煤礦采礦新技術(shù)與開采方法的探討

高森　李森　顧兆富

摘 要：在社會建設(shè)發(fā)展中，煤礦資源起著重要的作用，支持著生產(chǎn)活動的進(jìn)行。但這種資源屬于不可再生資源，特別是在社會發(fā)展中，對其需求量不斷增加，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需要提升采礦技術(shù)和方法，使其適應(yīng)社會發(fā)展需求。因此，需要積極開發(fā)新的采礦技術(shù)和采礦方法，不僅可以滿足社會能源需求，還可以提高煤礦開采效率、提升采礦經(jīng)濟(jì)效益，完善煤礦的采礦工藝，使其更好地服務(wù)于我國生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。本文主要進(jìn)行煤礦采礦新技術(shù)與開采方法的探討，對新型采礦技術(shù)和開采技術(shù)形成更科學(xué)的認(rèn)知，促進(jìn)采礦工藝的進(jìn)步和效益提升。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦；新技術(shù)；開采方法；存在問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.046

煤炭資源是一種寶貴的不可再生資源，其在我國能源結(jié)構(gòu)中是重要組成部分，有效彌補(bǔ)石油和天然氣儲量不足的問題。在煤化工業(yè)的發(fā)展中，社會對煤炭的消費(fèi)量也在加大。而傳統(tǒng)的煤礦作業(yè)技術(shù)已難以適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)和發(fā)展需要，需要采用新型采礦技術(shù)來提升開采效率和產(chǎn)量。煤炭資源開采技術(shù)的發(fā)展，不僅對經(jīng)濟(jì)發(fā)展有所影響，且會受到經(jīng)濟(jì)的反作用，因此發(fā)展采礦新技術(shù)，對實(shí)現(xiàn)煤炭經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有著積極意義。

1 我國煤炭資源應(yīng)用現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國能源儲量存在嚴(yán)重失衡，呈現(xiàn)煤多、油貧和氣少的狀態(tài)，石油和天然氣資源卻會影響到能源多樣化應(yīng)用。而煤炭資源相對豐富，同時在綠色發(fā)展理念下需對施工技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)清潔高效的煤炭資源利用。此外，在煤炭資源開采中，會對環(huán)境問題產(chǎn)生嚴(yán)重影響，造成植被破壞、土地沙化和水源污染等嚴(yán)重生態(tài)問題，因此對落后的煤礦采礦技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和發(fā)展，不僅可減輕對生態(tài)環(huán)境破壞，還可以在很大程度上提升煤礦產(chǎn)能，改善粗放生產(chǎn)的現(xiàn)狀。

2 傳統(tǒng)煤礦采礦技術(shù)存在不足

煤炭資源開采利用有著悠久的歷史，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中其需求量也在加大，需要對采礦技術(shù)進(jìn)行有效的改革和更新。在我國傳統(tǒng)采礦工業(yè)中，主要采用的技術(shù)主要有空洞采礦法、爆破采礦法和補(bǔ)充采礦法三種，其在煤炭資源中發(fā)揮著重要作用，但在當(dāng)前使用中卻存在一些問題和不足。

（1）礦體勘測不精細(xì)。在煤礦開采中，傳統(tǒng)的煤礦開采技術(shù)主要是從資源獲取角度著手，對其礦體的整體環(huán)境缺乏足夠的調(diào)查和了解，包括其地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖層結(jié)構(gòu)等，在實(shí)際開采過程中，各項因素之間存在很大關(guān)聯(lián)性。而煤礦開采活動是有著明確的目的，采用破壞式的掘進(jìn)方法，在缺乏對礦體結(jié)構(gòu)細(xì)致分析的情況下，容易出現(xiàn)泄漏或者無用功現(xiàn)象，是不利于后期開采活動的進(jìn)行。

（2）開采方式風(fēng)險較大。在煤礦采礦活動中，采用什么樣的方式是相當(dāng)重要的，需要結(jié)合煤礦具體情況進(jìn)行，細(xì)致分析和考慮到其地質(zhì)條件。在開采方式存在偏差的情況下，會出現(xiàn)冒尖和片幫等情況，這些問題的出現(xiàn)會嚴(yán)重威脅到礦洞的安全性。而實(shí)際采礦活動中采用的工藝不達(dá)標(biāo)，比如支撐管理存在缺失等，都會降低開采活動的安全性，增加其中的安全風(fēng)險。

