煤礦采礦工程中的采礦工藝與改進技術(shù)

范繼紅

摘要：煤礦采礦工程的實施對于煤礦企業(yè)的發(fā)展建設(shè)有著極為重要的影響，近些年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和進步，科技的創(chuàng)新，煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)得以不斷優(yōu)化改進，采礦質(zhì)量和效率大幅度提升。本文主要探究了煤礦采礦工程中的采礦工藝與改進技術(shù)，希望能夠更好的推進相關(guān)技術(shù)發(fā)展和進步，提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：煤礦;采礦工程特點;采礦工藝與技術(shù);智能化

引言：煤炭資源是支撐我國經(jīng)濟不斷發(fā)展的重要能源。早在上個世紀(jì)，我國便已開始采用工業(yè)化方式開采煤礦。由于煤炭資源所在區(qū)域的環(huán)境各不相同，在實際的開采過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)環(huán)境特點選用適合的采礦工藝與技術(shù)，最大限度的實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。同時，由于空間因素對煤炭資源的開采具有較大影響，為進一步提高開采量，相關(guān)人員需要不斷對采礦技術(shù)進行調(diào)整改進。在制定開采方案時，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)綜合各種環(huán)境因素，科學(xué)合理的搭配采礦工藝，不斷提升煤礦開采效率。另外，還可以在保證開采任務(wù)的前提下適當(dāng)應(yīng)用先進的采礦技術(shù)，不斷積累經(jīng)驗，并推動采礦工藝發(fā)展進步。

1煤礦采礦工程的特點

煤礦采礦工程的特點對采礦工藝與技術(shù)的選擇具有決定性作用。煤炭資源在大自然中的賦存條件復(fù)雜多變，不同的賦存條件下煤礦采礦工程具有不同的特點。將煤礦采礦工程的特點總結(jié)歸納如下：

1.1煤炭資源的不可再生性

煤炭資源的生成周期決定了煤炭資源的不可再生性，大自然中的煤炭儲量是相對固定的，若無序、無限開采則煤炭資源將面臨枯竭。根據(jù)煤炭資源的不可再生性，必須有計劃地進行開采，并選擇最優(yōu)的采礦工藝與技術(shù)，避免造成資源浪費。

1.2開采過程的專業(yè)性

在開采煤炭資源之前，首先需要對可能蘊藏煤炭資源的區(qū)域進行詳細的勘探，而后根據(jù)勘探結(jié)果對煤炭儲量進行大致估算，從而為采礦工藝的選擇及煤礦工程的建設(shè)提供理論支持。因此，如果缺少豐富的經(jīng)驗及充足的專業(yè)知識，將難以使開采工作正常進行[1]。

1.3采煤作業(yè)的危險性

中國大部分煤炭資源賦存于地下深部，必須采用井工開采。井工開采受諸多不安全因素的威脅，如瓦斯、煤塵、水災(zāi)、有毒有害氣體等。若井下發(fā)生事故，則會給作業(yè)人員和生產(chǎn)礦井帶來極大的損失。且近年來隨著淺部資源的枯竭，礦井開采深度日益增加，面臨的不安全因素更多?？梢姡禾块_采是一項危險性較大的工作。

1.4流動性

通常情況下，煤炭資源往往賦存于人煙稀少的區(qū)域，對煤炭企業(yè)招募作業(yè)人員帶來了較大不便。同時，由于我國近年來的產(chǎn)能結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使得煤炭資源需求量呈逐年下降趨勢，小型煤炭企業(yè)的生存面臨困境，進而導(dǎo)致采煤作業(yè)人員的流動性增大。

2當(dāng)前煤礦采礦工程中常用開采工藝

2.1露天開采技術(shù)

在應(yīng)用該技術(shù)之前，開采人員需要先做好各項基礎(chǔ)勘察工作，找出礦井內(nèi)部的最優(yōu)采位點，再應(yīng)用專業(yè)儀器將煤礦掩體巖石破壞掉，使用專業(yè)機械設(shè)備將煤礦從礦井內(nèi)挖掘出來，最后通過運輸裝置將所開采出來的煤礦集中運輸?shù)郊庸c予以處理，最終這些煤礦資源轉(zhuǎn)變?yōu)槊禾?。露天開采技術(shù)的缺點也十分明顯，例如在開采期間所需要對工作區(qū)域面積比較大，且開采期間所產(chǎn)生的一系列污染物會直接進入到空氣中，對環(huán)境產(chǎn)生較大的破壞等，因此該技術(shù)并不適合所有的煤礦[2]。

2.2地下采礦工藝

在應(yīng)用該技術(shù)時，相關(guān)人員需要著重考慮四點因素，其一是巖層結(jié)構(gòu);其二是地質(zhì)結(jié)構(gòu);其三是作業(yè)面深度;其四是壓力。任何一項因素出現(xiàn)差錯，不但會導(dǎo)致人員傷亡，還會煤礦開采難以進行。為提高地下礦井的安全系數(shù)并減少安全事故發(fā)生的概率，施工前，相關(guān)人員一定要耐心細致的勘探礦井周邊的地質(zhì)條件及地表環(huán)境，并根據(jù)實際情況確定合適的挖掘方式，最大限度的保證礦井安全。

