工作。下底煤时，要保证底板和煤壁的平整度。科学合理的采煤装煤工艺可以大大提高煤矿的生产效率和经济效益。

2.3 注重优化采煤设备和技术

随着各种技术手段的逐步发展，煤炭开采技术水平也逐步提高。为了进一步提高煤炭开采的效率，煤矿企业需要积极引入现代方法，并将高科技和计算机技术相结合，协助煤矿信息的勘查和获取。此外，企业还需要对采矿设备进行优化改造，避免大规模爆破采煤，减少对地质环境结构的扰动，始终保持地质结构的稳定，确保工人在采矿过程中始终处于稳定有序的工作状态。这样，煤矿企业才能实现可持续发展，消除各种风险因素对矿山工作的影响，防止煤矿安全事故的发生，提高企业的经济效益和工作效率。

结语

综上所述，在新的经济发展条件下，社会对煤炭的需求持续增长，从而促进了煤炭行业的稳定和可持续发展。煤矿企业在组织实施矿山生产时，应综合考虑企业实力、生产效率、矿山环境等多方面因素。要科学选择开采技术，提高生产效率，改善煤质，预防煤矿生产中的安全事故，促进煤矿生产稳定可持续发展。

参考文献

[1]周兴邦.煤矿采煤工艺技术优化研究[J].内蒙古石油化工,2020,46(12):100-101.

[2]洪广武.浅谈井下采煤技术和工艺选择[J].科技创新与应用,2017(32):64+66.