煤礦開(kāi)采技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展

谷健

摘要：改進(jìn)煤礦開(kāi)采技術(shù)對(duì)于我國(guó)煤礦開(kāi)采業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，高效的煤礦開(kāi)采技術(shù)可以解決傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采中遇到的各種難題，對(duì)優(yōu)化煤礦開(kāi)采體系、提高開(kāi)采安全系數(shù)、提高開(kāi)采效率、減少環(huán)境污染都有很大的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：煤礦；開(kāi)采技術(shù)；高效

中圖分類(lèi)號(hào)：TD822 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2018）025-0378-01

先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)不僅僅能夠減少由于煤礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境造成的污染，更是能夠在開(kāi)采的過(guò)程中減少資源的浪費(fèi)，降低開(kāi)采成本。先進(jìn)的開(kāi)采設(shè)備，可以提高開(kāi)采工藝的精度，加強(qiáng)工作人員的安全指數(shù)。

一、我國(guó)煤礦開(kāi)采的技術(shù)現(xiàn)狀

目前，對(duì)于我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)，不同地區(qū)之間的發(fā)展非常不均衡，有的地區(qū)仍在采用一種傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行操作，而有的地區(qū)則已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了使用半機(jī)械化或者機(jī)械化的技術(shù)進(jìn)行煤礦開(kāi)采。深礦井開(kāi)采技術(shù)、采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)、“三下一上”采礦技術(shù)、煤炭地下氣化技術(shù)等是目前應(yīng)用比較廣，相對(duì)比較成熟的技術(shù)，下面對(duì)此幾項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行一一介紹：

1.深礦井開(kāi)采技術(shù)

深度礦井開(kāi)采技術(shù)主要用于距離地表比較深的煤層，在開(kāi)采的時(shí)候需要克服礦山壓力大、礦井挖四大、深巖塑性大、地溫高以及原巖反應(yīng)大等諸多難題，對(duì)于礦壓、圍巖要嚴(yán)格控制好，對(duì)于深層溫度、瓦斯都要進(jìn)行很好地處理和布置?，F(xiàn)代礦業(yè)進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，通常使用熱害技術(shù)來(lái)處理深層高溫，對(duì)于井下可能會(huì)發(fā)生的突發(fā)事故深井系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)則能夠及時(shí)幫助工作人員去應(yīng)對(duì)，在解決原巖帶來(lái)的壓力時(shí)通常采用沖擊地壓防治技術(shù)。

2.采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)

采場(chǎng)圍巖技術(shù)是煤礦開(kāi)采技術(shù)中最為核心的一項(xiàng)技術(shù)，它在以往的長(zhǎng)臂工作面開(kāi)采技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，以其顯著的優(yōu)勢(shì)得到了眾多煤礦開(kāi)采企業(yè)的青睞。采場(chǎng)圍巖開(kāi)采技術(shù)打破了原有的開(kāi)采技術(shù)的一些瓶頸，對(duì)采場(chǎng)頂板結(jié)構(gòu)理論、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及承重壓力分布理論等進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，在大力提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也最大限度地保證了工作人員的安全性。

在實(shí)際進(jìn)行煤礦開(kāi)采的過(guò)程中，由于一些煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜和不穩(wěn)定，在開(kāi)采之前使用采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)對(duì)其傾斜程度和地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，然后配置足夠堅(jiān)硬的頂板，能夠最大程度地保證安全，同時(shí)也可以縮減巖石控制技術(shù)的投入成本。

3.“三下一上”采礦技術(shù)

為了提高采煤產(chǎn)量，我們經(jīng)常使用“三下一上”采礦技術(shù)，其“三下”指的是建筑物下面，水體下面，鐵路下面，“一上”指的是承壓于水體上面，保證不破壞原有地貌，是我們?cè)谶@種底層進(jìn)行開(kāi)采時(shí)必須要注意的東西。

對(duì)于在鐵路干線(xiàn)交叉處開(kāi)采煤礦的時(shí)候，一定要做好鐵路的保護(hù)工作，能夠維持鐵路的正常運(yùn)營(yíng)，這里我們一般采用的是保留礦柱的方法。而在居民生活的正常地段，比如說(shuō)城鎮(zhèn)、工廠(chǎng)、居民區(qū)等進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，必須要保證地面建筑物的安全性，開(kāi)采完成之后則要對(duì)開(kāi)采過(guò)程中所剩余的礦柱進(jìn)行回收。水體開(kāi)采分為地面水體開(kāi)采和地下水體開(kāi)采兩種形式，為了確定安全合理的開(kāi)采深度，需要對(duì)防水高度和防沙柱高度做出最為精準(zhǔn)的判斷。承壓水體開(kāi)采是指在承壓水層處開(kāi)采，這種承壓水層是位于可開(kāi)采的煤層下面。