2.3充填采礦工藝

在煤炭資源開采過程中，隨著采煤工作面的推進，工作面后方不可避免會形成采空區(qū)。采空區(qū)可能有瓦斯等有毒有害氣體的積聚，也可造成地表下沉，形成高應(yīng)力區(qū)等，在煤層群開采過程中還會威脅其他煤層的開采安全。該工藝?yán)每删偷厝〔牡牡V渣、矸石等對采空區(qū)進行科學(xué)回填，改善采空區(qū)受力狀態(tài)、減輕地表下沉和高應(yīng)力區(qū)的發(fā)展，不但保證了采礦作業(yè)的安全，而且充填材料可就地取材，便于施工，經(jīng)濟高效。

2.4深井開采技術(shù)

煤炭作為一種不可再生的資源，其通常都深埋于地下，經(jīng)過數(shù)千年才能得以形成。為了緩解資源壓力，深層煤礦資源開采所受關(guān)注度不斷提升，深井開采技術(shù)由此而來。該技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)就是將原有立井的深度加深，進而幫助煤礦企業(yè)獲取更多的煤炭資源。深井開采的優(yōu)勢在采礦資源得到了充分的利用，而且傳統(tǒng)煤礦開采的成本得以有效降低，對于煤礦企業(yè)的發(fā)展有著較為積極的促進作用。但是，需要注意的是該技術(shù)在應(yīng)用時也存在有一定的缺陷和不足，即在開采期間所面臨的環(huán)境更加復(fù)雜，管理難度增加，巷道支護難度加大，而且該技術(shù)應(yīng)用期間，需要井下排水系統(tǒng)、開采系統(tǒng)等多個系統(tǒng)協(xié)同配合，才能使得相關(guān)技術(shù)更好的發(fā)揮作用與價值。

3煤礦采礦工程中采礦工藝與技術(shù)改進策略

3.1采煤機智能化技術(shù)

利用采煤機切割煤巖是煤炭開采過程中的重要環(huán)節(jié)，并且該環(huán)節(jié)直接決定著煤炭開采效率。采煤機智能化技術(shù)即通過在采煤機中加裝智能感知系統(tǒng)，使采煤機能夠自主切割煤巖，進而實現(xiàn)無人操控。采煤機智能化技術(shù)主要具備六大功能，其一是姿態(tài)感知;其二是視頻監(jiān)控;其三是交互通信;其四是記憶截割;其五是自動定位;其六是煤巖識別[3]。

3.2完善煤礦的生產(chǎn)行業(yè)管理體制

在對采礦過程中的采礦工藝與技術(shù)進行改進時，首先就需要對現(xiàn)有的行業(yè)管理體制予以優(yōu)化和調(diào)整，采礦工藝與技術(shù)的應(yīng)用涉及到了多方面的內(nèi)容，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，都將會對最終的采礦質(zhì)量以及工作人員的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，為了保證各項技術(shù)實施到位，切實推進煤礦企業(yè)的發(fā)展建設(shè)，就需要對管理體制予以完善，首先煤礦企業(yè)的管理部門需要及時的對各項新工藝與新技術(shù)進行調(diào)查分析，要對相關(guān)工藝的應(yīng)用有動態(tài)的了解，這樣即便是工藝技術(shù)應(yīng)用期間發(fā)生問題，也能夠第一時間解決問題。其次，則應(yīng)當(dāng)加強對開采工藝與技術(shù)的分析，在做好這方面的分析工作之后，還需做好生產(chǎn)設(shè)備的分析工作，針對開采環(huán)節(jié)的缺陷和不足，要及時的糾正，避免安全事故的發(fā)生。

3.3液壓支架智能控制技術(shù)

如果要保證地下采煤安全，必須使工作面頂板支護滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。液壓支架對于防止塌方具有重要作用，能夠有效保障礦井安全。傳統(tǒng)的液壓支架支護技術(shù)操作復(fù)雜，并且難度較高，如果人工移架或補液不及時，將會產(chǎn)生安全隱患。液壓支架智能控制技術(shù)使液壓支架支護工作實現(xiàn)了無人操控，同時還具備六大功能，其一是自動移架;其二是自動跟機;其三是自適護幫;其四是自測礦壓;其五是自動補壓;其六是自動調(diào)整方位。通過分析相關(guān)應(yīng)用案例可以發(fā)現(xiàn)，許多煤礦企業(yè)已經(jīng)在煤炭開采過程中積極應(yīng)用計算機技術(shù)與自動化技術(shù)，解決了許多傳統(tǒng)采礦技術(shù)難以解決的問題。但從該技術(shù)的實際應(yīng)用效果來看，該技術(shù)還有很大的發(fā)展空間。

結(jié)語：總之，時代在不斷的發(fā)展變化，煤礦采礦工程中所應(yīng)用到的各項采礦工藝與技術(shù)也應(yīng)當(dāng)積極的與時俱進，進行必要的優(yōu)化和調(diào)整，才能更好的提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益，為我國煤礦事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入更多活力。

參考文獻：

[1]陳彥宏.煤礦工程采礦技術(shù)與施工安全管理淺述[J].當(dāng)代化工研究，2020（12）：50-51.

[2]史曉明.分析煤礦工程采礦技術(shù)與施工安全[J].百科論壇電子雜志，2020（8）：228-229.

[3]王萬德.淺談現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2019（15）：203-204.