煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用探討

任 力

(山西天地王坡煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048021)

引 言

傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)在實際應(yīng)用中，存在嚴重的水資源污染和瓦斯氣體污染問題，瓦斯泄漏問題時有發(fā)生，還存在嚴重的安全隱患，需要積極創(chuàng)新與改進煤礦開采技術(shù)，在多樣化創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用下，促進煤礦開采產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。基于此，本文結(jié)合煤礦開采現(xiàn)狀和煤礦開采技術(shù)創(chuàng)新方向，深入探究煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，有效解決目前煤礦開采中遇到各種技術(shù)問題，提升煤礦開采企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益。

1 煤礦開采現(xiàn)狀

在我國經(jīng)濟生長中，煤礦行業(yè)屬于高危生產(chǎn)行業(yè)，為了保證行業(yè)健康有序發(fā)展，需要高度關(guān)注行業(yè)安全生產(chǎn)。近年來，國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，促使煤礦行業(yè)也飛速發(fā)展。大量煤礦資源的開采，雖然一定程度上促進了經(jīng)濟增長，但是也對生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重破壞，由煤礦生產(chǎn)引發(fā)的環(huán)境問題已經(jīng)對人們正常生產(chǎn)和生活造成了直接影響。傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)應(yīng)中，嚴重破壞了自然環(huán)境。一方面，受到煤礦開采作業(yè)自身特殊性、技術(shù)滯后性以及使用不當(dāng)?shù)纫蛩赜绊懀叵滤Y源受到嚴重污染，這些受污染水體若未進行有效處理，還可能對人民群眾飲水健康產(chǎn)生影響；另一方面，傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)應(yīng)用中，時常發(fā)生瓦斯泄漏問題，這將對地球臭氧層造成嚴重破壞，影響生物健康生長，若不及時處理瓦斯事物，還可能引發(fā)瓦斯爆炸[1]。為了在有限資源下，更高效地實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)活動，并最大程度減少環(huán)境破壞，需要加強煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，對環(huán)境等現(xiàn)實問題進行綜合考量，在開采技術(shù)不斷優(yōu)化與創(chuàng)新過程中，逐步提高開采效率，構(gòu)建新型開采模式，促進人與自然的和諧相互，滿足當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展需求。

2 煤礦開采技術(shù)創(chuàng)新方向

以往在煤礦開采作業(yè)中，使用的傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)不夠關(guān)注環(huán)境保護，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞，嚴重影響人類的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，在煤礦開采技術(shù)創(chuàng)新中，需要以人與自然和諧相處為方向，重視技術(shù)的綠色環(huán)保性，促進環(huán)境和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在煤礦開采行業(yè)加強技術(shù)創(chuàng)新的過程中，不僅要重視開采的高效性和安全性，還要重視綠色環(huán)保性，保證生產(chǎn)效率有效提升同時，最大程度降低生態(tài)環(huán)境受到破壞的幾率，促進煤礦行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

3 煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

3.1 進一步完善既有煤礦開采技術(shù)

我國煤礦開采技術(shù)在長期應(yīng)用與改進中，很多技術(shù)體系都比較成熟，大多既有生產(chǎn)設(shè)備和開采技術(shù)都有突出的實用價值，在一定程度上可以滿足當(dāng)前社會對煤炭開采提出的環(huán)保要求，一些技術(shù)也只需加強控制以優(yōu)化，即可滿足環(huán)境保護要求?；诖?，煤礦開采企業(yè)需要對既有煤礦開采技術(shù)加強完善，及時更新設(shè)備，在現(xiàn)有開采技術(shù)基礎(chǔ)上，逐步提升煤礦開采水平。這種創(chuàng)新方法比較符合規(guī)模較小的煤礦企業(yè)對煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，現(xiàn)實意義突出。

3.2 積極創(chuàng)新深礦開采技術(shù)

我國以往在經(jīng)濟發(fā)展中，大量開采煤礦資源，現(xiàn)有煤炭資源量已經(jīng)持續(xù)降低，煤礦企業(yè)在開采作業(yè)中，開采深度不斷增加，因此，煤礦開采未來發(fā)展中，深層開采作業(yè)將是一個重要趨勢，企業(yè)需要加強創(chuàng)新與優(yōu)化深礦開采技術(shù)。在創(chuàng)新深礦開采技術(shù)過程中，需要對通風(fēng)條件、甲烷含量以及壓力等因素加強控制與管理，并在開采作業(yè)中，對開采區(qū)域內(nèi)應(yīng)力場和圍巖狀態(tài)實現(xiàn)全面勘察，并加強分析，保障開采安全，維護礦井壁的穩(wěn)定性。

