采礦技術在煤礦工程中的應用

陶常洪

摘要：在社會快速發(fā)展過程中，對于煤炭資源消耗量較大，這就對煤礦開采工作提出了更高的要求。為了提高煤礦開采工作的效率和煤炭開采量，則在煤礦工程中應用采礦技術，以此來加快對煤炭資源的開發(fā)利用。文中分析了煤礦開采的主要形式，并進一步對采礦技術在煤礦工程中的應用進行了具體的闡述。

關鍵詞：煤礦工程；采礦技術；煤礦開采；主要形式；應用

隨著科學技術的快速發(fā)展，煤礦開采工藝發(fā)生了較大的變革。為了更好的滿足社會的發(fā)展過程中對煤炭的需求，需要進一步改進煤礦采礦工藝，并在煤礦工程中重視新開采工藝的應用，全面提高煤礦采礦的質(zhì)量和效率，積極推動煤礦行業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。

1煤礦開采的主要形式

1.1井下采煤

在井下采煤工作中，在對煤層開采過程中可以將其分為若干采區(qū)，具體要從第一水平依次對各采區(qū)煤層進行開采，采完后再轉(zhuǎn)移至下一水平。在對近水平煤層進行開采作業(yè)時，需要先將煤層劃分為幾個盤區(qū)，立井到達煤層后，先對靠近井筒的盤區(qū)進行開采，然后再開采較遠的盤區(qū)。對于存在兩層或是兩層上煤層的情況，先對第一水平最上面煤層進行開采，然后再自上而下開采另外煤層，采完后再向第二水平轉(zhuǎn)移。在井下采煤作業(yè)時，根據(jù)落煤技術方法，要吧分為爆破落煤、機械落煤及水力落煤三種方法。這其中爆破落煤和機械落煤屬于旱采，水力落煤為水采。我國水采礦井所占比例較小。旱采則主要以壁式采煤法和柱式采煤法為主，這其中壁式采煤法工作面較長，能夠容納一些較大的采煤機械，具有作業(yè)效率高及產(chǎn)量大的特點。柱式采煤法工作面較短，頂板易于維護，可以有效的減少支護費用，但其回采率則處于較低水平。

1.2露天采煤

在露天采煤作業(yè)過程中，通過移走煤層上的覆蓋巖石及其他覆蓋物，使煤敞露地面再進行開采，即通過剝離和采煤兩道工序。具體作業(yè)過程中需要將井田劃分為若干水平分層，自上而下進行開采，并在空間上形成階梯狀。具體開采作業(yè)時利用穿孔爆破和機械來預先松動碎碎巖煤，運用采掘設備采出巖煤，裝入運輸設備并運送到指定地點。按程度將剝離物排入在堆放場內(nèi)，煤炭則卸在洗煤廠或是其他卸煤點即可。

2采礦技術在煤礦工程中的應用分析

2.1露天煤礦的采礦技術

由于露天煤礦開采技術是獨立于煤礦礦體本身的，一般來說都是從地面往地下不斷深入的過程。在這個開采過程中，需要采用大量大規(guī)模機械設備。目前來看，我國的煤礦工程設備相對落后于其他發(fā)達國家，所以對于這種大規(guī)模的生產(chǎn)，仍然存在一定的安全隱患與不確定因素。除此之外，生產(chǎn)過程中的場地也需要進行一定的管理與維護，在煤礦工程實施前期需要對開采地點的地質(zhì)進行勘驗，從而降低煤礦開采過程中的風險。

2.2填充開采技術

在地下煤礦開采過程中，主要以深井填充和硬頂開采等開采技術為主。在深井填充開采技術中，主要是通過在地下開挖深井，進行具體的采礦活動，開要過程中存在較多的安全隱患和技術問題，特別是要井下環(huán)境較差，存在較多的有害氣體，因此需要處理好瓦斯氣體，避免其發(fā)生燃燒或是爆炸。另外，還需要解決好井下粉塵問題。在深井開采技術應用過程中，需要解決好有害氣體、粉塵和各種地熱問題，對開采技術要求十分嚴格，避免發(fā)生安全隱患。

