试析煤矿采煤技术的合理优化

试析煤矿采煤技术的合理优化

赵华炜

赵华炜

山东省肥矿集团梁宝寺能源公司生产技术部山东济宁272404

摘要：随着我国社会经济的快速发展，我国采煤业得到了飞速发展，与此同时人们对煤矿资源的需求量也在不断攀升，为了更好地满足社会发展的需求，加大煤矿资源的开发利用已成为现代社会发展的一项重要工程。但目前我国的煤矿开采作业开采技术比较单一、可靠性低，影响了煤炭开采的效率。所以，我国的煤矿企业要想更好地发展下去，就必须重视采煤技术的应用，对煤矿开采的技术进行合理优化。基于此，文章探讨分析了我国煤矿采煤存在的问题及煤矿采煤技术的合理优化措施。

关键词：现代煤矿企业；采煤技术；技术优化

一、设计采煤技术应遵循的原则

选择井工的开采方法，应当考虑两个原则，一是采动的影响特征和井上下的影响程度。结合采动影响理论的相关研究，采动的影响特征主要是地表移动和相关变形，设计方法时，地表移动和变形两大特征及其程度应当被考虑进去。二是资源回收率的处理问题。这一原则关注的是采动的不利影响，在设计方法时，应当考虑这些不利的影响，确保井下开采的安全，为了实现这一要求，有时甚至需要使用降低回采率的措施。

二、我国煤矿采煤存在的问题

1、煤矿开采技术水平低

目前，在我国仍存在着很多中小型煤炭开采企业，这些企业规模小，资金匮乏，煤矿开采设备简陋，不注重资源的回收，并且企业经营者一味追求经济效益，不注重采煤技术的提升，使我国的煤矿开采水平远远低于众多发达国家，造成了我国煤矿开采的整体效率和经济效益不高。

2、煤矿开采设备简陋，安全性能低

在煤矿开采过程中，一些中小企业为了节约资金成本，采用质量差、安全性能低的煤矿开采设备，给煤矿开采造成了很大的安全隐患，与煤矿开采的作业人员造成了严重的生命风险，百万吨死亡率也高于发达国家水平，此类事例在我国屡见不鲜，因此，必须提升煤矿开采企业的设备水平，保证安全性能达标。

3、煤矿开采技术整体水平不均衡

在我国一些煤炭开发的先进地区，煤矿开采企业运用了新型的煤矿开采设备，但是煤矿开采技术却不能及时地进行更新，处于硬件设施和软件技术不对等的状况，造成了企业自身仍处于一个落后的状态。同时，在我国一些落后地区存在着许多黑煤矿，严重影响我国煤矿产业的整体发展。

4、煤矿开采对周边环境破坏大

境的影响主要体现在下面几点：①大气方面。在开采煤矿过程中，岩石自燃的有害气体和在矿井中所排除的有害气体等，会造成大气的污染。②水资源方面。在开采煤矿的过程中，采煤工作排出的水和裂缝自然生成的水分全都对地下的水资源造成影响。③土地资源方面。在煤矿采煤过程中，会占用和破坏开采周围的土地，尤其是在井下开采的过程中，会造成岩石积压，地表塌陷。露天开采会占用土地并且会造成对土地进行直接挖损的破坏。

三、煤矿采煤技术的合理优化

1、做好开采准备工作

想要对煤矿采煤技术进行合理优化，首先必须要做好开采准备工作，准备工作不到位，后续的开采工作难免会受到干扰。笔者认为，由于煤矿开采作业大多是在地下进行工作，因此在开采之前一定要合理优化设计，尤其是开拓巷道的设计，确保达到安全上有保障，技术上可行，经济上合理，合理设置采煤工作面以及采区，保证煤流、通风和排水系统科学合理。另外开采之前应该对通信设备进行检查，以保证开采过程中通讯顺畅。一定要认识到，煤矿开采应该把人员安全放在首位，因此在开采之前必须要完善安全措施，防止巷道垮塌等事故，只有保证安全，才能保证经济效益。

