煤矿采矿技术的应用及发展展望

煤矿采矿技术的应用及发展展望

石明磊

郑州煤炭工业（集团）有限责任公司大平煤矿河南登封452473

摘要：近几年来，我国的经济发展十分迅速，工业化的进程也在不断加快，如此一来，对煤炭的使用量也随之增加。为了满足日益增长的煤炭使用需要，国家越来越注重煤炭开采工艺与技术。目前，煤矿的开采技术确实得到了提升，有效地提高煤矿开采的效率，但是长时间的开采就会导致煤矿资源减少，所以要不断对采矿工艺与技术进行创新。本文将结合工作经验，对我国煤矿采矿技术的现状进行分析，探讨煤矿采矿技术的发展趋势。

关键词：煤矿、井下采矿技术、发展趋势

一：研究煤矿采矿技术应用与发展的现实意义

在未来，煤矿资源在当前涉及行业中将呈现出供不应求的现象。相关建设者需通过深部找矿与更新优化采矿技术，来提高煤矿工程开采建设产量，以满足行业发展及资源使用量需求。此目标的达成，要求建设者对现有煤矿采矿技术运用问题进行分析，即在掌握局限产生机理与影响的基础上，对技术运用方法进行深化调整。但是，在实际工作开展过程，相关人员并未结合技术运用所处环境与行业可持续发展方向，导致技术改进缺乏针对性。为此，采矿技术改进研究人员，需将其作为控制重点。这样一来，煤矿资源的生产建设，就能以可持续状态服务于现代化经济建设背景下的各行各业快速稳定发展进程。

二：井下采矿技术应用现状

1.爆破法

爆破法是目前常用的采矿方法之一，但是定向爆破只能适用于一般情况，一旦爆破失控，那么整个矿石将会受到严重的损坏，人员大面积受伤，不利于采矿工程的进行，因此国际上也提出了最新的研究方法。其一是光学引爆法，利用机器发出激光进行矿石的引爆，这种方式不受周遭的波、声音的影响，并且激光可重复使用，绿色可循环。其二离子爆破法，是利用设备进行电力爆破，通过远程的控制实现爆破目的。在以往的爆破法中，大多是利用火药爆破，但是火药燃烧对大气污染较大，造成空气的毁坏、环境的污染。这种离子爆破法绿色无污染，符合国际发展潮流。其三，中深孔爆破法，小型的矿井在山上，将引爆物装在较小的平台上，使前方的爆破力度小于后方，减少对岩体的损害，使用少量的引爆物达到爆破的目的，不仅节省的原料，同时减少了周围爆破造成的影响。

2.深井开采技术

浅表煤层易于勘探和开采，经过数十年的开采，浅表煤炭资源已经越来越少，煤矿开采逐渐转移到地下，并且矿井深度不断增加，深井开采技术可以有效挖掘深层矿物资源，应用越来越广泛。随着矿井深度的增加，瓦斯浓度也随之增加，在深井开采中一定要做好通风处理，保证空气质量。深井开采中还要注意井下的温度情况，井深越深，井下岩体由于受到地热作用温度会越高，在开采时要注意降温，以免引起井下可燃气体自燃。另外深井围岩的应力值大，容易收到扰动而崩塌，在开采中要做好采柱支护，采柱的长度不宜小于30m，并且应超过0.1倍采矿深度，在合理的位置设置采柱，保证采掘巷道的稳定性。我国深井开采技术发展较晚，现阶段仍然是在摸索中前进，遇到了很多问题，在实际使用中事故率仍然较高。

3.传统采矿技术的应用现状

根据调查资料可知，我国煤矿企业在传统采矿技术选用过程中，更倾向于缓倾斜厚煤层开采技术、深井开采技术、缓倾斜薄煤层开采技术及硬顶板开采技术等，在技术相关资料与成熟度方面，虽然均满足安全性与可控性等基本要求，但是从目前煤炭市场需求角度来看，传统采矿技术已经难以跟上社会发展的脚步，甚至在部分煤区中，以上几类技术已经没有了实施的空间，这无疑会严重影响煤矿采掘工作的正常开展，同时也会对企业的经济结构造成阻碍。而站在更长远的角度来看，经济及资源可持续发展理念已经被广泛应用于各个产业，在我国逐步倡导低碳生活的环境下，如何使煤矿企业更加规范的执行采掘工作，避免在市场经济浪潮中迷失方向，也需要技术管理人员给予足够的重视，以便更好的巩固煤矿企业的资源竞争力，并持续推动我国煤炭企业的发展进程。