2.3深礦井開采

地熱危害和沖擊地壓是深井開采需要解決的重要問題，而瓦斯、煤塵、火、水、頂板等問題也是會影響深礦井開采的因素。在煤層巖石抗壓力較低、地熱危害較大、沖擊地壓力較強的地段才會采用深礦井開采技術。深礦井開采技術目前需要克服深井作業(yè)場所應力場的檢測及工作環(huán)境變化檢。

2.4崩落技術

爆破技術是通過使用炸藥來完成煤礦的開采工作，具有一定的危險性，而崩落技術不用借助炸藥，它不同于爆破技術，危險系數(shù)也低于爆破技術，只是采取合理的、相應的方法崩落圍巖，進而有效管理煤礦資源的開采工作。隨著采礦面積的逐漸擴大化，可以采取簡單的、有效的方法進行相關圍巖的崩落工作，之后再完成處理和回填工作，進而實現(xiàn)對相關開采區(qū)域的最方便和最直接管理。

2.5溶浸技術

溶浸開采工藝作為一種技術含量較高的開采技術，在具體應用過程中，主要是利用現(xiàn)代化溶劑來促使煤礦資源快速發(fā)展化學反應，促進采礦作業(yè)工作的開展。在具體應用溶浸技術時，需要分析煤礦資源的物理化學性質(zhì)，并選取適宜的化學溶劑，并將其混入工作層中，等待化學反應發(fā)生，最后對煤礦資源進行回收處理。

2.6巖體加固技術

所謂巖體加固技術，是指在煤礦開采作業(yè)中對相關的資源區(qū)域?qū)嵤┘庸套饔?。開展加固工作需要借助錨索、錨桿等工具，開采工作人員可以借助這些工具完成煤礦資源表層和內(nèi)部的加固工作，從而強化煤層的固定性和穩(wěn)定性，確保煤礦采礦工作的順利開展。

2.7開采殘留礦體的技術

各煤礦企業(yè)在開發(fā)煤礦資源時，往往會造成煤礦資源的殘留。因此要加強對地下殘留煤礦資源的有效開發(fā)和回收利用，研究并優(yōu)化殘留煤礦現(xiàn)場的結(jié)構參數(shù)，提高工作人員的開采技術，深層次的探索使用技術，加強探測殘留煤礦的技術，以便于發(fā)現(xiàn)更多的殘留煤礦。同時還要克服開采過程中的貧化現(xiàn)象，控制地下壓強和重視開采殘留煤礦時出現(xiàn)的變形現(xiàn)象，對檢測系統(tǒng)和監(jiān)測技術進行優(yōu)化更新，為開采工作提供有效的保障。

2.8綠色開采技術

在煤礦開采作業(yè)過程中，通過科學規(guī)劃和合理布置可以實現(xiàn)煤和瓦斯的一起開采。在具體操作過程中需要運用高分辨率及三維三分量地震勘探技術，精細解釋地質(zhì)構造，精準預測煤層分布及厚度，有效的辨識中小斷層及裂縫，準確預測瓦斯及分布，從而為煤與瓦斯的共采提供重要的依據(jù)。合理對礦井進行布局，有效的降低開采工程量，縮短工期。在劃分和布置采區(qū)時，盡量擴大采區(qū)范圍，進一步加大工作面長度及工作面推進長度，盡量減少采區(qū)井巷工作量，巷道集中布置在煤層頂?shù)装鍘r石中，利用瓦斯抽采新技術。針對于發(fā)生卸壓及瓦斯豐富的區(qū)域布置鉆孔，通過地面鉆孔抽采采動區(qū)和采空區(qū)卸壓的方式來抽放瓦斯，以此來從卸壓覆巖中將釋放的瓦斯氣體有效的抽采出來，全面提高抽采率。

在厚煤層開采時可以采用井下疏放水來提高開采上限，并利用封堵技術來對深水井進行封堵，減少水資源流失及礦井涌水量，在降低開采成本的同時也有利于水井壽命的延長。

3結(jié)束語

在采礦工程中應用現(xiàn)代化采礦技術，可以有效的提高開采效率和質(zhì)量，特別是要重視綠色開采技術的應用，在全面提高煤礦開采經(jīng)濟效益的同時，進一步提高煤礦開采的環(huán)境效益和社會效益，積極推動采礦業(yè)的健康、有序發(fā)展。

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