探究煤矿技术问题与对策

探究煤矿技术问题与对策
近些年，煤炭行业取得了迅猛的发展，要想实现煤炭行业的可持续发展，就要提高煤矿的开采能力，使用先进的开采技术来进行煤炭的深层挖掘。

当前，我国的煤矿开采技术与发达国家相比，还稍显落后，本文就煤矿开采技术存在的问题进行分析，并探讨解决这些问题的对策。

煤矿的开采技术主要是解决煤矿在开采过程中，如何应对地质深度环境变化和地质灾害。

随着地表煤炭储备的枯竭，煤矿的开采深度越来越大，然而，随着开采向地质底层进一步延伸，其面临的矿压、地热、保护煤柱的留设等技术难题也成了煤炭行业发展的抑制因素。

1 煤矿技术存在的问题
1.1 地表沉陷与控制难度加大
煤矿开采过程中，会发生地表的深陷，我国在总结了地表沉陷数据，但这些数据只适用于深度小于三百米的煤矿开采，对于深度大三百米的开采，其数据的可靠性就受到了考验与质疑。

获取可靠的三百米深度以上煤矿的开采，就要建立新的观测站，对真实的数据进行收集与整理。

然而，观测站的建设费用高，建设周期长，已经建成的三百米深度以上的观测站寥寥无已，为地表沉陷数据的收集带来了难度。

无法收取到可靠的地表沉陷数据，就无法精准的完成地表控制，使这个技术处理的难度加大。

1.2 矿压明显增大
同样是由于开采深度的加大，煤矿的井下矿压明显增大，矿压的增大不但为矿井建设带来很多难题，因为了加强顶板的管理，还要提高巷道建设的质量，用于巷道维护的开支也会明显增加，开采的深度越大，矿压对岩层挤压的承度越明显，巷道的承受力越要加强，尽管如此，巷道的维护工作依然是不能停止的，往往是前面进行煤炭的挖掘，后面进行巷道的维护，而这些都是由于地压增大带来的技术上的难题。

1.3 地温不断升高
开采深度的增大使地压增大，而且也使地温不断的长高。

地温的不断升高会引起井下温度的升高，使井下的生产环境发生很大的变化，井下最高温度甚至达到几十摄氏度，这样恶劣的生产环境对矿井工人的身体造成了极大的损伤，有些煤矿不得不由于深井内温度过高而停止作业。

除此之外，地温的不断升高也会使
空气向着低压的地方流动，延着巷道向下流动，里面的压力值就会不断增加，巨大的空气压力使空气发生了压缩，而空气压缩会放出一部分热量，这也是引发井下温度升高的重要原因。

井下温度的升高，严重的影响了生产的正常进行，一些煤矿企业由于不进行改进环境的资金投入，只有用一些简陋的措施进行降温。

1.4 瓦斯事故爆发的几率升高
由于开采深度的增大，原本是低浓度瓦斯，受到井下深部的高应力作用，进一步压缩了气体，瓦斯被压缩到了最高峰值。

这些被压缩的瓦斯气体聚集了大量的能量，如果在一个时间内，突然得到释放，就会爆发事故，为煤矿的安全生产带来极大的安全隐患。

2 解决煤矿技术存在问题的对策
2.1 增加资金投入，突破技术难关
无论是地温的升高、地压的加大还是地表沉陷难以控制，都是煤矿企业开采挖掘面对的技术上的难题，克服这些技术难题，就要加大资金的投入，吸引国内外高科技人才，建立专门的科研项目，为突破技术上的难题提供必要物质基础。

从上面的分析中可以看出，煤矿开采需要攻克的技术难题有灾害形成机理、矿压基础等。

2.2 深入研究工程动力学
随着矿井深度的增加，井下受力情况变得异常复杂。

整个矿井内部受到上层岩石、煤柱、下伏岩层的多重外力作用，随着开采的进一步推进，其原有的受力平衡又会被打破，为了避免出现矿井灾难，就要维系受力平衡体系的建立，这就需要对矿井深入挖掘所产生的受力变化进行研究，寻找出岩体动力转移规律，这样才有效的解决地表沉陷与控制技术难题。