（3）自然災(zāi)害發(fā)生幾率高。在傳統(tǒng)煤礦開采中，其應(yīng)用的采礦技術(shù)屬于勞動力密集型生產(chǎn)模式，雖然對使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行了很大程度上的改革，但很多工作還需要人工完成。具體在開采過程中，其作業(yè)空間具有臨時性建設(shè)特點(diǎn)，因此其安全隱患較大。同時，在通風(fēng)系統(tǒng)等環(huán)境中還存在一些毒害氣體，在通風(fēng)條件惡劣的情況下，會使施工人員出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。此外，還可能出現(xiàn)瓦斯爆炸、地下水噴涌和泥石流等多種自然災(zāi)害，在自然災(zāi)害發(fā)生的情況下難以及時疏散眾多人員。

3 煤礦采礦新技術(shù)

（1）滑移支架放頂煤采煤技術(shù)?；浦Ъ芊彭斆翰擅杭夹g(shù)，是在頂梁和前梁處設(shè)置彈簧鋼或者溝槽，在支架處安置三個左右的液體單體柱，并將其利用銷軸連接起來。在前梁處還要安裝挑梁、后梁安裝尾梁。這種安裝方式的自由度高，其移動和拆裝都比較方便，且由于性價比高、使用環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn)，其在煤礦采礦中有著廣泛應(yīng)用，可以獲取的煤層高度較高，但在其應(yīng)用中也存在支架支撐力不足、穩(wěn)固性較差等缺點(diǎn)。

（2）二型鋼梁放頂煤開采技術(shù)。二型鋼梁放頂煤開采技術(shù)應(yīng)用，主要是在頂煤層加設(shè)二型鋼柱、液壓單體柱支護(hù)，要注意其采煤和放頂不可作為一個整體進(jìn)行的，而要分為兩部分進(jìn)行，之后采用人工爆破方法采煤。

（3）小階段爆破落煤采煤技術(shù)。小階段爆破落煤采煤技術(shù)的應(yīng)用原理，是將需爆破的煤層細(xì)分為多個小段，將炸藥和雷管按照劃分的段落仔細(xì)放置，確保爆破現(xiàn)場無多余物體，包括施工設(shè)備和各種支架等，再按照順序進(jìn)行爆破。這種采煤技術(shù)一般應(yīng)用于傾斜度較大煤層，且其每層厚度大約在5m，其煤頂板具有良好穩(wěn)固性不易脫落，并且實(shí)際應(yīng)用中的效率高、安全性好。

4 煤礦開采新方法

（1）井下采煤。在井下采煤過程中，如果遇到傾斜角度較大的煤層，要采用水平開采的方式。在開采過程中，可將各個水平開采作業(yè)面劃分為多個區(qū)域，完成一個作業(yè)面開采后，再進(jìn)行下一作業(yè)面開采。首先開采距離較近的煤區(qū)，再開采距離較遠(yuǎn)的煤區(qū)。煤層較多的情況下，要先開采最上面的煤層，再從上往下開采。井下采煤技術(shù)主要有旱采和水采兩種方式，前者可應(yīng)用壁式和柱式采煤法，其開采效率高、操作也比較簡單。

（2）露天采煤。露天裸露的煤層開采活動，要先進(jìn)行地質(zhì)勘探了解其大致結(jié)構(gòu)，并對其水平面進(jìn)行劃分，自上而下進(jìn)行開采。具體操作中要先挖掘煤層表面巖石層，煤層露出后再利用機(jī)械開發(fā)，將挖出的煤運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。這種開采方法工作空間較大、工作面也大，可采用大型機(jī)械設(shè)備施工，促進(jìn)采煤效率的提升，最大限度對能源開發(fā)利用。

此外，還可采用急傾斜煤層采煤方法，先要在考慮到采礦便利和回采條件的基礎(chǔ)上，對采取合理劃分，使其可以按照計劃進(jìn)行開采，并且可有效提升開采效率，加大工作面長度和采礦層垂直高度，并且要加大對巷道建設(shè)力度，確保采礦工作安全性。

5 結(jié)語

在采煤作業(yè)中，采礦企業(yè)要根據(jù)煤礦工程和自身實(shí)際情況，選擇合適的采礦方法，在更大程度上提升采礦安全型，并有效提高煤炭產(chǎn)量，對此要積極改進(jìn)開采技術(shù)，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，保證我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展能源充足。

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