采礦工藝與技術(shù)分析研究3篇

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采礦工藝與技術(shù)分析篇1

煤炭資源是中國(guó)的支柱性能源，在中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中占比最大。20世紀(jì)，中國(guó)實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的工業(yè)化開(kāi)采[1-3]。煤炭資源的開(kāi)采受空間限制因素較多，因此必須采用一定的采礦工藝和技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的開(kāi)采。而煤炭資源賦存環(huán)境的多變性，決定了采礦工藝與技術(shù)的多樣性，在實(shí)際開(kāi)采中應(yīng)因地制宜選擇最優(yōu)的采礦工藝與技術(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、安全開(kāi)采[4-5]。

1煤礦采礦工程的特點(diǎn)

煤礦采礦工程的特點(diǎn)對(duì)采礦工藝與技術(shù)的選擇具有決定性作用。煤炭資源在大自然中的賦存條件復(fù)雜多變，不同的賦存條件下煤礦采礦工程具有不同的特點(diǎn)。將煤礦采礦工程的特點(diǎn)總結(jié)歸納如下：a)煤炭資源的不可再生性。煤炭資源的生成周期決定了煤炭資源的不可再生性，大自然中的煤炭?jī)?chǔ)量是相對(duì)固定的，若無(wú)序、無(wú)限開(kāi)采則煤炭資源將面臨枯竭。根據(jù)煤炭資源的不可再生性，必須有計(jì)劃地進(jìn)行開(kāi)采，并選擇最優(yōu)的采礦工藝與技術(shù)，避免造成資源浪費(fèi)。b)采煤作業(yè)的專(zhuān)業(yè)性。采煤作業(yè)是在一固定區(qū)域根據(jù)煤炭賦存的地質(zhì)條件，采取適當(dāng)?shù)牟傻V工藝與技術(shù)實(shí)現(xiàn)將煤炭資源采出的目的。采煤作業(yè)的空間條件是無(wú)法改變的，而空間嚴(yán)重制約了煤炭的可采性，因此，采煤作業(yè)必須由具備專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，如此，才能在保證安全的前提下進(jìn)行合理開(kāi)采。c)采煤作業(yè)的危險(xiǎn)性。中國(guó)大部分煤炭資源賦存于地下深部，必須采用井工開(kāi)采。井工開(kāi)采受諸多不安全因素的威脅，如瓦斯、煤塵、水災(zāi)、有毒有害氣體等。若井下發(fā)生事故，則會(huì)給作業(yè)人員和生產(chǎn)礦井帶來(lái)極大的損失。且近年來(lái)隨著淺部資源的枯竭，礦井開(kāi)采深度日益增加，面臨的不安全因素更多。可見(jiàn)，煤炭開(kāi)采是一項(xiàng)危險(xiǎn)性較大的工作。d)采煤作業(yè)的流動(dòng)性。采煤作業(yè)的流動(dòng)性主要是指作業(yè)人員的流動(dòng)性。大部分煤礦所在地偏僻，且隨著中國(guó)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，煤炭資源需求量也在下降，一些小的煤炭企業(yè)無(wú)法按時(shí)足額支付工資，這些都造成大量具有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員的流失，給煤炭行業(yè)帶來(lái)一定的損失。

2目前常用的采礦工藝與技術(shù)

由煤礦采礦工程的特點(diǎn)可知，采煤作業(yè)必須結(jié)合井田實(shí)際情況，采用科學(xué)合理的采礦工藝與技術(shù)，使采煤作業(yè)達(dá)到安全、有序、回采率高等目的。采礦工藝與技術(shù)的選擇對(duì)煤炭資源的合理利用十分重要。

2.1充填采礦工藝

在煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中，隨著采煤工作面的推進(jìn)，工作面后方不可避免會(huì)形成采空區(qū)。采空區(qū)可能有瓦斯等有毒有害氣體的積聚，也可造成地表下沉，形成高應(yīng)力區(qū)等，在煤層群開(kāi)采過(guò)程中還會(huì)威脅其他煤層的開(kāi)采安全。充填采礦的基本原理如圖1所示。該工藝?yán)每删偷厝〔牡牡V渣、矸石等對(duì)采空區(qū)進(jìn)行科學(xué)回填，改善采空區(qū)受力狀態(tài)、減輕地表下沉和高應(yīng)力區(qū)的發(fā)展，不但保證了采礦作業(yè)的安全，而且充填材料可就地取材，便于施工，經(jīng)濟(jì)高效。

