煤炭企業(yè)高效采礦技術(shù)探討

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)γ禾抠Y源需求量日漸增加，然而，傳統(tǒng)采礦技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代煤炭事業(yè)發(fā)展需求，在很大程度上阻礙了煤炭企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，高效采礦成為煤炭采礦發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，如何更好地利用高效采礦技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注。文章將對(duì)煤炭高效采礦概念及理論依據(jù)進(jìn)行分析和研究，并提出煤炭企業(yè)高效采礦技術(shù)應(yīng)用，從而為科學(xué)采礦提供更多支持和幫助。

關(guān)鍵詞：煤炭企業(yè);高效采礦技術(shù);填充采礦法

1煤礦高效采礦技術(shù)概述

當(dāng)前的煤礦高效開(kāi)采包含了廣義上的定義和狹義上的定義。廣義定義是對(duì)煤、瓦斯、水等資源進(jìn)行認(rèn)識(shí)和定位，保證社會(huì)效益和環(huán)境效益的可持續(xù)發(fā)展;狹義定義是對(duì)煤礦中的各類資源，如瓦斯、矸石等進(jìn)行處理，并加強(qiáng)水資源及采礦的保護(hù)、煤與瓦斯的共采的抽放、充填采礦以保護(hù)建筑物等。對(duì)于矸石占用土地并對(duì)環(huán)境加以影響的情況采取必要的煤炭環(huán)境保護(hù)措施加以協(xié)調(diào)。

進(jìn)行煤礦采礦工藝和技術(shù)的開(kāi)發(fā)和協(xié)調(diào)發(fā)展包括的理論依據(jù)有巖層移動(dòng)的影響和移動(dòng)的規(guī)律、巖層裂隙的分布和發(fā)育、關(guān)鍵層的理論體系、水的滲流規(guī)律。不同的礦區(qū)需要采取不同的開(kāi)采技術(shù)，要注意地下水的保護(hù)工作，同時(shí)采取有力措施解決大水礦區(qū)水資源的破壞和水災(zāi)害等問(wèn)題。地下水的保護(hù)措施包括了對(duì)水資源的利用和保護(hù)、水資源防污治理的措施等。煤炭采礦中破壞了地下含水層的原始徑流等，導(dǎo)致很多地下水滲出。采空區(qū)的導(dǎo)水裂隙帶和地下水體貫通，形成了一個(gè)降落性漏斗，大規(guī)模地下水滲流出來(lái)，降低了區(qū)域內(nèi)含水層的水位，影響了區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)條件，造成了地表沉陷，導(dǎo)致地表水體穩(wěn)定性受到破壞，使得河流護(hù)坡等的原生態(tài)早到了破壞，水量不僅減少，有的甚至已干涸，居民生產(chǎn)生活遭到嚴(yán)重破壞，區(qū)域內(nèi)植被生長(zhǎng)停止，導(dǎo)致土地沙漠化情況的發(fā)生。

2煤炭企業(yè)高效采礦工藝與技術(shù)

2.1根據(jù)采礦工作特點(diǎn)，利用填充采礦法

煤礦分布具有不確定性，建筑物、公路及水體等均能夠覆蓋到煤體之上，為此，針對(duì)采礦工作這一特點(diǎn)，可以選擇填充采礦法，該方法主要是指采礦結(jié)束之后，利用各類填充物充填采礦區(qū)，以此來(lái)更好地控制巖層，不僅能夠緩解礦壓顯現(xiàn)，維護(hù)采礦場(chǎng)及巷道，還能夠在一定程度上提高煤炭采出率。具體填充采礦技術(shù)主要包括兩種：一種是刮板輸送機(jī)械矸技術(shù)，借助充填設(shè)備將矸石填入矸石倉(cāng)，并在采礦工作完成后，將矸石卸載到采空區(qū)進(jìn)行填埋;另一種是矸石機(jī)拋?lái)芳夹g(shù)，一般情況下，是將矸石運(yùn)輸?shù)较马肥噲?chǎng)，并對(duì)矸石進(jìn)行破碎等處理，運(yùn)送至矸石庫(kù)，而后將矸石運(yùn)送到指定位置，利用輸送機(jī)將矸石填入采礦區(qū)，并進(jìn)行壓實(shí)處理，避免由于采礦工作處理不當(dāng)引發(fā)的地表下沉等現(xiàn)象，保障居民工作、生活安全。

2.2煤層氣采礦

（1）采前抽采。在對(duì)煤層氣進(jìn)行開(kāi)采之前，如果能夠?qū)⒚簩觾?nèi)的瓦斯抽出，則可以改善煤礦安全狀況。就我國(guó)目前的情況來(lái)講，由于很多煤體有著透氣性地的特點(diǎn)，因此對(duì)于瓦斯的抽采有著較大的難度。（2）煤與瓦斯共采。一般來(lái)講，在采礦之后，煤礦周圍的巖壓力會(huì)降低，這樣就會(huì)使得大量的瓦斯在采空區(qū)釋放出來(lái)，在這個(gè)階段，比較適合對(duì)瓦斯進(jìn)行抽采。在煤礦開(kāi)采完畢之后，在采空區(qū)進(jìn)行瓦斯抽采，能夠形成煤與瓦斯共采的體系構(gòu)建。（3）廢棄礦井抽采煤層氣。一些廢棄的礦井煤層，由于經(jīng)過(guò)采動(dòng)，因此經(jīng)常處于充滿瓦斯的狀態(tài)，這時(shí)就可以合理的利用掩體內(nèi)的裂隙，將瓦斯抽出。（4）回風(fēng)井回收煤層氣。利用回風(fēng)井，進(jìn)行煤層氣的回收，也是開(kāi)采煤層氣的有效方法之一。

