淺談煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術分析

趙軍華

摘? 要：隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，社會各行業(yè)對煤炭產(chǎn)生了更強烈的需求。如何在煤礦采礦工程實踐中，科學合理地應用采礦工藝與技術，提高采礦工程效率，優(yōu)化采礦效果，成為煤礦采礦工程業(yè)內廣泛關注的焦點問題之一。該文立足煤礦采礦工程實際，介紹了煤礦開采相關工作，并從空場采礦工藝技術等多個角度與方面，對該課題展開了研究，望能夠有效指導煤礦采礦工程的實踐。

關鍵詞：煤礦? 采礦工程? 采礦工藝? 技術

中圖分類號：TD823 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0065-02

煤礦開采的系統(tǒng)性較強，涉及諸多要素與環(huán)節(jié)，為了能夠有效提升煤礦開采效果，要全面掌握煤礦開采的客觀實際。

一方面，隨著煤礦行業(yè)市場競爭的不斷加劇，部分煤礦開采企業(yè)片面追求經(jīng)濟效益，考慮到采礦安全設備難以取得效益，因而在投資初期降低了對采礦安全設施設備的投入。一旦發(fā)生安全事故，煤礦開采企業(yè)將會面臨著巨大的經(jīng)濟損失。由于煤礦工程開采周期長，在前期投入階段，要嚴格按照相關要求，配齊采礦安全設備，對煤礦采礦工程的順利進行提供有力保障。

另一方面，作為不可再生資源，煤礦資源具有稀缺性，在實際開采過程中，要采取有效措施進行保護，防止破壞性開采。近年來，由于煤礦開采速度加快，煤礦資源逐漸出現(xiàn)了部分枯竭的趨勢。為保持煤礦資源的持續(xù)高產(chǎn)供應，有必要進行更深層次的開采，挖掘深層資源[1]。由于煤礦資源的開采具有較強的不穩(wěn)定性，盡管能夠取得可觀的經(jīng)濟效益，但同時也面臨著更大的開采風險。因此，應用最優(yōu)化的采礦工藝與技術變得極為迫切。同時，為了能夠提高煤礦開采效率，完成高難度開采任務，可采取機械化操作模式，同樣需要應用更為先進的采礦工藝與技術。

1? 煤礦開采技術發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科學技術的不斷發(fā)展，采礦工藝技術也將加快創(chuàng)新，提高煤礦開采企業(yè)的經(jīng)濟效益。當前，煤礦開采技術的應用也存在著不容忽視的問題。

1.1 煤礦開采效率低下

煤礦開采作業(yè)是一項特殊的工程作業(yè)，系統(tǒng)性強，覆蓋面廣，只有建立在機械化和自動化技術上的開采工藝技術才能夠保證采礦效率。但在當前的技術水平下，煤礦采礦中依舊沿用傳統(tǒng)的開采模式，污染高、效率低、浪費嚴重。

1.2 環(huán)境污染問題突出

毋庸置疑，煤礦采礦作業(yè)一定程度上會造成生態(tài)環(huán)境污染，尤其是部分地區(qū)長期采用長壁采煤法。如果不及時對工藝技術進行升級改造，將對煤礦開采地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成不可修復的損失。部分煤礦開采區(qū)通過深挖開采，嚴重威脅地下水資源的安全。

2? 煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術分析

2.1 空場采礦工藝技術

就目前的煤礦開采工程而言，空場采礦工藝的發(fā)展日臻成熟，應用效果好，應用范圍大，更多地被煤礦回采作業(yè)所采用?？請霾傻V工藝操作便捷、前期投入低、采礦效率高，備受煤礦采礦企業(yè)的青睞。在采用空場采礦工藝技術進行煤礦開采前，要全面掌握采礦區(qū)域的地質結構，細化煤礦層分布，并采用回采方式進行作業(yè)。由于這種工藝模式下的采礦作業(yè)，會對采空區(qū)進行回填，因而在高效完成采礦的基礎上，還可提高采礦作業(yè)的安全系數(shù)。當然，這種工藝技術方法并不是十全十美的。比如，對煤礦層細化分析不夠，會影響礦柱和礦區(qū)空間比例的協(xié)調與平衡;在礦柱回收時，會面臨著因爆破力過大而影響巖層穩(wěn)定的問題[2]。所以，工程技術人員要根據(jù)采礦工程實際，制定最優(yōu)化的空場采礦工藝技術方案。

2.2 崩落采礦工藝技術

崩落采礦工藝技術的主要應用范圍是易發(fā)生礦層塌陷或巖層崩落的采礦區(qū)域，可對煤礦采礦作業(yè)進行有選擇性的回采。目前，該技術在煤礦采礦實踐中的應用正在逐漸擴大。同樣，在崩落采礦工藝實施前，也要充分分析煤礦巖層應力，確定煤層崩落點位，合理掌控崩落力度及其對附近煤層產(chǎn)生的影響。該工藝技術盡管能夠準確掌控煤層崩落預期，有效控制開采過程，形成相關數(shù)據(jù)分析，但其受地質情況的局限較強，事先分析不足極易造成危險。

