煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析

2016-03-15范志勇

工程技术研究 2016年9期

关键词：采矿工程工艺技术矿产资源

范志勇

（鄂尔多斯市天地华泰采矿工程技术有限公司，内蒙古鄂尔多斯 017000）

煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析

范志勇

（鄂尔多斯市天地华泰采矿工程技术有限公司，内蒙古鄂尔多斯 017000）

我国正处于社会发展的重要上升时期，对于各类自然资源的需求量非常大。但是相对于欧美其他发达国家而言，我国的采矿工艺设备相对落后，对于矿产资源的利用率及开采率均较低，难以适应社会的实际需求。因此，提高矿产资源开采率、促进采矿工程的现代化进程、改善开采环境，对于促进社会经济水平的提高尤为重要。

煤矿；采矿工程；采矿工艺；技术分析

1　煤矿采矿作业的特点

采矿作业具有一定的危险性，为了有效避免事故的发生，工作人员必须充分了解采矿作业的主要特点：①矿产资源的固定性，采矿作业的工作对象为矿产资源，它们是自然界存在的固定矿体，且具备一定的不可再生性，因此，矿址是无法随意选择的；②采矿人员的流动性，我国分布着很多中小型矿产企业，但这些企业的规模较小，生产力较低，加之工作环境恶劣、工人报酬低等因素，采矿工作中难免存在人员流动问题；③矿资的不可再生性，随着矿产资源的快速开发，矿资逐渐呈现枯竭趋势，为了保证矿资的原量供应，就需要进行深层开发，这不但增加了开采难度还降低了生产效率，甚至造成贫矿的出现；④矿产资源质量不稳定性，作为一项收益高、风险高的项目，矿产开发需要投入大量资金，加之其开采周期较长、开采条件复杂等因素，标准化开采简直遥不可及，极易影响矿资质量；⑤开采难度较大，采矿作业具有很大风险且多数在井下进行，实现自动化与机械化具备很大难度。

2　煤矿工程采矿技术分析

（1）缓倾斜薄煤层开采技术。缓倾斜薄煤层开采技术所用的刨煤机，具有体积小、功率大、开采效率高及安全可靠等特点。但为了能更好地保证煤矿开采工作安全顺利进行，还需研制一套与薄煤层开发相匹配的煤机综采液压支架及其它配套技术。

（2）缓倾斜厚煤层开采技术。对缓倾斜厚煤层的开采需使用一次性开采技术，这项技术特别注重加强支架结构强度，因为只有达到一定强度，才能防止出现滑倒等现象。同时，也能避免顶梁焊缝出现开裂或四连杆变形等现象的发生，另外一次性开采技术还保护了千斤顶可以安全工作，进而提高开采工作的安全可靠性。

（3）深层井开采技术。在煤层开采过程中，深层井开采技术的重点工作包括控制矿压、防治冲击地压、瓦斯和热害及深井通风和井巷布置等。该项技术主要应用在地热危害性很大、冲地压较低和煤层岩石抗压力低的地段，为了更安全地开展开采工作，在进行开采前，需重点研究深井围岩状态及其应力场的分布特点和深井场地的环境变化情况。

（4）填充开采技术。充填采矿工艺技术指的是在回采工作面前进期间，选择合适的填充材料对于采空区进行补足，通过一定的支撑强度达到安全生产的目的。面对特殊开采环境的情况下，在填充材料的基础上还可以联合支架支撑，确保采空区一年的支撑强度。该工艺技术的应用，能够显著改善回采工作的安全性，减少事故的发生、提高企业的生产效率和经济效益。

（5）溶浸采矿工艺技术。溶浸采矿工艺技术属于化学开采方式，在开采前期对当地的地质环境进行勘探，结合矿产资源的化学与物理特性深入分析，选择合适的溶浸液灌注到矿层中，与目标对象发生一系列的化学反应，把将要开采的矿产资源固体转化为液体，能够很好地实现对矿产资源的开发。溶浸采矿工艺技术的安全系数高、对矿产资源的开采和利用率高，同时能够满足节能环保理念，是非常具有应用前景的工艺技术。

3　煤矿采矿工艺技术的改进策略

（1）完善政策制度。没有规矩不成方圆，煤矿企业的管理与发展离不开完善的政策制度，企业管理者不应只看眼前利益，要重视科技创新的应用。当地政府可以通过制定政府补贴等政策鼓励倡导煤矿企业技术创新，对于不愿意进行技术创新的企业，政府也可以制定强制与鼓励措施，实现奖罚并重，提升企业对先进工艺技术的认识度。除此之外，国家还应制定完善的工作制度，明确煤矿行业的工作目标、开采流程，并严格划分管理者的岗位职责，制定各种管理办法，使工作人员可以有法可依、有章可参，工作中各司其职，避免违法操作，实现采矿技术的规范化，进而提高企业的生产效率。

（2）工艺技术智能生态化。当前社会是知识经济的时代，各类先进的信息技术被广泛应用，煤矿行业也不例外，只有将自动高新的技术手段不断应用于煤矿开采作业，才可以真正实现煤矿开采技术的智能化发展。相较传统的煤矿开采技术，无人开采将是主要的智能化发展方向，它不但可以节约人工成本，还可以确保工人安全，为煤矿企业创造更高的经济效益。除此之外，生态化也是煤矿开采技术的发展方向，煤矿开采过程中难免会产生大量的废气、废物，给矿区周围的环境造成了极为严重的污染。为此，煤矿开采技术不但要实现智能化，还要在降低污染的基础上实现生态化发展，保护人们的生存环境。

（3）建立塌陷预警系统。煤矿开采工作的安全系数极低，企业亟需借鉴全球定位系统与地理信息系统的优势组成先进的地理位置信息主体，建立煤矿塌陷的预警系统。比如，在采矿过程中，企业可以采用3s技术综合分析方法，全面监控矿区表面的塌陷区域，并根据遥感图像分析判断，在分析采矿资料的基础上建立井下矿区的灭害管理系统，以保证工作人员监测、记录、管理井下的煤矿数据信息，在储存分析的基础上实现信息的动态反馈，从而有效预防煤矿事故，做到安全生产。经过长期的技术研究，我国在借鉴国外先进经验的基础上，已经初步形成了一套完善的煤矿开采技术系统，例如，以填充为导向的成套技术，以废石处理为导向的整套技术资源等。采矿工艺技术的高低，直接影响着企业的经济效益，只有不断开发研究开采技术，才可以确保煤矿行业不断发展，并取得明显进步。

（4）提高采矿人员素质。煤矿开采技术的应用，离不开专业技术人员的支持，影响企业效益的首要因素便是工作人员的综合素质。由于煤矿开采工作的独特性，工作人员从事的工作大都繁琐复杂、重复性高，需要工作人员具备较高的技术素质。因此，煤矿企业应定期开展各种技术培训活动，一方面，应教授采矿人员熟悉使用各种设备，了解采矿中的技术知识，使每一位工作人员对采矿有一个大致的了解；另一方面，还应着重培养工作人员的安全意识与责任意识，注意采矿中的细节问题，尽力避免意外事故的发生。