2.3煤炭氣化技術(shù)

按照可持續(xù)發(fā)展的需要，必須注意氣化過(guò)程中產(chǎn)生的反應(yīng)，不斷改善地下燃燒情況，對(duì)采礦過(guò)程中難以控制的環(huán)境污染和破壞情況采取必要的控制措施。例如將煤炭通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，這就是煤炭氣化技術(shù)。煤炭氣化技術(shù)已作為可持續(xù)發(fā)展技術(shù)成為了清潔能源的主要研究方向，能消除對(duì)采礦方法影響較大的干擾因素，將難以控制的氣化成分納入到監(jiān)控系統(tǒng)下。氣化作為一種整體高效采礦技術(shù)，煤炭直接氣化可部分消除煤炭采礦對(duì)環(huán)境的污染，防止燃燒形成的大量CO2對(duì)空氣嚴(yán)重形成污染，在保證煤炭燃燒對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響與破壞控制在有利范圍內(nèi)的前提下，有效減少了地下煤礦氣化燃燒帶來(lái)的苯和酚等致癌物質(zhì)，防止水資源的毒化;將地下氣化技術(shù)通過(guò)熱化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，探索和研究出更好的解決方法，推動(dòng)處于試驗(yàn)階段的煤炭地下氣化技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐，成為保證地下煤炭高效開(kāi)采的有力措施。

2.4加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)水資源觀察，合理利用保水采礦技術(shù)

受到地域和環(huán)境等因素的影響，每個(gè)采礦區(qū)地下含水量存在一定差別，因而，在采礦過(guò)程中，要堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析，針對(duì)不同地區(qū)進(jìn)行保水采礦時(shí)。眾所周知，水資源對(duì)煤礦采礦業(yè)具有較為深刻的影響，稍有不慎，便會(huì)引發(fā)不良情況。針對(duì)含水量較大的地區(qū)，選擇的技術(shù)要能夠達(dá)到減少對(duì)水資源的破壞，且避免水災(zāi);相反，針對(duì)含水量較少的地區(qū)，則需要將充分保護(hù)和利用水資源作為技術(shù)主要要求，以此來(lái)輔助采礦工作順利進(jìn)行。在具體采礦過(guò)程中，或多或少會(huì)對(duì)地下含水層原始徑流產(chǎn)生一定影響，造成地下水溢出，產(chǎn)生水災(zāi)害，且如果采礦區(qū)導(dǎo)水裂縫帶與地下水體貫通，那么極有可能產(chǎn)生大規(guī)模地下水降落漏斗，導(dǎo)致該區(qū)域水位下降，進(jìn)而影響水文地質(zhì)發(fā)生變化，即便在采礦影響穩(wěn)定后，也會(huì)導(dǎo)致該地區(qū)原始生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化，影響河流、湖泊等地表水體的變化，嚴(yán)重情況下，會(huì)造成一些河流水量迅速減少或者斷流，給周邊居民生活帶來(lái)不便。

3煤礦開(kāi)采之前的準(zhǔn)備工作及采礦過(guò)程中的基本要求

3.1煤礦開(kāi)采前的準(zhǔn)備工作

借助電子信息技術(shù)獲取相關(guān)信息，以此為機(jī)械化生產(chǎn)提供保證，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，為實(shí)際開(kāi)采奠定基礎(chǔ)，輔以計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子信息技術(shù)，在動(dòng)工之前借助計(jì)算機(jī)技術(shù)確定礦井位置等情況，實(shí)時(shí)記錄煤礦的詳細(xì)情況，在開(kāi)采較深地層煤礦的過(guò)程中運(yùn)用電子儀等設(shè)備形成監(jiān)控系統(tǒng)，保證以地下作業(yè)為主的煤炭企業(yè)進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)時(shí)能探索到更多的煤礦資源并保證安全生產(chǎn)。

3.2采礦過(guò)程中的基本要求

礦場(chǎng)實(shí)際情況各自不同，采礦方法也有不同，每種采礦方法都有著各自的特點(diǎn)，有著不一樣的使用范圍，在保證安全工作的前提下，應(yīng)結(jié)合高效采礦和綠色低碳的要求，采用科學(xué)的方法進(jìn)行采礦過(guò)程的加固處理，運(yùn)用綠色技術(shù)，解決當(dāng)前的一些技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題，深入探討新工藝新技術(shù)新材料。

4結(jié)語(yǔ)

采礦工作作為一項(xiàng)綜合性、復(fù)雜性工作，而高效采礦技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用，不僅能夠提高采礦工作有效性，還能夠促進(jìn)我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：李順利（1985年04月-）男，本科，主要從事采礦工作。