3.3 創(chuàng)新高產(chǎn)高效的硬煤層配套技術(shù)

在開采頂板較硬的復(fù)雜煤層過程中，需要對煤層壓力情況、埋層深度等進行綜合考量，創(chuàng)新符合厚硬頂版煤層開采的技術(shù)。壓破、鉆孔爆破等定向水力處理技術(shù)，在地下巖層開采作業(yè)中實現(xiàn)有機應(yīng)用，能夠邊采邊冒直接頂，促使開采效率有效提升，在此基礎(chǔ)上，基本頂能夠按照實現(xiàn)設(shè)計好和規(guī)劃好的距離實現(xiàn)塌落，這樣不僅為頂板爆破工作提供了便利，還能有序推進原煤開采作業(yè)。如果頂煤體積較大并且存放條件不佳，可以通過開放式配套設(shè)備開發(fā)技術(shù)，促進煤層頂板更高效、穩(wěn)定的實現(xiàn)爆破和控制工作。如果煤層或者頂板比較硬，此時可通過放頂煤對應(yīng)迅速開采技術(shù)，對同采技術(shù)實現(xiàn)合理開發(fā)，簡化開采流程，減少存煤時間，促使采煤工作效率有效提升。煤巷寬度低于6 m的時候，可對錨桿支撐工藝實現(xiàn)有機應(yīng)用，為大型開采設(shè)備長期開采原煤提供便利，并進一步提升采煤效率[2]。

3.4 合理創(chuàng)新“三下”采煤技術(shù)

所謂“三下”采煤技術(shù)，即水下、建筑物下和鐵路下的采煤技術(shù)。以往“三下”采煤技術(shù)生產(chǎn)效率較低，存在嚴重的資源浪費，生產(chǎn)成本也較高。在技術(shù)創(chuàng)新中，要先模擬運算重要數(shù)據(jù)，并對材料加強模擬，全面分析煤層外表之外的塌陷規(guī)律和地質(zhì)條件，并分析和利用地下水、地面特征和建筑項目有關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)信息。同時，煤層表面升降技術(shù)也要加強延伸創(chuàng)新，積極應(yīng)用房屋工程涉及到的鞏固技術(shù)、重構(gòu)技術(shù)以及組合填充工藝等[3]。在與地下水源相鄰區(qū)域進行原煤開采作業(yè)時，需要積極創(chuàng)新研究有關(guān)開采工藝，以提升能源開采效率協(xié)同自然環(huán)境保護為目標(biāo)，創(chuàng)新升降控制開采技術(shù)，和地下水資源化和土地墾護技術(shù)等。

3.5 創(chuàng)新并應(yīng)用采場圍巖控制技術(shù)

在創(chuàng)新和應(yīng)用采場圍巖控制技術(shù)過程中，一方面要對采場圍巖有關(guān)理論知識實現(xiàn)進一步完善和充實，結(jié)合現(xiàn)代計算機技術(shù)、力學(xué)以及實測法等科學(xué)理論，對既有巖層控制技術(shù)進行理論創(chuàng)新，奠定扎實的技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)，促進煤礦開采技術(shù)向綠色環(huán)保方向發(fā)展。另一方面，要通過計算機技術(shù)深入分析沖擊壓礦，合理規(guī)劃采場圍巖，最大程度發(fā)揮該技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢。比如遇到寬斷面礦區(qū)，需要對低壓壓力情況實現(xiàn)充分掌握，并結(jié)合圍堰破壞以及平衡機制等，優(yōu)化采場圍巖的規(guī)劃，積極開發(fā)新型開采技術(shù)，保障開采作業(yè)的安全與穩(wěn)定。

4 結(jié)語

在煤礦開采技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用中，需要依據(jù)綠色開采體系統(tǒng)籌要求，以綠色環(huán)保理念為方向，積極應(yīng)用計算機、數(shù)學(xué)以及物理等學(xué)科理論知識，逐步提升煤礦開采效率，利用現(xiàn)代科技優(yōu)化既有設(shè)備與儀器，重視提升技術(shù)人員綜合素養(yǎng)。煤礦開采技術(shù)內(nèi)容多樣，需要技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)人員結(jié)合煤礦行業(yè)未來發(fā)展方向，創(chuàng)新多種煤礦開采技術(shù)，為煤礦產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供扎實的技術(shù)基礎(chǔ)。