煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)①

侯傳民

摘要：煤礦作為社會(huì)發(fā)展和人類生存的重要能源之一，其屬于不可再生能源，但是在我國當(dāng)前的資源開采中，存在嚴(yán)重的安全事故和浪費(fèi)情況，不僅為工作人員的人身安全帶來隱患，同時(shí)也導(dǎo)致煤炭資源不能得到高效利用。因此，想要切實(shí)提升和優(yōu)化煤炭資源開采的效率和安全性，我國煤炭行業(yè)需要不斷利用和優(yōu)化采礦技術(shù)和工藝，保證煤礦開采的安全性和有效性，為我國經(jīng)濟(jì)騰飛奠定能源基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦工程;采礦工藝;采礦技術(shù)

引言

當(dāng)前采礦工藝技術(shù)在較大程度上得到了改進(jìn)，在礦產(chǎn)開采過程中，需要大力保護(hù)環(huán)境，及時(shí)治理出現(xiàn)的各種環(huán)境問題，并且應(yīng)用現(xiàn)代化綠色生態(tài)、高效環(huán)保的采礦工藝設(shè)備和技術(shù)，這樣可以增強(qiáng)煤礦企業(yè)的綜合競爭力，對(duì)企業(yè)乃至整個(gè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到有效的推動(dòng)作用。

1.煤礦采礦工藝特點(diǎn)

1.1開采率低

對(duì)現(xiàn)在煤礦開采所面臨主要問題是其開采率低，開采的煤礦與市場需求達(dá)不到平衡狀態(tài)。因?yàn)閷?duì)煤礦開采來說，其開采主體是固定的，礦址不能隨意選擇的。由于煤礦資源是不可再生的，所以導(dǎo)致其開采率低下。對(duì)于煤礦資源逐漸枯竭，要想提高其開采率，需要采礦人員對(duì)其進(jìn)行深入研究，探究其深層的開發(fā)。增加其生產(chǎn)率。但是人們不能一味地對(duì)其胡亂開采，避免導(dǎo)致資源的貧發(fā)與崩潰。

1.2回收率低

現(xiàn)存的煤礦開采工藝，還具有其回收率低，不僅增加了煤礦資源的需求，還對(duì)采礦環(huán)境的安全造成威脅。究其主要原因是由于才出的煤礦質(zhì)量較差，降低其回收利用價(jià)值。有的企業(yè)為了降低成本，采取質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的煤炭，來提高自己的利潤。另原因是由于工作人員對(duì)其采礦地質(zhì)的探測不到位，導(dǎo)致開采出的煤礦不僅數(shù)量減少，且質(zhì)地不均，所以大大降低了回收率。還有些是由于采礦人員的專業(yè)不足，影響了煤礦的開采。所以，為了提高煤炭資源的回收利用率，必須從根本上加強(qiáng)采礦工人的專業(yè)性，提高地質(zhì)勘測技術(shù)，在保證質(zhì)量的前提下，增加回收率。

1.3礦難率高

許多采礦企業(yè)為了提高煤礦的開采率，卻忽視了采礦環(huán)境的安全，導(dǎo)致礦難事故的屢屢發(fā)生。與其采礦人員的專業(yè)技術(shù)不足，煤炭資源需求增加，提高利潤率有關(guān)。現(xiàn)今事故的發(fā)生，不僅涉及面廣，傷亡率高，更對(duì)煤礦開采工藝的產(chǎn)業(yè)造成影響。許多煤礦企業(yè)的生產(chǎn)量，都大大的超出了自身的能力，采礦人員以處于負(fù)荷狀態(tài)，這將增加其工作的危險(xiǎn)性，不利于煤礦產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

2.煤礦采礦中常見的采礦工藝與技術(shù)

2.1充填采礦工藝技術(shù)

填充采礦工藝技術(shù)主要是在回采工作面進(jìn)行推進(jìn)時(shí)，在采空區(qū)應(yīng)用填充材料進(jìn)行逐一填充回采的采礦工藝。同時(shí)利用填充料與支架結(jié)合方式進(jìn)行填充，可以進(jìn)一步增加和維護(hù)采空區(qū)圍巖支撐強(qiáng)度。而通過在采空區(qū)填充過程中，應(yīng)用成型的填充物對(duì)地壓進(jìn)行有效管理，不僅能夠地控制圍巖的崩落及地表下沉而且還能夠有效防止煤炭自燃現(xiàn)象的發(fā)生。從而為采礦工人提供更加安全便利的工作環(huán)境，保證礦工的生命財(cái)產(chǎn)安全。就忻州窯礦的開采來說，填充采礦法的發(fā)展歷程經(jīng)歷了有最初的水砂填充到膠結(jié)填充，利用高濃度的膏體或似膏體填充。填充的方式方法有多種，例如：向上層的、向下層的、單層的、干式、水式及膠結(jié)等等，在應(yīng)用填充采礦工藝時(shí)，應(yīng)該結(jié)合礦塊的結(jié)構(gòu)以及工作面的推進(jìn)方向選擇合適的填充方式。

2.2開采近距離煤層的技術(shù)

近距離煤層主要是指煤層很薄的開采點(diǎn)，在薄煤層上開采時(shí)，如果不能有效解決主電機(jī)和機(jī)面高度之間的矛盾，就很難利用采煤機(jī)在這一層面上進(jìn)行相關(guān)開采工作。為解決這一問題，需將電機(jī)部分換成一個(gè)體積更小、功率更大的主電機(jī)，中國規(guī)定工作面的輸送機(jī)長度通常都是250mm～280mm左右，一些發(fā)達(dá)國家的規(guī)定是在350mm以上。

