试论煤炭开采方法与技术应用

陈万辉

内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司010300

摘要：我国煤炭资源储量丰富且分布广泛，是我国经济发展中可靠的能源保障，而我国庞大的煤炭需求量和开采量也引起了诸多环境问题，如开采沉陷破坏土地与建筑物、水资源破坏、大气污染及煤矸石露天排放污染环境等。通过对开采工艺的改进，可减小煤矿开采对环境的污染，有利于煤炭开采的可持续发展及环境保护。本文分析了煤炭开采方法与技术应用。

关键词：煤炭；开采方法技术；应用；

经济社会的快速发展对能源的需求量在不断的增加，煤炭作为重要的能源，对经济社会的发展影响巨大。为了能够更好的保证煤炭的供应，煤矿企业要对采矿技术进行提高，对煤矿采矿技术应用过程中出现的问题进行改善，保证煤矿企业生产的安全性。科学技术是企业发展的重要保证，对于煤矿企业而言也同样重要，是煤矿企业安全生产的重要保障。

一、简述

煤是不可再生的一种非常重要的能源，在使用的时候一定要最大限度的提高利用率，最大程度的减少浪费。煤由很多元素构成，含有大量的有机质，所以煤可以作为能源使用。我国的很多地区都有煤的分布，同时种类也非常丰富。当前，我国是世界上最大的产煤国，也是煤主要的供应国，大大促进了我国经济的发展，可是如果从长远角度来分析，这回影响我国能源的可持续发展。采煤的过程主要分为两大部分：采煤系统和采煤工艺。在采煤系统中，一般指的就是采煤中布置巷道的方式，还有就是对掘进和回采顺序的要求。在回采工艺中，主要是研究采煤技术，也对相应的设备提出了要求，在回采的过程中对装煤以及运煤也提出了一定的要求。不同的采煤系统和不同的采煤工艺配合形成不同的采煤方法。

二、煤炭开采方法与技术应用

1.深矿井开采技术，在进行深井开采过程中，要对火、瓦斯、顶板以及煤尘等问题进行克服，同时还要对冲击低压以及地热危害进行解决。因此深矿井开采技术主要应用在冲抵地压力比较强、煤层岩石抗压力比较低，同时其地热危害性比较大的地段。就目前来说，深矿井开采技术存在的一些难点如:深井作业场所工作环境变化的检测，应力场的检测。

2.崩落采矿法，采用崩落围岩来对地压管理的采矿法进行实现。包括壁式崩落法、分层崩落法、分段崩落法和阶段崩落法，适用于围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体。除此之外，还要进一步研究特殊采矿环境下的高新技术。比如说在深部全煤巷道实施锚网耦合支护技术、煤岩混穿混爆技术、水源热泵技术、低透气性煤层群开采技术以及露天煤矿技术等。随着科技的进步，电子信息技术被越来越广泛应用在采矿作业中。比如正式动工采矿之前，需要确定矿井的位置、深度、布局等各类信息，在机械设备在井下运作时，工人可以通过电子仪器与通信设备实时监控井下作业情况，提高煤矿开采的安全性和功能效率。

3.伪倾斜柔性掩护支架采煤法。伪倾斜柔性掩护支架采煤法，主要是将工作面倾斜角度变缓。在采煤过程中，工作面较长、生产方法简单、掘进的速度较慢。伪倾斜柔性掩护支架采煤法将工作面和采空面进行隔离，可以创造良好的工作环境，降低工人工作量。这种采煤方法取决于煤层的倾斜角度，如果煤层比较稳定，结构简单，可以在传统的30m的高度之上再增加20~30m。在回采过程中，要长时间在回风巷道连接支架，其他地方有的则需要进行拆除。一般情况下，在煤矿区的上山处将支架设置为水平方向，掩护支架的钢梁为3.0~3.2m。在选择钢梁时，应该认真、仔细地选择合适的材料，一定要和支架的尺寸相区配。当宽度低于3m时，一般用两根；当宽度大于3m时，一般为5~6根，此时钢梁上面的覆盖物为2~3层。