現(xiàn)代的開(kāi)采技術(shù)大都融合了計(jì)算機(jī)建模技術(shù)，這樣可以在開(kāi)采前對(duì)巖石的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行準(zhǔn)確地分析，對(duì)開(kāi)采工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，預(yù)測(cè)出什么樣的開(kāi)采系統(tǒng)可以最大限度地保證地表建筑物，最后達(dá)到在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也可以最大程度地提高效益的結(jié)果。

4.淺埋煤、硬頂板、硬煤層開(kāi)采技術(shù)

淺埋煤、硬頂板、硬煤層開(kāi)采技術(shù)以操作簡(jiǎn)單、效益可靠的優(yōu)勢(shì)在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中被廣泛應(yīng)用，其核心技術(shù)主要應(yīng)用在以下六個(gè)方面：在距離地表比較近的淺煤層或者在地壓比較小的地方，利用硬頂板控制技術(shù)就可以很好地解決問(wèn)題；而對(duì)于在淺煤層開(kāi)發(fā)硬質(zhì)煤的時(shí)候，則需要結(jié)合硬厚頂煤控制技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題；在頂煤破碎的情況下，為了控制頂板，可以采用大塊度綜合開(kāi)采設(shè)備。

對(duì)于一些小型的薄煤層，它的可靠性比較高，這時(shí)可以采用緩傾斜薄煤層開(kāi)采技術(shù)；以高產(chǎn)、高效的監(jiān)控保障措施而聞名的綜合采煤技術(shù)，可以在開(kāi)采的過(guò)程中對(duì)煤層進(jìn)行全方位地監(jiān)控。對(duì)于電信號(hào)的傳輸，溫度的變化，輸送設(shè)備的運(yùn)行通過(guò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

二、我國(guó)煤礦開(kāi)采的特點(diǎn)

在煤礦開(kāi)采時(shí)，對(duì)于不同的煤層應(yīng)該采取不同的方式。立井開(kāi)拓的生產(chǎn)系統(tǒng)雖然很簡(jiǎn)單，但是它的生產(chǎn)能力卻很強(qiáng)大，在距離地表比較深的厚土層或者流砂層采用立井開(kāi)拓可以很好地解決問(wèn)題；斜井開(kāi)拓多適用于小型礦井，如果大型礦井所在的煤田基地的土層比較淺或者傾斜度比較小也可以采用這種方法；由于煤礦在開(kāi)采時(shí)受地質(zhì)的結(jié)構(gòu)影響非常大，這就導(dǎo)致開(kāi)采技術(shù)不能被很好地應(yīng)用到開(kāi)采的過(guò)程中。

因?yàn)榈刭|(zhì)變動(dòng)的原因，煤層的規(guī)模和規(guī)格都會(huì)收到影響，至更嚴(yán)重則會(huì)在很大程度上改變煤層類(lèi)型。在我國(guó)，大型或者中型煤礦占大多數(shù)，在某些特定時(shí)期，特大煤礦也是比較常見(jiàn)的。在不同的地區(qū)之間，地質(zhì)結(jié)構(gòu)有著或小或大的差別，這就導(dǎo)致了其存在的煤層呈現(xiàn)一種復(fù)雜多樣的態(tài)勢(shì)，為了滿(mǎn)足不同地層的開(kāi)采需求，我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)將水力開(kāi)采、水力充填開(kāi)拓技術(shù)很好地結(jié)合了進(jìn)來(lái)。

三、我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

我國(guó)的煤礦開(kāi)采應(yīng)該加大產(chǎn)業(yè)效益的提升空間，全面提高采煤技術(shù)的機(jī)械化水平，向著系統(tǒng)化、集成化、智能化的方向發(fā)展。其中系統(tǒng)化指的是為了使得操作人員能夠快速掌握整個(gè)煤層的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，可以為整體的采煤流程配備統(tǒng)一的生產(chǎn)網(wǎng)路。集成化指的是可以將所有的采煤設(shè)備都集中放在一起，在減小占地面積的同時(shí)也方便維護(hù)。智能化指的是將采煤技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)結(jié)合起來(lái)，將待實(shí)施的開(kāi)采方案先在計(jì)算機(jī)上模擬一遍，方便技術(shù)人員找出其中的錯(cuò)誤，及時(shí)改正，以減少在開(kāi)采過(guò)程中帶來(lái)的不必要的損失。

四、結(jié)語(yǔ)

無(wú)論是在淺煤層還是在地質(zhì)比較復(fù)雜的煤層進(jìn)行開(kāi)采，都需要簡(jiǎn)化、采煤工藝，提高安全指數(shù)，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，讓煤礦開(kāi)采向著集成化、系統(tǒng)化、智能化的方向發(fā)展。