采矿工程中采矿方法的创新探讨

采矿工程中采矿方法的创新探讨

李占明 杨佳楠  张朝印

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摘要：随着社会经济水平的提升，中国矿井的开采与利用已有较长历史，但矿井开采技术却是在改革开放以后才迅速发展起来的。其中中国各行各业都在积极地吸收科技知识，并迅速地将其应用于实际生产，正是在这种大环境下，中国矿井开采技术才得以迅速发展，其开采效率与品质均有明显的提高。但是，由于矿山作业的危险性较大，尤其是地下矿山作业，其不确定性大，对作业技术的要求也较高。地下采矿技术和现代装备的配合，可以确保地下采矿的安全、优质地进行。

关键词：采矿工程；采矿方法；创新探讨

引言

不论在我国能源供给结构中，还是在全球能源结构中，煤炭都占有很大比重，将继续扮演主导角色。随着全球经济一体化进程的加快，我国国际交往和合作日益密切，信息化和智能化不断发展，我国煤炭行业应积极创新技术，在煤矿生产中应用智能化采矿技术，提高煤矿生产效率，推动煤矿工业持续快速发展。智能化采矿技术可以提高煤矿生产效率和质量，保障国家能源安全，促进绿色工业革命。可以看出，在煤矿生产中应用智能化采矿技术十分必要。利用智能化技术进行煤矿开发，及时解决煤矿开采中出现的技术问题，使我国的煤炭生产实现智能化、高效化、安全化、现代化目标。

1智能化煤矿含义

智能化指利用互联网、大数据、云计算等先进技术，让机器取代人类劳动。利用智能化技术进行采矿，是指在使用先进仪器和设备的同时，具有对周围环境的洞察力和判断力，能够根据相关流程，快速完成工作。先进的仪器可以在工作时通过人工设置的高阶程序，对各种数据进行持续的采集、存储和识别，并对采集的数据进行汇总，以提高工作能力，就像一个人在工作中积累了大量的工作经验一样。所谓的智能化，就是将相关技术和软件添加到煤矿的自动化生产系统中，使机器设备可以自动识别和学习系统信息并进行累积，能正确指导机械作业，提高煤矿生产效率。比如，探测煤矿井下情况，通过智能识别和图像传输，可以清楚地看到煤矿状况，更好地掌握煤矿环境，同时还可以根据煤矿采集的数据自动显示煤矿生产中的有关参数，节省了采矿费用，提高了煤矿生产效率。实现煤矿智能化的关键在于采用智能设备，这种设备可以让人的体力和脑力得到充分释放，可以自动收集、分析、学习。通过不断实践，才能在不同的煤矿生产中，充分利用自己的优势，实现无人运行。智能化煤矿开发以自动化系统作为基础，将现代的智慧采矿思想融入煤矿生产中，利用互联网、云计算、大数据等技术，通过采集和分析数据，自主决策与行动，根据不同的开采环境对数据进行精准调整，使煤矿生产真正实现智能化、无人作业。

2矿井采矿技术分析

2.1露天采矿技术分析

露天采矿技术是使用率较高的采矿技术之一，同时也是一种基础性的采矿技术。时至今日，露天采矿技术依然有较高的使用率，这与其操作简单、危险性小以及发生危险后人员能够更快撤离等优势有着密切关联。露天采矿技术指的是在露天条件下，利用采矿机械设备直接将煤层上的岩石剥离并完成采矿作业的一种技术。随着露天采矿技术经验的积累以及更多新型机械设备的研发与应用，利用不同设备有效分离矿体，转移矿体上方的遮盖物，从而暴露出矿井资源，便于更加灵活、针对性地实施采矿作业。露天开采技术在露天环境下作业，相应的不同机械设备有着较大的活动空间，便于灵活使用各类机械设备开展日常采矿与施工作业，发挥机械设备的优势，提高采矿工程的作业效率，对于矿井而言能够提升经济利益。