4.煤炭开采中采煤方法。一是对采煤方法的分类。采煤方法有很多中，以煤层的埋藏条件和开采技术的水平为分类依据，我国煤矿当前使用的采煤方法主要分为対缓倾斜以及倾斜煤层，煤的厚度一般低于2.8m，应用的采煤方法是长壁采煤法；如果煤的厚度在2.8m到8m的，一般应用倾斜分层下行垮落的采煤方法；如果煤的厚度超过了8m，应用的是倾斜分层水砂充填或者风力充填的采煤方法。现在，如果煤的厚度超过了6m，一般采用的是放顶煤开采的方法。针对急倾斜煤层，如果厚度小于2m，通常采用的是倒台阶采煤法或者伪斜工作面矸石充填的采煤法；如果煤的厚度在2m到6m，同时煤层具有不大的厚度，一般采用的是掩护支架的采煤方法；如果煤的厚度大于6m，通常采用的是水平分层或者斜切分层的采煤方法。针对特殊环境下的煤层，比如说顶板非常的坚硬，开采之后一直不冒顶的，一般采用煤柱支撑刀柱式的采煤方法。二是露天采煤。对于露天裸露的煤层，通过开采前的地质勘探，了解煤层的大致结构，再对煤层水平面进行划分，进行自上而下逐层开采。先将煤层表面的岩石层进行挖掘，等露出煤层的时候再采用机械将煤层进行开发，将挖出的煤运输到指定的地点。露天采煤的工作空间比较大，工作面也很大，没有井下采煤工作面狭窄、空气不流通等问题存在。在宽广的工作空间，挖矿工作可以采用大型的机器设备，提高整个露天采煤的工作效率，单位时间内开发出更多的煤炭，最大限度降低人力成本，保证采矿工作的安全性。此外，露天采煤有利于煤矿的回采，最大限度地开发利用能源。但是，露天采煤对于周边环境的破坏很大，不利于植被和生态的保护，不利于人与自然和谐相处。三是对采煤方法有影响的因素。首先是地质方面的因素。而地质方面对采煤方法有影响的因素有煤层的厚度、煤层的倾斜角、顶底板岩石的性质、煤的性质、煤自身的构造，其中煤的性质又包括煤的硬度、自燃性、含水量、煤层之间的相互位置等。可是主要的影响因素还是煤层的厚度以及煤层的倾斜角度，和顶底板的性质，还有煤的埋藏条件是否稳定。其次是技术方面的因素。当前科学技术不断的发展，也改进和发展的采煤的方法。同时应用的机采工作面是金属支架，将破煤和装煤结合到一起，降低了人的劳动强度，提高了工作效率。

三、发展趋势

我国由于受到地理环境等因素的限制,所以目前采用的煤矿采矿技术主要是深矿井开采技术与充填开采等技术,然而在这些技术实施的过程中,仍遇到许多难题,例如:埋藏矿藏的地方温度较高、地压较大和水的流流动等问题。所以,目前我国煤矿采矿技术的一个重要趋势就是不断的提高采掘技术水平,完善更新矿山挖掘与海底挖掘的机械设备,从而使得我国的煤矿采矿挖掘生产安全、高效,进而开采更深部位的煤矿资源。我国煤矿采矿技术发展的另一个趋势是煤矿采矿技术应用的数字化。企业利用数字化技术对于整个矿山重新评估,并采取相应合理的小型电子软件实施煤矿采矿生产,推动煤矿采矿技术逐渐的走向信息化,使其可以在高效率的情况下进行煤矿采矿工作,并且可以逐渐的实现无人采矿和智能采矿,这在一定程度上避免了在采矿过程中由于人为失误造成的事故,并利于我国煤矿资源的合理利用。

随着我国经济的不断发展,政府加强社会主义和谐社会建设资源的有效利用也受到人们的广泛关注。煤炭资源作为国家战略能源媒炭开采技术的应用会得到大力发展我们应加强管理、不断创新、培养人才使煤炭行业走上科学发展之路、可持续发展之路。

参考文献

[1]钱鸣高.科学采矿视角下的完全成本体系[J].碟炭学报，2015(10)：33-34．

[2]陈何．我国地下深孔采矿技术的发展与现状[J]．有色金属(矿山部分)，2015(9)：60-62．

[3]王强.我国金采矿技术发展现状与前景展望[J].中国科技博览,2015(32):211.

[4]郑爱华，许家林，钱鸣高．科学采矿视角下的完全成本体系[J].煤炭学报，2015(10):33-34.