煤矿采矿新技术与开采方法的探讨闫陶章

闫陶章

临沂矿业集团有限责任公司

引言

煤炭资源对于推动我国国民经济发展具有十分重要的作用，甚至可以说是工业发展的血脉，为保证工业发展和整体经济发展的稳定可持续，在当前资源危机日益严重的形势下，对于煤炭资源开采技术和方法的改革创新势在必行。煤矿企业应该在实地勘察的基础上结合区域的地质条件制定最佳的开采技术和方法方案，提高开采效率的同时也为企业带来更多的经济效益，为社会经济可持续发展提供保障。

1采矿新技术与开采方法应用的必要性

1.1降低煤矿企业的生产成本

对于很多煤矿企业而言，煤矿开采的成本大大的制约了煤矿的开采规模和施工中安全防御工事的建造。而在现阶段的煤层开采中，由于浅层煤矿的过度开采，开采深层煤矿势在必行。但深层煤矿的开采技术难度大，开采成本高，也给开采人员带来了很大的安全隐患。在煤矿企业的市场竞争中，掌握并应用新技术、新方法可以降低煤炭开采的成本，提高企业的竞争力，保证煤炭行业的持续发展。

1.2降低煤矿作业安全事故发生的概率

在煤矿开采中，虽然如今的安全事故发生的概率已在逐渐降低，但有些施工场所却仍会有事故发生，带来人员伤亡。在这些安全事故的背后，究其原因，有很多是因为施工技术没有达到施工要求而又强行开采煤矿造成的。对于这样的灾难也许不能完全杜绝，但我们却可以通过新技术的应用将施工风险降到最小。建立采矿技术与开采环境相符合的施工体系，加强对采矿人员人身安全的保护，甚至可以考虑将高度危险的开采作业交由人工智能完成，都可以很好的降低煤矿作业安全事故发生的概率，解决煤矿生产中的安全问题。

2煤矿采矿新技术与开发方法

2.1煤矿绿色开采技术

煤矿开采过程中出现的污染问题，已经成为制约煤炭可持续发展的重要因素之一。特别是其开采过程中释放的粉尘与有毒气体，对空气带来的污染非常严重。因此绿色生态采矿技术已经成为一种必然。所谓绿色生态采矿技术，就是在煤炭开采过程中，对巷道掘进等方面进行科学合理规划，最大限度减少巷道掘进量，同时在开采之前，对整个矿井涉及到的自然区域，进行全面合理的规划。此外，在开采过程中，对于采矿所产生的废气废水等进行分类排放，例如对于废水的排放，应当采用闭路循环式水流模式，对于产生的废气，粉尘与有毒气体，应提高可利用部分利用率，对不可利用部分，做好尾气的处理，降低采矿过程对于空气带来的污染。

2.2超厚煤层采煤技术

从当前煤炭开采实际情况来看，在进行超厚煤层开采时，仍旧存在较多的技术瓶颈，随着煤炭开采技术的不断更新，当前，大采高综放技术，在开采超厚煤层时，已经取得了较好的开采效果。传统的分层开采超厚煤层技术，虽然也能够将厚煤层有效开采，但是分层开采过程中，同一区域的同一煤层需要进行多次人工铺假顶分层进行回采，大大提升了整个开采的成本，降低了煤矿生产效率。而一次采全高综放开采技术在国内很多超厚煤层开采的过程中，取得了非常好的应用技术。但是在具体应用过程中，需要配套使用对应的采煤机、液压支柱等，初期的投入成本较大。

2.3全自动化刨煤机开采技术

刨煤机虽然在煤矿内已经应用了多年，但是随着技术的不断进步，全自动刨煤机已经成为了主要应用趋势之一。相对于传统的刨煤机，其能够将较短的时间内将整个煤层击碎，并将煤炭采出，根据相关的工程实践，其开采的实际速度已经达到了3m/s，所能够达到的切割深度已经达到了对应的规定水平。同时，其部分全自动刨煤机中，人工智能技术已经应用到了其中，所以其智能化水平总体较高。此外，当前很多自动化刨煤机中，已经加入了煤炭输送系统、冷却系统、污水处理系统及新风系统。通过将其应用到实际的开采过程中，对于人员的使用量相对于先前大幅度下降，实际的工作效率也得到了较大的提升，特别是在一些煤矿地质较差的地段，将全自动刨煤机使用到其中，甚至实现了无人工作面，对于有着较大地应力的矿井，全自动刨煤机也取得了较好的应用效果，提升了开采总体效率。