2、改进采煤工艺

2.1离层注浆

离层注浆技术是指在高压作用下通过地面钻向采空区上方覆岩内的离层带，用高温浆液对离层带进行填充，通过对覆岩下沉的控制来实现减缓地表沉降的最终目标。这些进行充填的液体脱水后所形成的“似岩体”强度较大，足以支持上覆岩体。这种方法与一般开采区的填充方法有所不同，这种方式对于井下施工十分适用，同时，它又不需要进入井下施工，不会干扰井下施工的生产系统，并且这种技术所需的设备非常简单，投资相对较少，煤炭产出率较高。离层存在是实施这一技术的关键所在，采用这一技术，必须注意要精准控制采空区，确保采空区无法达到充分采动，必须确定离层带的准确位置。离层分布规律与开采尺寸紧密相连，覆岩中的拱梁平衡结构是决定开采尺寸的关键因素，因此，离层空间的最佳尺寸就是覆岩中的最大开采尺寸，如果超过，拱梁平衡结构被破坏，离层就会消失，地表也会随之下沉。

2.2确定采出留宽的方法

首先必须确定采出的宽度，然后利用实验进行模拟对以往的采煤经验进行总结，一般情况下，采出宽度最好是煤层总宽度的18%到14%这个范围内，确定好了采出宽度便必须对保留条带进行确定，盲目地选取数值是没有实际意义的所以可以根据国内外的经验对数值进行一定的确定然后经过计算和实验来确定数值的合理性，最后将其应用到实际的煤矿开采中去。

2.3长壁采煤法

长壁采煤法是由综采、炮采、普采三部分组合而成，是一种综合性的采煤技术。这种技术在实际作业中被广泛使用。长壁采煤法将机器作业与人工作业结合起来，开采过程使用炮采技术，落煤以及装煤工作则使用普采技术。

2.4放顶采煤法

放顶采煤技术运用于厚煤层开采，依据煤层深度的不同，在煤层底部挖出相应口径的工作面，然后按照常规的方法进行采煤。同时，煤层顶部破碎部分要使用支架来保障采煤的安全，从而提高采煤作业的效率。虽然该技术在煤层深厚的地方运用的效果很好，但是存在的最大不足就是煤炭的回收利用率低，这就需要在以后的采煤过程中对技术不断进行改进。

3、机电一体化的应用

随着我国现代技术的发展，机电一体化已成为我国现代工业发展的重要方向。在煤矿采煤工作中，通过机械和电气的组合，实现采煤自动化，可以有效地提高采煤效率。机电一体化设备增加了人工智能的机械，与普通只有动力驱动的设备相比，它的精度和效率更高，可编程适应性强，能够完成普通设备无法完成的加工任务。在煤矿采煤中，需要应用较多的机电设备，机电设备的增多无疑会增加管理工作的难度。实现机电一体化后，可以实现机电设备性能上的自动检测控制，为煤矿采煤自动化的发展奠定基础。

4、建立网络化的监控系统

在当今社会发展形势下，网络技术已经得到了广泛的应用，在煤矿开采过程中，利用计算机网络技术，建立统一的监控网路，不仅有助于提高煤矿采煤效益，保障采煤安全，同时也为企业的经济效益提供保障。在煤矿开采过程中，利用计算机网络技术对煤矿开采区域进行监控，全面掌控煤矿开采过程，防止出现安全问题。同时利用计算机网络技术，还可以实现煤矿采煤设备故障的自动化诊断，提高采煤效率。

5、减少生产活动对周围环境的影响

环保也应该是优化采煤技术的目标之一，煤矿开采作业应该与时俱进，遵循环保理念，在开采作业的同时，一定要避免环境污染，在煤矿企业的生产过程中，应该尽最大可能来减少土地破坏，另外在煤矿企业的开采作业中，应该采取合理的措施，防止矸石自燃，避免空气受到污染。

结束语

煤矿行业在国民经济发展中具有重要作用，煤矿是一种不可再生资源，因此在煤矿开采过程中，必须要保证开采技术的科学合理，避免浪费资源，在未来的发展中，煤矿行业还会继续进步，采煤技术也会更加先进，就眼下而言，如何更好地优化采煤工艺，还需要我们继续探索。

参考文献：

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[2]王岗．煤矿采煤技术的合理优化分析[J］．山东工业技术，2014，14：75．

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[4]唐成仕.关于煤矿采煤技术的合理优化的研究[J].科技与企业，2012，19：178.