煤矿开采的采掘工艺研究

煤矿开采的采掘工艺研究

刘泽龙

华坪县圣达煤业工贸有限公司  华坪县674800

摘要：我国的煤炭资源十分丰富，矿产开采的发展也十分迅速。但矿产开采其中存在一定的安全风险，需要相关企业提高重视程度，全面分析煤矿开采的条件，使用恰当的开采技术，做好安全管理工作，降低安全风险，提高煤矿开采的安全性，也能确保企业获得更高的经济效益。常应用的技术，有空场采矿、爆破采矿、溶浸采矿等等，掌握这些技术要点根据实际情况选择恰当的采矿技术，是煤矿企业实现可持续发展的重要内容。基于此开展本文的研究工作，分析煤矿开采技术条件以及以往应用中存在的问题，重点分析煤矿采掘工艺的要点，为煤矿企业的管理提供一定的参考。

关键词：煤矿；开采；采掘工艺

煤矿开采条件的合理应用，能够保护自然环境，提高开采效率。随着科技的不断发展，开采技术也在不断的更新新型的开采技术，不仅可以提高开采效率，还能节省矿物资源，实现可持续发展。但是在应用的过程中，发现一些企业缺乏完善的管理制度和高素质的专业人才，整体的采矿安全性比较低。因此煤矿企业需要分析煤矿开采技术的条件，根据条件选择恰当的技术，注重一些先进技术的应用，实现煤矿开采和管理的自动化智能化，加强生产管理，保护周围的环境，降低煤矿开采的风险。

1.煤矿开采技术的条件

1.1水文地质条件

水文地质条件指的是自然环境中地下水的运动变化情况，在煤矿开采前对地质水文条件进行分析，了解地下水的具体情况，做好充足的准备，尽可能的避免对地下水造成严重影响，也能实现煤矿开采的安全性。根据具体情况将煤矿水文地质条件分为简单中等，复杂和极其复杂四种。简单的情况是指煤矿地表具有十分良好的泄水能力，断层切割封闭的地下水，煤层和水桶之间有很大的距离，这一情况下，煤矿开采受地下水的影响比较小。中等情况指的是在。煤矿溶隙含水层补给条件一般，在采掘的过程中很容易破坏到地下水。复杂情况指的是煤矿的顶底板类型为含水砂层，很容易受到煤矿开采的影响。极其复杂的情况指的是煤层顶底板为高压富水含水层，周围的水库河流比较多。在开采的过程中，如果没有做好保护措施，很容易受到极其复杂的水文地质的影响。

图1 煤矿矿床冲水分析示意图

1.2环境地质条件

环境地质条件指的是各种自然因素引发的地质问题。煤矿开采企业需要了解煤矿周围的自然环境，以及可能会出现的地质问题，查询煤矿是否处于地震带，观察周围的河流湖泊水流量的变化情况，提前制定应急方案，避免发生地震等地质灾害，对煤矿开采和工作人员造成严重的影响。

1.3工程地质条件

工程地质条件主要是涉及到煤矿开采的相关地质问题，分析煤矿在开采过程中可能引起的一些地质变化。做好预测分析工作，制定完善的开采计划并制定应急预案。有效预防在开采过程中可能会出现的突发情况。需要对岩土，岩石，煤层，煤层顶底板等进行细致的分析。风化岩石构造破碎，带岩石的结构比较松散，它的稳定性差，在开采的过程中很容易发生结构的变化，最终影响到开采工程的顺利进行。因此提前做好勘测工作，了解煤层厚度，岩石岩土等的地质情况，选择恰当的开采技术，做好保护措施。

2.煤矿开采工艺应用中存在的问题

2.1缺乏完善的管理制度

一些企业过于注重眼前的经济效益，存在重经济，轻管理的情况。再加上资金不足，建设的管理制度并不完善，存在一些管理漏洞，对整个煤矿开采过程的管理并不到位，相关的制度也比较粗放，并不适用于实际的开采工作。管理工作不到位，很容易埋下一定的安全隐患，难以及时发现其中存在的问题，增加了安全事故的发生概率。

2.2安全性低

煤矿开采本身就有一定的危险性，常见的安全事故有瓦斯爆炸、坍塌、冒顶等，一旦发生安全事故，对工作人员造成的危害是巨大的。但一些煤矿开采企业并不注重安全管理，在开采工作前并未做好充足的准备工作，掌握的数据不全面，安全管理也不到位，使用的采采技术安全性低，增加了发生事故的风险。

2.3缺乏专业人才

煤矿开采技术的高效应用，离不开专业队伍的支持。但目前来说由于煤矿开采环境恶劣，危险性高，导致大量人才流失，煤矿开采企业缺乏足够的人才支持，增加了该项工作的风险系数，也难以保证开采工作的效率。而且一些企业并未建立完善的人才培养机制，现有的开采技术人员素质参差不齐，缺乏足够的专业知识和技能水平。培训教育不到位，工作人员的综合素质得不到提升，受到人为因素影响也埋下了一定的安全隐患。