3.優(yōu)化采礦技術(shù)和工藝的相關(guān)途徑分析

3.1加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)力度

人才是實(shí)現(xiàn)行業(yè)發(fā)展和國家昌盛的基礎(chǔ)保障，其在煤礦生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)地位，因此，為了提升開采效率、確保生產(chǎn)安全，煤礦企業(yè)需要加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)力度，構(gòu)建一支職業(yè)化、專業(yè)化以及技能化的工作團(tuán)隊(duì)。首先，企業(yè)需要從社會(huì)中和高校中積極引進(jìn)具有較強(qiáng)操作能力的專業(yè)人才，為企業(yè)發(fā)展做好人才儲(chǔ)備工作，為人才提供更加優(yōu)越的待遇和寬闊的發(fā)展空間，吸引人才、留住人才，為其解決后顧之憂，讓人才安心工作，將所有的精力和智慧用于采礦技術(shù)和工藝的研究和創(chuàng)新中;其次，企業(yè)要對(duì)現(xiàn)有人員加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，提升培訓(xùn)的針對(duì)性和有效性，建立以及完善考核制度，通過考核的人員才能上崗，否則就需要繼續(xù)學(xué)習(xí)，尤其針對(duì)存在安全隱患、專業(yè)技術(shù)要求較高的操作崗位，必須堅(jiān)持持證上崗原則，并且定期加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)考試;最后，安全是生產(chǎn)的首要任務(wù)，企業(yè)需要給予安全培訓(xùn)以高度重視，定期組織人員開展安全教育，提升所有員工的安全意識(shí)。

3.2加大專業(yè)技術(shù)科研力度

科研是保證專業(yè)創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)和前提，想要不斷優(yōu)化煤礦開采技術(shù)和工藝，煤炭企業(yè)需要加大專業(yè)技術(shù)科研力度。首先，國家和當(dāng)?shù)卣枰o企業(yè)科研以政策和資金扶持，鼓勵(lì)企業(yè)積極開展科研創(chuàng)新，例如設(shè)置專項(xiàng)科研資金，優(yōu)化貸款政策，促使企業(yè)可以將更多的精力和時(shí)間用于科研創(chuàng)新中;其次，企業(yè)高層要給予科研以高度重視，不能鼠目寸光的只顧眼前利益，要積極轉(zhuǎn)變經(jīng)營觀念，將物力人力投入到科研工作中，通過科研提升煤礦開采的安全性和效率。

3.3數(shù)字化與智能化采礦技術(shù)的應(yīng)用

將數(shù)字化、機(jī)械化采礦技術(shù)手段大規(guī)模應(yīng)用到煤炭開采，并減少人力開采是未來的煤礦開采趨勢之一，將會(huì)為高效率煤炭開采奠定基礎(chǔ)。以山西煤礦為例，山西煤炭產(chǎn)業(yè)在全國位列前茅，其開采技術(shù)發(fā)揮了重要作用，其煤炭開采技術(shù)處于業(yè)界領(lǐng)先的地位，技術(shù)實(shí)力雄厚，開采穩(wěn)定性、安全性兼具，同時(shí)機(jī)械化水平較高，因此其生產(chǎn)速度與生產(chǎn)質(zhì)量十分出眾。在我國的，根據(jù)機(jī)械化程度及技術(shù)含量高低，礦井主要有以下幾種類型，高效礦井與全機(jī)械化礦井、半機(jī)械化半人力礦井和全人力開采的礦井。在國外某些國家的煤炭開采過程中，已經(jīng)試驗(yàn)應(yīng)用了先進(jìn)的無人煤炭開采技術(shù)，無人礦井由于沒有采礦工人進(jìn)入開采，也就不會(huì)出現(xiàn)各種人身安全事故。

3.4生態(tài)維護(hù)型采礦技術(shù)

在煤炭資源的開采過程中，很容易對(duì)礦山周圍的地質(zhì)環(huán)境造成破壞，而根據(jù)生態(tài)環(huán)境自愈需要成百上千年才有可能恢復(fù)。不僅如此，采礦過程中產(chǎn)生的各種氣體與液體污染還會(huì)損害人的身體健康與生命安全。在煤礦的開采過程中，應(yīng)當(dāng)注意現(xiàn)有的煤礦開采技術(shù)是否大幅度地破壞礦山周邊的生態(tài)環(huán)境，是否影響周邊居民的身體健康。為了避免對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，必須對(duì)煤礦山附近的生態(tài)環(huán)境加以保護(hù)，對(duì)破壞性開采予以整改，研究出生態(tài)維護(hù)型的煤礦開采技術(shù)，使得煤礦的需求得以滿足的同時(shí)，使得經(jīng)濟(jì)效益、煤炭產(chǎn)量、采礦安全之間的關(guān)系得以協(xié)調(diào)，以促進(jìn)我國煤礦產(chǎn)業(yè)的全面可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)論

綜上分析，我國煤炭行業(yè)的發(fā)展，更具有科學(xué)性與專業(yè)性。其技術(shù)人員的安全也得到了保障。在實(shí)際運(yùn)用中，應(yīng)根據(jù)其開采地質(zhì)不同，煤炭量需求不同等因素，采取不同的開采技術(shù)，增加人員的專業(yè)性與素質(zhì)，減少事故的發(fā)生，從而促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展，推動(dòng)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高人們的生活水平。

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