2.3 填充采礦工藝技術

填充采礦工藝技術是一項新發(fā)展起來的采礦技術，主要在煤礦采空區(qū)進行人工防護。由于煤礦資源的過度開采，迫使諸多煤礦開采企業(yè)不得不進行深挖開采，不利于開采安全作業(yè)，降低了開采效率，而填空采礦工藝技術則能夠很好地避免上述問題，有效杜絕地表巖層的塌陷，提升作業(yè)安全性。該工藝技術通過填充采空區(qū)，進行回采，因此要充分掌握地壓信息，全面了解煤礦開采作業(yè)區(qū)域內圍巖的安全系數(shù)和坍塌可能性，從而通過科學合理的有效途徑，構建起安全可靠的作業(yè)環(huán)境。當煤礦開采不斷深化，采礦區(qū)的采空區(qū)域會越來越大，為確保其作業(yè)安全，應該提前規(guī)劃做好回填，避免出現(xiàn)坍塌等地質問題。但通常而言，回填工作會存在不同方面的難度。第一，回填難度系數(shù)高，因為回填作業(yè)施工環(huán)節(jié)復雜，作業(yè)進展慢，當某一區(qū)域徹底回填完成后才能回填下一個采空區(qū)域。第二，全面回填需要較多的回填材料，而回填材料的成本較高，不利于回填作業(yè)成本的有效管控。這些問題的存在，需要工程技術人員不斷推陳出新，創(chuàng)新開采技術與回填材料，優(yōu)化回填工藝流程，以最大程度上提高工作效率，降低成本。

2.4 機械化采礦工藝技術

機械化采礦工藝技術的應用范圍可以包括地下開采和露天開采[3]。對于埋藏在地表深處的煤礦資源，可以采用地下開采技術，通過剝離巖層、土層進行作業(yè)。相對而言，地下開采的成本比露天開采的成本高，但對周邊巖層土層的污染較低，生態(tài)環(huán)保效果較好。對于裸露在地表的煤礦，可以采用安全系數(shù)高相對較高的露天開采技術。該種技術工藝適合大規(guī)模機械化操作，降低煤礦貧化率。隨著生態(tài)環(huán)保、低碳節(jié)能理念的不斷深入，更多的采礦實踐傾向于采用機械化采礦工藝。

2.5 無廢開采工藝技術

無廢開采工藝技術具有最為顯著的生態(tài)環(huán)境效益，可以最大程度上降低污染物的排放，提高資源利用率，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益同步進行，有利于煤礦采礦工作的可持續(xù)發(fā)展[4]。對于開采作業(yè)時出現(xiàn)的大量廢石與尾礦，傳統(tǒng)開采工藝是通過清運方式進行處理，不僅工作難度大，而且大量消耗人力物力。而無廢開采工藝的采用，則通過創(chuàng)新礦石的回采、清運等環(huán)節(jié)，降低廢石產(chǎn)出量，并將廢石與尾礦轉變?yōu)榻ㄖこ滩牧匣蚧靥畈牧希瑢崿F(xiàn)了資源就地高效轉化，是目前最為環(huán)保、最具社會效益的開采工藝技術[5]。采用無廢開采工藝技術要在充分了解采礦作業(yè)范圍的基礎上，設定不同的開采工藝流程。該技術在我國煤礦采礦實踐中，尚處于發(fā)展階段，缺少相對完善的操作理論基礎，需要工程技術人員不斷研究、不斷提升和優(yōu)化。

3? 結語

綜上所述，國家對生態(tài)環(huán)保的要求將會越來越高，要求煤礦開采工作更加綠色、節(jié)能、低碳。為了能夠有效促進煤礦開采事業(yè)的進步，要立足煤礦工程開采的客觀實際，綜合利用多種不同的采礦工藝技術。同時，要對采礦作業(yè)中容易出現(xiàn)的技術問題進行總結研究與分析整理，不斷將煤礦采礦工藝與技術水平推向新的高度。

參考文獻

[1] 楊海瑞.煤礦工程采礦技術與施工安全管理分析[J].能源與節(jié)能，2018（1）：96-97.

[2] 夏楠.現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用[J].山西能源學院學報，2017，30（1）：10-11.

[3] 常小強.采礦工程的采礦技術與施工安全的研究與探討[J].能源與節(jié)能，2019（9）：169-170.

[4] 史貴棟.現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用[J].科技展望，2018，25（2）：119.

[5] 張其堂.探討煤礦采礦工程中的采礦工藝技術[J].甘肅科技縱橫，2018，47（4）：11-14.