3.煤矿开采的采掘工艺

3.1空场采矿

空场采矿主要包含阶段法，分段法和房柱法，十三大井下采矿方法之一。首先对生产过程中形成的采矿区并不处理。其次填充采矿，把填充作为回填的主要工序环节。这一采矿技术要求围岩和矿石稳固，有效控制生产过程。

3.2爆破落煤采矿

爆破落煤采矿法已经成为了目前采矿企业常用的方法之一，主要包括落煤装煤，运煤支护和采空区处理等多道工序。在实际的应用中，需要根据不同煤层的条件使用不同的布置方式，并与打眼装药，放炮等工序组合在一起。该技术对定向准确性的要求比较高，使用毫秒延迟定向爆破技术能够有效减少包括实践提升出快的效率。落煤之后会有一部分进入到输送机，多种机械设备会辅助工作人员装煤。需要注意的是应用爆破采煤技术，需要提前做好详细的爆破设计，提高设计精度，控制个数值的误差，确保爆破设计的科学性和精确性，提高采煤工作的质量。

3.3条带法采掘

条带法采取技术的应用能够有效避免煤矿开采过程中的一些危险。例如可以使用该方法控制地表沉降的情况，也可以有效规避存在的覆岩危害。在采掘过程中，要将部分的条带围住区域预留在矿区，回收矿区的覆岩层，提高采掘的效率。

3.4溶浸采矿法

该方法主要使用化学溶剂溶浸处理采空区，在使用前需要系统的勘探矿产资源的化学和物理特性，选择恰当的化学溶剂，在矿层中注入适当的溶剂。但需要注意的是，要做好岩体的加固工作，很多地质条件比较差的地区，很容易受到施工技术的影响，出现坍塌的情况，为了保障采矿的安全性，需要加固岩体，合理应用溶浸采矿技术，降低安全事故的发生概率。

3.5深井开采技术

使用该项技术需要控制好气体和的损害合理的设计，深井的通风竖井和隧道。同时还需要根据煤矿的地质条件，制定全面的施工方案，控制好煤层压力，有效预防岩石的破裂。引进一些先进的技术，加强对深井作业的监测控制工作。进一步完善快速挖掘系统和支撑系统，提高深井开采技术的应用效率。

3.6煤炭气化技术

该技术主要是将煤炭在地下燃烧，通过技术手段转为燃气。这是一种新兴的能源环境保护技术。煤炭气化的过程是化学过程，经过一系列化学过程，反应为可燃烧的气体提高煤炭资源的利用率。这个过程也充分利用了地下矿井的废水污水等物质，不仅可以优化能源，还可以清除地下垃圾。煤炭气化技术的发展和应用，进一步完善了我国煤矿开采技术，促进了煤矿企业的可持续发展。

3.7智能采矿

近些年随着智能化自动化技术的快速发展，在各个领域中的应用也越来越广泛。智能化技术应用于煤矿开采工作中，实现了煤矿开采的智能化和自动化。借助于信息技术构建一个智能化的管理平台，可以实现井下的精准定位，开展导航工作。该平台根据前期勘测的各项数据进行三维模拟。便于根据井下的实际情况来进一步完善。利用大数据分析技术，做好对井下施工的控制工作，加强多方协同， 实现智能化管理。该技术的应用能够有效避免人工操作错误所造成的各种事故，提高采矿的安全性，合理利用煤矿资源。

图2煤矿智能化开采管理平台

4.结束语

综上所述，煤矿开采业是我国的核心产业，关系到我国国民经济的发展和人们的社会生活。但与此同时煤矿开采技术存在较高的风险，对周围的环境也造成了一定的破坏，限制了煤矿开采业的发展，因此需要相关企业提高重视程度，做好管理工作。在正式开采前掌握矿区的水文地质环境地质条件，根据实际情况选择恰当的采掘技术。紧随时代潮流，搭建智能化的管理平台，加强对整个过程的质量控制，减少人为因素影响，保障开采安全性。通过技术合理应用和有效管理，提高开采效率，实现煤矿产业的可持续发展。

参考文献

[1] 岳勃. 同忻煤矿开采技术条件与采掘工艺研究[J]. 山东煤炭科技,2021,39(6):77-78,81.

[2] 林家锐. 探究煤矿开采技术条件及采掘工艺[J]. 低碳世界,2020,10(7):62-63.

[3] 彭齐中. 浅析煤矿开采技术条件与采掘工艺[J]. 技术与市场,2020,27(9):131,133.

[4] 窦韶龙. 浅析煤矿开采技术条件与采掘工艺[J]. 当代化工研究,2021(18):147-148.

[5] 辛永强. 浅谈煤矿采掘中的采矿工艺方法[J]. 建筑工程技术与设计,2017(35):1554.

[6] 黄林. 煤矿采掘中的采矿工艺与方法探究[J]. 科技创新导报,2020(12):26,28.