2.4局部爆破式采煤技术

局部爆破式采煤技术主要指的是对局部煤炭资源，特别是一些使用大型采煤机不能较好切割的资源，采用局部爆破的方式实现煤炭资源的较好开采。该种方式在具体应用的过程中，通常情况下只需要较少的支护设备，但是对于通风系统有着较高的要求，主要是在爆破了之后，产生的废水、废气较多，如何高效将这些废水、废气及时的排除，成为了制约整个过程开展的基础。此外，局部爆破式采煤技术总体的生产成本降低，对于提升煤炭的总体开采效率也较为明显，但是由于爆破过程中，煤炭的总体采出率会受到影响，所以，该种方式多数情况下在一些煤层较薄的位置使用较多。

3煤矿采矿新技术

我国煤矿资源分布不均，在不同地质条件下煤层分布不同，所以煤矿开采起来的难度较大。在进行煤矿资源开采时应结合具体的资源分布和地质情况，在综合考虑各因素的基础上选择合适的开采技术和开采方法，保证合理的煤矿资源开采。现阶段新型的采煤技术主要包括炮采放顶煤采煤技术、小阶段爆破落煤采煤技术和刨煤机采煤技术。

3.1炮采放顶煤采煤技术

炮采放顶煤采煤技术包括滑移支架放顶煤采煤技术和二型钢梁放顶煤采煤技术。首先滑移支架放顶煤采煤指的是在顶梁和前梁处设置弹簧钢和沟槽，然后在支架处设置3个左右液体单体柱，之后使用销轴连接。此外，在前梁处应合理安装挑梁，在后梁的地方安装尾梁。该方式能自由移动、拆装支架，经济性较高，而且对于使用的环境要求较低。所以该方法经常被应用在煤矿资源开采中，使用滑移支架放顶煤采煤技术可获得较高的煤层高度，不过也存在支架支撑力不足、稳固性较低的缺点。此外，二型钢梁放顶煤开采技术主要指的是在顶煤层架上设置二型钢柱和液压单体柱，目的是对煤顶层支架进行固定支撑，采煤和放顶不作为整体而是分成两个部分进行开采，之后需要使用人工爆破方式进行采煤。二型钢梁放顶煤开采技术主要被应用在煤层结构不稳定的地方，使用该技术对于设备的要求较低，不过也存在操作复杂以及对操作人员要求较高的问题。

3.2小阶段爆破落煤采煤技术

在煤层厚度在五米左右，煤层倾斜角度大于40%时一般会使用小阶段爆破落煤技术，在使用该技术时首先应将煤炭开采区域分成几个小段，然后对这些小段进行爆破采煤。小阶段爆破落煤技术采煤的效率较高，但是在完成爆破以后煤矿回采率较低，可能会造成大量资源的浪费，不利于煤矿资源可持续发展。所以在使用该技术时必须要注意爆破时周围没有工作人员和开采设备，保证施工人员的安全，且一般该技术主要被应用在煤矿分布偏僻的中小型煤矿采煤过程中。

结语

综上所述，本文结合我国煤炭资源开采现状，从炮采放顶煤采煤技术、小阶段爆破落煤采煤技术和刨煤机采煤技术角度分析了当前煤矿采矿的新技术应用，对于我国煤炭开采资源的开采技术发展具有重要意义。同时又从井下采煤、露天采煤和急倾斜煤层采煤三个方面剖析了当前煤矿的开采方法，对于开采方法的发展也具有十分重要的意义。

参考文献

[1]周鹤寿.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中国新技术新产品，2012，8（25）：103-104.

[2]潘瑞峰.试论煤矿采矿的新技术与开采方法[J].科技与企业，2013，2（06）：86-87.