煤矿开采技术与工艺发展研究

2019-12-18刘军亮

魅力中国 2019年7期

刘军亮

（平顶山天安煤业股份有限公司五矿，河南平顶山 467000）

随着经济的发展，对煤炭的需求量逐渐增加，因此对于煤炭开采量也逐年增加，由于我们赖以生存的环境局势比较严重，尤其几年经济发展迅猛的同时，环境在不断恶化，为了使人与自然和谐相处，在工作与生活的同时保持生态平衡，我们在煤矿采矿时应该采用低碳、节能、绿色、环保的开采技术。但是目前还存在私采、烂采的情况，因此在煤矿采矿行业发展的进程中，国家应该加大对私采、烂采情况的监管与惩处，确保采矿过程中做到环境保护，在具有社会经济效益的同时，还有注重环境效益。

一、煤矿开采技术

（一）人工支撑技术

人工支撑技术属于填充法中需要应用的一种技术，主要根据矿室的具体结构，分为单层支撑技术与分层支撑技术。在回采的过程中，可以采用分段支撑技术，就是及时填充开采完的部分，开采一段、填充一段，这样的方式比较稳妥。在开采的过程中，地表对矿内有一定的压力，人工支撑技术能够与地表对矿室的压力产生一个平衡力，稳定矿室内安全。在人工支撑技术中，根据支撑填充物的不同也分为 3种，分别是干性支撑、湿性支撑以及黏性支撑。主要材质都是砂石等，区别是直接填充、利用水利填充或者利用粘合剂填充。

（二）岩体加工技术

岩体加工技术的原理与建筑行业铺设地基的原理相似，为了确保岩体的稳定性，在岩体内打入锚索，大约深度为15m左右，除了煤矿岩石的表面以外，溜井、顶板等都需要利用岩体加工技术进行稳固，确保煤矿开采的环境安全。当前煤矿开采越来越智能化了，因此矿下安全有了一定程度的保障，我们还需对采矿技术与工艺继续研究，使煤矿开业的发展越来越好。

（三）无废开采技术

在煤矿的开采过程中，经常会有很多废石、废渣等物质产生，在传统的煤矿采矿过程中，企业最常用的手段是爆破的方法，这样的方法既污染环境，又会浪费人力、物力，降低煤矿的开采效率，随着科技的发展，当前的煤矿开采已经开始了无废开采技术，无废开采技术完善了回采的流程、运输、填充等流程。无废开采在我国属于煤矿开采的新技术，在使用过程中还缺乏经验与实验，因此在未来的发展过程中，还需要不断完善。

二、煤矿采矿作业中的采矿工艺

（一）空场采矿工艺

空场采矿工艺在采矿过程中经常会使用的一种工艺，在采矿过程中，我们会根据煤矿下的具体情况进行开采，开采主要分为矿室内开采，以及矿柱的开采，当矿室内开采完毕后，这个区域就属于空场，在空场中，我们要随时注意井下情况，为了避免出现塌方等危险情况的出现，我们要适当的空场进行填充，确保空场的稳定性。在空场采矿完成之后，我们能够注意到矿柱属于煤矿的支撑点，因此暂时不要进行矿柱的开采，可以先开采附近矿室内的煤炭，当基本开采完成后，再根据煤矿的稳定性，进行矿柱的开采。在空场采矿工艺中，为了使能够回采，需要注意的是对空场的填充。

（二）溶浸采矿工艺

溶浸采矿是根据某些矿物的物理化学特性，将工作剂注入矿层(堆)，通过化学浸出、质量传递、热力和水动力等作用，将地下矿床或地表矿石中某些有用矿物，从固态转化为液态或气态，然后回收，以达到以低成本开采矿床的目的。

（三）充填采矿工艺

充填采矿工艺与空场采矿工艺相辅相成，在采矿过程中，会有一定的顺序，先按照正常的顺序进行矿室内的开采，在矿室内煤炭开采的差不多时，可以根据情况进行回采，回采时只要是开采矿柱上的煤炭。为了避免矿室或者矿口塌陷等情况的发生，就需要采用充填工艺对空场进行科学的充填。充填的过程中，我们无需将地下矿室填满，可以采用支撑物与部分充填物相结合的方式。

三、煤矿开采技术和工艺发展

（一）创新煤矿开采的技术和工艺

煤矿开采技术和工艺发展想在工业领域发挥的更好，不仅需要解决各种现存的问题，还需要对技术和工艺进行创新方式。在进行技术和工艺的创新之前，必须确保施工人员对目前的技术和工艺有全面的了解，然后在此基础上，学习技术和工艺进行创新方式的相关理论知识，继而再对创新方式不断尝试和探究。另外，施工人员还必须在熟知煤矿开采技术和工艺运用领域，然后通过创新来加强技术和工艺的实用性和广泛适用性。最关键的是，施工人员必须学会如何结合当地的开采的地质条件和煤层分布状况来灵活采取合理的技术和工艺。

（二）依靠先进的技术和设备来谋求发展

市场中各行各业的发展都离不开先进的技术和机械设备，这些科技产品给我们的工作和生活都带来了巨大的便利，提高了工作的效率，确保了产品的质量，减少了人力物力的耗费。工业中煤矿的开采工作也离不开技术和设备的支撑，由于开采工作本身的复杂性特点，更需要先进的科学技术和设备来提供开采工作开展的便利性。对于地底煤层较薄的情况而言，现如今的煤矿开采技术和工艺难以开展好采煤工作，所以必须采用能够开采煤层较薄的先进技术。另外，煤矿的开采难免会造成地质结构的破坏，所以务必研制出一种能够在煤矿开采过程中同时改善地表被破坏的技术，促进煤矿开采的可持续性发展，也给煤矿开采工作避免了因环境破坏而被限制的现象的发生。先进科学技术和设备的研发和采用，必须始终贯穿保护环境的宗旨，在环境不受影响的前提下提高开采的质量和效率，使得煤矿开采技术在煤炭行业的稳定发展和技术被广泛应用，促进工业社会经济不断向前发展。