煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析 田启生

煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析田启生

发表时间：2018-03-23T11:19:35.867Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：田启生1 胡晓波2 郭峰3

[导读] 摘要：中国经济不断发展，对能源的消耗量与需求量也大幅增加，特别是对煤炭资源的耗用逐年上升。

1淮南矿业集团潘集第三煤矿掘进一区安徽淮南 232096；

2淮南矿业集团潘集第三煤矿掘进二区安徽淮南 232096；

3淮南矿业集团平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南 232001

摘要：中国经济不断发展，对能源的消耗量与需求量也大幅增加，特别是对煤炭资源的耗用逐年上升。减少资源浪费、提高经济效益对于中国工业产业的可持续发展具有重要意义。其次便是在监控流程中，不能对采煤设备的各项数据指标进行测定分析，使其出现一定的故障，给采煤工作造成极大困扰。只有立足于解决煤炭工业实际问题，发展煤矿采矿工艺技术，才能提高煤矿产量，保障能源安全。

关键词：煤矿采矿工程；采矿工艺；技术；分析

导言

煤炭资源是人类生活和社会发展所需要的重要的能源。煤炭资源一般都深埋于地底下，需要经过上千年的时间才能够沉积而成，因此煤炭资源是非常珍贵的一种资源。在目前的煤炭开采过程中，常会出现浪费和采矿事故。这不仅使采矿人员的安全存在很大的因患，也浪费了煤矿资源。为提高煤炭资源的开采效率以及保障采矿人员的安全，必须不断的完善和改进采矿工程中的采矿工艺和技术。

1采矿工艺与技术分析

1.1露天开采和地下开采

露天开采和地下开采是由于煤矿类型的不同而采取的两种煤矿开采方法，同时这两种煤矿开采方法也是最为常见的。

1.1.1露天开采。采用露天开采的方式是因为矿层已接近表面，只需要将地表土移除，矿层就会暴露出来。这种开采方式是较为经济的，同时安全性也较高。其主要是在表土埋设炸药，炸开后用挖土机等设备将表土移除，然后将煤矿钻碎或炸碎，运往煤场进行加工处理，获取煤矿资源。

1.1.2地下开采。采用地下开采是由于煤矿层深埋于地底下且离地表较远，需要使用各种方式深入地底，才能够获取煤矿资源。在地下开采中，开采人员首先要把采矿层进行划分，然后通过对矿层物质的探测分析来确定开采方法，以保证有效安全的进行采矿工作。

1.2充填式采矿法

充填式采矿法属于人工支护采矿法，是指在矿房或矿块中，随着回采工作面的推进，像采空区送入充填材料，以进行地压管理，控制围岩崩落的地表松动，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。此类采矿方式只适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体。优点：适应性强，矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能利用工业废料，保护地表等；缺点：开采条件较为复杂，工艺复杂，成本高，劳动生产率和矿块生产能力都较低；类型：干式充填法、水里充填法、胶结充填法、上/下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法、方框支架充填法。

1.3崩落式采矿法

沿矿体边界挖有环形运输巷道；在矿体的上盘或下盘开挖切割巷道形成切割空间，在堑沟中向上凿钻扇形炮孔进行爆破，后退回采。优点：采场结构简单，减少了采掘工作量，降低了采矿成本，生产效率高、作业安全、使用灵活；缺点：需满足地表允许陷落的条件才能够使用崩落式采矿法；类型：壁式崩落法、分层崩落法、阶段崩落法。

1.4空场采矿法

在矿体中形成的采空区主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来支撑的一种采矿方法。

优点：允许有较大的暴露面积；缺点：矿房采完后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区或事先充填矿房；类型：房柱法、浅孔留矿法、分段法、阶段矿房法。

1.5其他采矿法

除上述几种主要的采矿方法以外，还有一些采矿方法也偶会用到，如采取砂矿时，可采用砂矿床露天开采，还有细菌化学采矿方法等。

2煤矿的开采技术

2.1填充开采技术

填充开采技术是目前煤矿开采过程中最常用的技术之一，这一方法以前都是以水砂为填充材料，但这种工艺的制作工序与流程比较复杂，在实际运用中效果不是很理想，不能有效实施减沉方面的工作。为解决这一问题，选用了新型填充材料。膏体和矸石等物质在这方面具有良好特性，有效解决了压煤和和堆存煤石这一问题，促进了煤矿开采环保生态化的循环发展。