2.2矿井绿色开采技术

近年来，随着国家对环保问题的高度重视，矿井工程采矿技术与施工管理中均需要关注环境问题，强调采矿过程中绿色技术的应用。从现阶段矿井绿色开采技术应用方面分析，主要包括地下脉石充填技术与地下煤气化技术，地下脉石充填技术在回用中能够充分利用矿井作业后废弃巷道中的不同废石，将其直接用于采空区的填充与灌装，实现对矿井作业中废石的循环利用，减少固体废弃物污染；地下煤气化技术属于综合性能源生产新技术，通过该技术使用可将地下煤炭资源在原地转化为可燃气体，实现地下固体矿物向气体燃料的转变，并能够直接使用，减少中间环节造成的相关污染。

3采矿工程中采矿方法的创新策略

3.1加强煤矿安全监管智能化建设

随着信息技术的发展，智能化技术已经成为很多煤矿重点关注并应用的技术。将智能化技术的优势应用于煤矿生产中，不仅能改善效率、质量，还能减少安全事故。因此，煤矿工程企业在开展作业及安全监督管理的过程中，应重视智能化安全监管。可以结合《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》要求制订具体的实施方式，在此基础上结合煤矿实际，构建系统集成、多产业链的智能化发展系统，实现智能决策与感知，从而建成煤矿智能化管理体系。

3.2绿色生态采矿技术

结合当前我国煤矿开采情况，最为严重的问题就是环境污染。实际开采工作中，会破坏当地土地资源等生态环境。以深层井下采矿作业来说，若是开采方式缺乏科学性，往往会导致地表出现沉降和地下水质污染等现象。煤矿开采期间，还会释放出一些有毒气体和粉尘，对空气会造成严重污染。面对此种生态环境污染问题，煤矿行业及相关部门就要树立绿色发展理念，将科学技术进行有效利用，实现绿色生态采矿技术的高效应用。使用绿色生态采矿技术时，需要对煤矿生产实际进程进行合理规划，还要改革巷道掘进方式，从而降低巷道掘进量。

3.3采掘装备关键元器件

随着科技的进步，煤矿开采设备的国产化程度不断提高，但关键原材料和元器件仍然依靠国外，严重制约了煤矿开采设备的发展、加大了技术安全隐患。主要的技术突破口如下：第一，可以在高腐蚀性的煤矿使用，完全取代国外的原料。第二，开发具有高精度的数码液压缸。第三，采用磁化技术。电磁卸料技术的流量和可靠性比较高。第四，使用镐型截齿机，使用硬质合金、耐磨材料、破岩工具、生产技术等。第五，应用多负载、联动、独立控制技术。第六，采取高质量的密封件和工艺。

3.4雷达监测预警技术

实际的开采环节，虽然露天开采的难度相较于深部开采较小，但是由于地质状况的不可控性，作业环节依旧存在一些隐患，一定程度上制约开采作业的顺利进行。而在现阶段的露天开采中，现场作业一般允许边坡出现一定的可控制的变形状况，但是一旦边坡的变形速度加快，就表示边坡的稳定性较差；为了规避作业环节可能出现的隐患，就需要对其进行监测，所以雷达监测预警也就成为开采的关键技术手段之一。在监测环节，相关人员需要实现全天候的不间断监控，对于监测环节出现的异常状况及时地进行上报。

结语

现阶段矿山开采行业的发展过程中，露天矿产作为矿产形式之一，在城市化进程不断加快的背景下其重要性不断提升，所以在实际发展过程中，相关人员就需要加强对开采技术的研究。然而露天开采的地质状况较为复杂，相关人员在作业环节就很容易出现失误，所以作业人员就需要通过高台阶技术、爆破技术以及陡帮技术实现矿产资源的开采。并且结合社会的发展方向，将露天矿产资源开采向着设备大型化和定位技术方面发展，保证其能够满足城市化的需要。

参考文献

［１］王国法，杜毅博．智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向［Ｊ］．煤炭科学技术，２０１９，４７（０１）：１－１０．

［２］杨志勇，刘福明，佟德君．露天煤矿智慧矿山创新设计理念［Ｊ］．露天采矿技术，２０１９，３４（０２）：６－９．

［３］孙喜民，时亚民．践行能源革命发展现代智慧型煤矿［Ｊ］．中国煤炭工业，２０１６（０１）：６９－７１．