采矿工程中采矿工艺的运用探析

采矿工程中采矿工艺的运用探析

张雷

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摘要：社会对矿产资源需求量随着经济发展逐步增加，现阶段矿产资源开发行业已经进入了新的关键节点。作为支柱型产业，煤炭行业在全球资源与能源配置和利用中发挥了关键作用，在能源结构优化中占有重要地位。面对高科技发展的行业趋势，科技支撑越来越成为煤矿工程在机械工业化模式长久发展的重要基础。煤矿工程开发实施难度较大，受天气变化、地理环境、安全储备等多因素的限制，采矿周期不定，安全风险多，事故多发。这种复杂性决定了采矿项目技术应用具备多样性、适用性等特征，在不同情况下要针对不同方案选取不同思维采矿技术，发挥其特长，尽可能地突显应用效果。基于此，本文将对采矿工程中采矿工艺的运用进行分析。

关键词：采矿工程；采矿工艺；运用探析

1 煤矿采矿工程中采煤工艺与技术现状

在众多类型的能源中，煤炭资源属于不可再生资源，它大量存在于地下，需要通过合理的开采，才能顺利供给人们使用。由于深入地下作业，采矿人员不可避免的受到多个方面的危险因素威胁，是高风险职业。就煤矿开发企业来讲，为确保煤矿开发的安全性，是自身的日常运行与发展稳定推进，需严格遵守相关规定进行，持续优化煤矿开发措施，顺利开发保障提高煤矿开采的效率与质量，显著提高煤炭资源的利用率，降低资源浪费。

但在实际煤矿开发中，大多中小型煤矿企业，采用的煤矿开发保护措施效果极差，无法良好的保证作业人员的生命安全，特别是在一些环境复杂的煤矿井中，较为复杂的地质结构或者条件较差都严重威胁着作业人员的安全。若采煤人员施工按照落后方式开采作业，不仅煤矿开采效率无法提升，并且作业人员安全始终处于多方面的威胁下，开采危险程度一直处于高危。对于复杂矿井、不稳定煤层、需依靠采煤人员按照采掘要求和安全性标准，全面分析开采环境，采用先进、科学的采煤工艺与技术，切实提升煤矿开采的效率与质量。

现阶段科学技术的不断更新，采煤工艺也有相应的突破，煤矿企业的社会影响力、经济效益等多个方面也有不同程度的提高。但同时，煤矿开采也逐渐开始显现出部分部题。

首先是开采效率未达到理想标准，煤矿开采相对而言是一项与其他项目较为不同的工程，有着广阔的覆盖面积，且具备强烈的系统性，现代化的煤矿开采依赖于机械化与自动化技术，才可保障开采效率，然而当前所使用的开采技术有着局限性，使得开采效率无法获得改革性突破，资源被严重浪费，且煤矿开采安全性得不到保障。

其次是环境污染问题，煤矿开采会对周边环境造成或大或小的影响，严重情况下周边生态会遭到破坏。目前煤矿开采选择使用长壁采煤工艺，需对开采工艺进行改革创新，便会与现今倡导的节能减排、保护生态环境发展趋势向背离，不仅加剧了环境的恶化，且对企业自身的发展极为不利。并且部分煤矿开采选择深挖开采工艺，这对地下水资源造成不同程度的污染。

2 采矿工程中采矿工艺的运用

2.1 采用充填采煤工艺

对于煤矿采掘中出现的地表塌陷，采取充填采矿技术是目前较为行之有效的方法。利用其它物质填充煤后的采空带，以减少地面沉降。由于“三下”(建筑物下、水体下、道路下)的压煤量不断增多，因此，采用充填法进行煤炭开采是一种既经济又可行的方法。同时，由于环境保护的需求越来越大，有时候必须进行表面的保水性开采，目前最佳的方法是采用充填法。与常规开采方法比较，其特点在于：在综放装置上增设了一套填充装置。根据填充材料的差异，采用的填充方式也不尽相同，可用的填料有河砂、煤矸石、高水物料等，河砂的填充效率最佳，最为昂贵。在充填过程中，需要大量的填充物料，并需要一定的机械特性。利用矸石作填筑原料，可以很好地克服矿井采掘中矸石山的积聚问题。与其它的处理方式比较，填料是最节约、最快捷的一种，并且对周围的环境造成的污染较少。矿井中分选矸石可以有效地抑制矸石山的增大。在煤矿开采过程中，采用的设备越来越多，既要进行地上的矸石输送，又要进行地下的输送。一个高效的采矿作业计划体系，如果不建立合理的采矿计划，就会对采矿作业造成一定的不利影响。