2.2煤与瓦斯共存煤矿开采技术

煤与瓦斯共存煤矿开采技术通过研究和攻克低透气性与高低压方面的技术问题，进行一系列创新与改革，简化了通风降温与采掘方法的交替过程，处理解决了地温、高低压和冲击地压等实际问题，从而有效解决沿空留巷的问题。实际工作中，这一方法有效利用对覆岩层的矿压，同时使用抽采工艺，进而精准有效把握煤层的卸压时间，使得煤矿能持续开采煤炭资源，也进一步保证了煤炭开采过程的安全性，实现了经济效益的最大化。

2.3壁式体系方面的煤矿开采技术

以美国为首的一些发达国家首先在煤炭的开采中发明并使用壁式体系方面采煤这一技术，在当时的煤矿开采中起到了非常大的作用。现在，此种开采方法在国际上已被广泛使用，也是中国目前使用较为广泛的技术。使用这种方法，可使一些矿井在单个工作面上的具体功效达到150kW左右，大幅度提升了煤矿产能速率。鉴于中国煤层自身环境的多样性和复杂性，对于缓斜性煤层，主要使用分层倾斜的长壁开采技术。

2.4高效集约化的生产技术

煤矿开采只有实现开采工艺的高效集约化，才能提高单个工作面的产量。为达到这一目标，就要改革创新采煤设备和采煤工艺。中国在煤炭的生产发展过程中，注重简单高效的开采布置和生产系统，同时在开采、布置过程中的运行、管理和监控都具有相应科学的配套设

备，煤矿开采的机械化生产不断发展，通过切实改善装备及技术方面的条件，真正提高煤矿企业的经营成果。

2.5对硬顶板的控制技术

硬顶板控制技术是通过利用岩层间的定向水利压裂和倾斜深孔爆破等技术来实现对煤矿的随意开采，从而提高煤炭回收率，并能将顶煤破碎，进而保证煤矿开采工作顺利进行。这一技术主要涉及地压、浅埋等方面的硬顶板控制技术。

2.6开采近距离煤层的技术

近距离煤层主要是指煤层很薄的开采点，在薄煤层上开采时，如果不能有效解决主电机和机面高度之间的矛盾，就很难利用采煤机在这一层面上进行相关开采工作。为解决这一问题，需将电机部分换成一个体积更小、功率更大的主电机，中国规定工作面的输送机长度通常都是250mm～280mm左右，一些发达国家的规定是在350mm以上。同时，中国已研制出了多种放置顶煤液压的架型，在采矿总体系统技术的研究方面也取得了有效成果。

2.7采煤设备的保障系统

只有建立完善的支架围岩系统和监控系统，才能高产高效地进行煤炭的开采工作。要想改善支架支撑的状态，就要重点通过电液控制阀系统来改进支架支撑位态、优化顶板状态、检测液压系统信息，从而做到全面监控采煤机的磨损情况、工作温度、刮板输送机的工作状况等实时信息，促进开机总效率的提高。

结束语

综上所述，随着社会发展的脚步不断加快，对煤矿资源的需求量也逐渐增大。因此，在煤矿开采过程中，就必须采用现代化的采矿工艺和技术，将采矿工作结合到安全和环保的理念中，积极采用绿色开采技术，才能够保证煤矿开采人员的安全，提高煤矿开采的效率，保护社会环境。同时，技术人员还需要不断地加强和创新采矿工艺与技术，提高采矿带来的环境与社会效益。

参考文献：

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［3］贾春强，于洋，丁少华，等.液压支架双伸缩立柱初撑力控制研究［J］.煤矿机械，2010，31（4）：34-36.［4］张万喜.煤矿综采液压支架操纵阀闭锁装置设计与应用［J］.科技资讯，2010（21）：127.