2.2空?qǐng)霾傻V工藝

空?qǐng)霾傻V工藝又稱(chēng)留礦采礦法，是一種利用煤巖自承力來(lái)控制頂板的技術(shù)。空?qǐng)霾傻V工藝主要包括房柱式采煤法、分段法和淺孔留礦法。房柱式采煤法的基本原理如圖2所示。該方法在采煤過(guò)程中有計(jì)劃地進(jìn)行煤柱留設(shè)，借助圍巖自身和煤柱的承載能力為采煤工作面提供可靠支撐。空?qǐng)霾傻V工藝可使采礦作業(yè)具有較大的作業(yè)空間，但其回采率較低，開(kāi)采完畢后需對(duì)礦柱進(jìn)行回收，同時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填。

2.3煤與瓦斯聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)

中國(guó)對(duì)于采礦過(guò)程中瓦斯的治理可追溯至明代，明代著作《天工開(kāi)物》中記載了古代先民利用竹筒引流排除瓦斯的工藝。長(zhǎng)期以來(lái)工程人員一直把瓦斯當(dāng)作井下最大的威脅之一，然而瓦斯也是一種自然資源，如果采取合理的方法進(jìn)行開(kāi)采則可變廢為寶，因此煤與瓦斯聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。煤與瓦斯聯(lián)合開(kāi)采是在開(kāi)采煤炭資源的同時(shí)，采用水力壓裂等方法增加煤層的透氣性，同時(shí)在合適的位置設(shè)置抽采鉆場(chǎng)，通過(guò)抽采鉆孔對(duì)煤層中賦存的瓦斯進(jìn)行抽采。該技術(shù)可在降低煤層瓦斯危害的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯的利用，具有極佳的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。圖3為煤礦井下瓦斯抽采示意圖。

3智能化采礦技術(shù)的發(fā)展

從采礦技術(shù)來(lái)說(shuō)，中國(guó)采煤工作經(jīng)歷了人工開(kāi)采、機(jī)械開(kāi)采、自動(dòng)開(kāi)采等階段。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用，智能化采礦技術(shù)也被提上日程。中國(guó)采礦技術(shù)的發(fā)展階段如圖4所示。智能化采礦技術(shù)是以信息化和自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)等手段建立智能化開(kāi)采系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦的智能開(kāi)采。智能化采礦在一定程度上可不依賴(lài)于人工干預(yù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主決策，并反饋給執(zhí)行端。智能化采礦技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自主感知、自主決策、自主協(xié)同、自主執(zhí)行等功能，涵蓋了切割、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)让禾可a(chǎn)的全過(guò)程。目前的初級(jí)智能工作面技術(shù)體系如圖5所示。如圖5所示的初級(jí)智能工作面技術(shù)體系主要涵蓋采礦系統(tǒng)的“采、支、運(yùn)”階段，接下來(lái)對(duì)這三大體系的智能化做簡(jiǎn)要分析。a)采煤機(jī)智能化技術(shù)。采煤機(jī)切割煤巖工藝是煤礦采礦工程中的核心工藝，采煤機(jī)智能化技術(shù)是通過(guò)智能化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的“智能感知+人工遠(yuǎn)程干預(yù)”運(yùn)行。采煤機(jī)智能化技術(shù)包含姿態(tài)感知、視頻監(jiān)控、交互通信、記憶截割、自動(dòng)定位和煤巖識(shí)別功能。b)液壓支架智能控制技術(shù)。地下采煤過(guò)程中工作面的安全開(kāi)采，是在工作面頂板支護(hù)科學(xué)合理的前提下進(jìn)行的。液壓支架作為工作面的支護(hù)設(shè)備，起著“頂梁柱”的作用。傳統(tǒng)的液壓支架支護(hù)技術(shù)隨著工作面的推進(jìn)需人工進(jìn)行移架、補(bǔ)液等操作。而液壓支架的智能控制由智能系統(tǒng)代替人工操作，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移架、自動(dòng)跟機(jī)、自適護(hù)幫、自測(cè)礦壓、自動(dòng)補(bǔ)壓和自動(dòng)調(diào)整方位等功能。c)刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)智能化技術(shù)。采煤工作面截割下的煤炭需要通過(guò)運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)至采區(qū)煤倉(cāng)或井底煤倉(cāng)，刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)便擔(dān)任著運(yùn)輸大任。刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力需與采煤機(jī)的截割能力相匹配，智能化技術(shù)可通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“三機(jī)協(xié)調(diào)”運(yùn)行。刮板輸送機(jī)的智能化技術(shù)包含智能軟啟動(dòng)、智能調(diào)速、功率協(xié)調(diào)、智能緊鏈、斷鏈監(jiān)控、采運(yùn)協(xié)同等功能。帶式輸送機(jī)的智能化技術(shù)包含智能保護(hù)、煤流管控和自動(dòng)張緊等功能。