三：我国矿山开采技术未来发展趋势

1.大型化、高效化、自动化

在矿山工程开采作业中，必须依托先进的开采设备，这也是地下矿山开采技术的重要构成。随着科学技术的发展，我国的矿山开采设备将会朝着大型化、高效化、自动化方向发展。例如：高效的井卷钻进机械、打孔穿爆设备、中深孔全液压的凿岩机械，还有以铲车为主导的各种装运设备等。可以做到“振动”出矿、“连续化”采矿，而且，与之相配套的机械设备也会向自动化、高效化、无轨化发展。例如：我国新研制的采矿激光测位装置，通过计算机技术来控制凿岩台车，可以对车厢内的枯结物质予以自动化地清除，并且，还可实现连续化、高效率的装卸作业，尤其对大规模的矿山更为适用。极大地提升了矿山开采的机械化水平及工作效率。此外，我国地下矿山的装载、运输等环节通过胶轮设备也基本实现了无轨化，且未来还将继续扩大规模。

2.绿色采矿技术

基于煤矿行业的可持续发展需求，采矿工作者应将技术改进方向放在水质、废弃物以及土地结构等方面的污染控制上。采用新型采煤技术方法，首先，通过勘察区域性的煤矿资源环境，来控制岩巷挖掘进量，以提高矿区划分的科学合理性。其次，利用科学技术回收煤矿开采过程产生的废弃物，以实践节约型的煤矿生产建设道路。最后，在煤矿生产建设现有采矿技术的基础上，借助先进技术理论进行创新，以完成绿色采矿技术的改进工作。

3.分层采煤技术

根据我国煤矿采掘工作的现状可知，受以往煤矿资源采掘技术与生产需求的影响，我国大部分矿区的浅层煤矿资源已经处于匮乏状态，若要煤矿企业持续提供煤炭资源，通常便需要在原有矿区基础上，采掘一部分埋藏较深的矿区，以便满足我国经济发展的基本要求。而对于此种煤矿，在开采特厚煤层过程中便需要结合分层采煤技术，以避免对地质结构造成影响，使煤矿的开采潜藏事故风险。

4.机械化开采技术发展趋势

随着自动化技术的进步，井下煤矿开采必然会朝着机械化结合无人化方向发展，降低井下作业人员数量，提升煤矿生产的安全性。现在对智能化综采工作面的研究已经有了一定成果，将井下信息通讯技术、自动化技术、井下定位技术有机结合，建立井下通讯网络，利用传感器收集各个设备的关键信息，实现在线监测。操作人员可以通过采煤机的采姿定位系统确定采煤机的工作情况，并对采煤机采姿进行远程调整，同时控制液压支架对顶板进行支护，刮板输送机与采煤机对接，实现整个综采工作面的设备多机联动与互锁，逐步向智能化方向发展。

结束语

煤矿采矿改进技术的有效利用，不但能够为不同地质结构的煤矿提供更全面的采掘条件，以便使煤矿资源的可利用率显著提升，同时凭借多种类型改进技术的应用，更便于制定灵活的煤炭开采方案，以便使煤矿采掘工作的水准得以显著提升，更能够贴合我国经济与资源可持续发展的理念，使传统煤矿企业得到转型，并增强企业在经济市场环境中的竞争力。为提升采矿的整体质量，需要对煤矿采矿技术进行创新和完善，有效推广高新技术和智能化采矿技术，使煤矿采矿工作适应新时代发展需求，满足当前及未来人们生活工作对于煤矿资源的需求，也推动未来煤矿采矿技术的整体创新。

参考文献：

[1]彭邦林.试论煤矿采矿技术及发展趋势[J].内蒙古煤矿采矿经济，2013（10）：1695-1696.