2.2 崩落采矿工艺

在采矿过程中，矿山周围的岩层中存在许多无法控制的因素，最大的风险因素是洞穴或岩石崩塌。洞穴开采主要适用于岩层形成洞穴、矿层崩塌的地区，可选择性进行开采。崩落采矿工艺实施前，要对煤矿地层应力进行综合分析，识别洞穴点，有效控制洞穴强度。该技术可使生产人员准确捕捉洞穴预期，有效控制采矿过程并进行数据分析。然而，受地质局限性影响，若事前分析不充分，极易引起安全事故。如今，随着崩落采矿技术的不断推广，很多矿山将该技术应用到生产建设中，技术分支众多，要根据实际应用对技术进一步调整。

2.3 深层井开采技术

煤矿深井开采技术包括一定范围内密切监测和控制矿井压力，减少岩石破裂的影响，在深井上打孔，形成深井通道。该技术广泛应用于易发生地热风险、煤矿产生的冲击地压低、煤矿周边岩石抗压强度低的地区。在实施技术的过程中，作业者必须彻底检查深井周围岩石的状况和深井所在的环境，提前做好数据侦测工作。

2.4 溶浸采矿工艺

溶液浸出采矿技术是一种化学采矿方法。开采前需要勘查现场地质环境，然后将合适的溶液倒入煤矿煤层中。化学反应将待开采的煤炭资源从固态转化为液态，提高了矿产资源利用率。溶液浸出采矿技术相对安全，可实现矿产资源的高效利用，并兼顾环境保护的重要挑战。

2.5 综合机械化采煤工艺

综合采煤工艺的特点表现在采煤效率上，且可以明显降低劳动强度与难度，在很多煤矿开采作用中都有应用。具体开展步骤：①切割煤炭环节中，破煤、落煤与装煤三个环节，利用采煤机等设备。②运输刮板机生产能力与采煤机相匹配，但是采煤机的综合效益相对较低。③工作面支护由及时支护与滞后支护两种方式组成，及时支护通常在顶板不稳定时使用，很多顶板的稳定性无法保证，液压支架大多使用高压液体，如此可以完成对顶板的支撑与推移等作业。

2.6 露天空场采矿技术

露天开采技术是煤炭开采作业中一种极具代表性的现代矿产资源开采技术。该技术的应用前提是结合实际地形地质情况，深入调查，展开分区采矿。分区采矿的目的是利用最佳设备和矿山本身的条件进行采矿。露天开采技术最科学、最先进的优势是各地区可以独立生产作业，消除了地下开采过程中的一些限制，使矿产资源得到有效开发。与其他采矿技术相比，露天采矿技术大大提高了煤炭开采速度。然而，露天采矿技术也存在一些不足，如该技术难以准确确定煤层具体分布位置、相关的比例分布情况。因此，煤矿因地制宜地选择合适的工艺技术尤为重要。

3 结束语

综上所述，面对新的经济和环境发展形势，煤矿行业在同步发展的过程中，应集中于技术的优化发展。所谓“科技是第一生产力”，煤矿行业本身具备较高的复杂性，风险因素多样化且具备隐蔽性，一旦出现技术性失误，将直接影响到后续或者是整体的生产效果，甚至产生重大的安全问题。为了尽可能发展技术优势，煤炭生产企业应重视技术革新，发展创新型采矿工艺，从根本上带动生产力的突破式提升，同时避免技术落后带来的安全风险。

参考文献：

[1]王瑞强,句宏泉,武志刚.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术初探[J].内蒙古煤炭经济,2022(10):54-56.DOI:10.13487/j.cnki.imce.022147.

[2]宋成伟,魏延登.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2022(07):151-153.DOI:10.13487/j.cnki.imce.021907.

[3]闫梦鑫.现代化煤矿工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].当代化工研究,2022(05):129-131.