2.3 对矿压控制技术进行研究
矿压的增大对煤矿安全生产带来了巨大的安全隐患，不解决好矿压问题，安全生产就得不到保障。

随着煤矿挖掘深度的增大，矿压就会增加，为了应对矿压的增加，就要对巷道工程质量进一步加强，对于井下巷道周围岩层的变形规律要有深入准确的了解，根据其压力变化情况，合理的建设与维护巷道，使巷道的承压能力具有科学依据，要有数据分析与理论为支撑。

2.4 对灾害机理进行研究
在煤矿开采过程中，容易发生一些灾害，例如瓦斯爆炸，渗水灾害等。

有效的预防这些灾害的发生，就要对灾害发生机理进行深入的研究。

对于开采深度的增加过程中，深部岩体的基本特性是否会发生变化，其组织结构在外力的作用下是否发生了变化，这些是灾害机理的研究内容。

同时，要总结其他煤矿企业发生灾害的原因，深入分析其技术方面存在的缺陷，找到技术上的突破口，为灾害的有效预防提供依据。

2.5 优化开采程序
由于開采的进行，对井下环境产生一系列的影响，关系到井下作业的安全生产与费用投入支出，因此，应对开采程序进行设计，优化开采程序，使开采程序呈现科学化、合理化、节约化。

利用矿压的增加会对巷道产生损害，保障开采的正常进行就要对巷道进行维护，这就要将维护的巷道与开采的所使用的巷道的维护前后关系处理好，既
不能耽误开采的时间，也不影响安全生产。

煤矿技术包括很多方面，上面提到的技术上的难题主要是针对开采深度的增加而带来的，除此多外，煤矿技术中还有因为地质环境复杂而产生的难题，因为安全生产需要而带来的难题。

无论是哪一个方面存在问题，都要加强其研究的投入，相信科学是第一生产力，利用科学解决这些取得一个又一个难题的突破。

3 提倡新煤矿开采技术
3.1炮采放顶煤采技术
这种开采方法主要是应用滑移支架放顶采煤，其中顶梁结构支架主要是由顶梁和支柱组成，在开采中使用弹簧钢或者导向槽将顶梁的前后连接起来，然后支架支柱通常由液压单体组成。

这种开采方式的主要使用优势在于安全性能极好。

在开采过程中能自行滑动，并且使用起来很方便，操作简单，很多工作人员都能自如地运用这种技术。

这种方法适用于小型煤矿的开采活动，投入成本低，值得考虑的一种开采方法。

3.2 伪倾斜柔性掩护支架采煤法
这种方法就是在传统的基础上加以改造，其主要的优势在于能为开采创造干净的生产环境，其安全性也比较好，这种方法能缓解工作面的倾斜角度，利用支架掩护工作空间采空区，并且能将工作区与踩空间分割开来，确保生产的安全。

此外，技术施工时需要的劳动力资源比较少，因此能节约开采人力投入，为煤矿企业节约资金开支，创造一定的经济价值。

3.3 阶段性的爆破落煤采煤法
这种开采技术的主要优点就是操作简单，工作人员易掌握，且安全性高、开采效率很高。

这些都是它的优点，很适合于地址条件比较好的矿区，并且适用于煤矿矿层比较稳定的矿区。

在使用这种方法时，工作人员要在确保矿区内没有工作人员、无设备和支护的情况下爆破，等煤落在工作区时，工作人员再采集煤炭资源。

因此，技术在使用时，需要的劳动量不大，也是它的一种优势，同时这种技术方法不需要任何其他技术设备，开采投入成本少。

3.4刨煤机采煤法
刨煤机适用于中等和薄煤层的开采，其最大的技术优势就是切煤速度非常之快，可以达到3m/s，并且切割功率可以达到2*400KW以上，这种高功率的开采方式，极大的提升了开采的效率，开采比较充分。

并且随着技术水平的不断提升，刨煤机的基础设备和零部件质量也越来越高，使得技术设备的智能驱动水平得到提高，开采时运行速度快，极大的提高了煤炭的生产效率。

参考文献
[1]高强. 浅析我国煤炭技术的现状与发展[J]. 中国高新技术企业，2011（30）
[2]门迎春. 略论煤炭技術装备制造的本土化与国产化[J]. 煤炭经济研究，2010（3）。