4結(jié)語(yǔ)

a)闡述了煤礦采礦工程的特點(diǎn)，并據(jù)此分析了目前常用的采礦工藝與技術(shù)，主要包括充填采礦工藝、空?qǐng)霾傻V工藝、煤與瓦斯聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)。b)依據(jù)中國(guó)采礦技術(shù)的發(fā)展階段及當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)，對(duì)智能化采礦技術(shù)的發(fā)展做了簡(jiǎn)要分析。目前，初級(jí)智能工作面技術(shù)體系主要由采煤機(jī)智能化技術(shù)、液壓支架智能控制技術(shù)、刮板輸送機(jī)組和帶式輸送機(jī)智能化技術(shù)三大系統(tǒng)組成。

作者:郭建平 單位:長(zhǎng)治市礦山救護(hù)大隊(duì)

采礦工藝與技術(shù)分析篇2

0引言

近幾年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高離不開(kāi)煤炭資源的支持，同時(shí)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高也促進(jìn)了煤炭產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。尤其是現(xiàn)階段隨著煤炭資源這一不可再生能源的大量消耗，世界各國(guó)都格外重視本國(guó)煤炭資源開(kāi)采合理性的提高。但是現(xiàn)階段應(yīng)用于煤炭資源開(kāi)采的一系列工藝和技術(shù)都缺乏先進(jìn)性，所以不僅煤炭工程的開(kāi)采效率無(wú)法提高，還存在著比較嚴(yán)重的浪費(fèi)問(wèn)題，這就不可避免的限制了煤炭資源利用率的提高。由于煤炭資源的利用關(guān)系到我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，以及人民生活水平的提高，所以如何提升煤礦采礦工程的工作效率以及提升煤炭資源的利用率是目前煤炭產(chǎn)業(yè)必須思考的問(wèn)題。因此，針對(duì)現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采工藝和技術(shù)，煤炭產(chǎn)業(yè)必須不斷對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)和創(chuàng)新，并將其與自身的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，不斷提高我國(guó)礦產(chǎn)資源的綜合利用水平。

1煤礦采礦中工藝技術(shù)的重要性分析

煤炭資源是由動(dòng)植物尸體在地表下長(zhǎng)期與空氣隔絕，進(jìn)而經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物力化學(xué)變化演變而來(lái)。由于煤層氣的存在，導(dǎo)致煤炭資源的開(kāi)采工作存在很大的危險(xiǎn)性，稍不注意就有可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此煤炭企業(yè)應(yīng)該制定出詳細(xì)的開(kāi)采計(jì)劃，這樣才能夠提升煤礦采礦工程的安全性，最大程度上保障煤炭開(kāi)采工人的人身安全，進(jìn)而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)階段，由于我國(guó)煤炭資源的需求量日漸提升，所以很多規(guī)模較小的煤礦企業(yè)躋身于煤炭資源開(kāi)采領(lǐng)域進(jìn)行煤礦的開(kāi)采，但這些小企業(yè)進(jìn)行煤炭資源開(kāi)采工作時(shí)，由于其安全設(shè)施不合理，尤其是在比較復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行煤炭資源開(kāi)采時(shí)，安全事故的發(fā)生概率大幅提高。隨著我國(guó)煤炭資源的大量開(kāi)采，那些開(kāi)采難度小的煤礦數(shù)量明顯減少，所以以后我國(guó)的煤炭資源開(kāi)采工作難度將不可避免的升高。如果現(xiàn)階段應(yīng)用于煤炭資源開(kāi)采工作的采礦工藝和技術(shù)先進(jìn)性沒(méi)有得到有效提高，那么煤炭資源的開(kāi)采效率將不可避免受到影響，同時(shí)采礦工作人員的工作危險(xiǎn)性也會(huì)進(jìn)一步增加。所以煤炭企業(yè)應(yīng)該不斷改善和創(chuàng)新煤炭資源開(kāi)采的工藝和技術(shù)，并切實(shí)提高采礦工藝與技術(shù)的選擇合理性。

2現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采的現(xiàn)狀分析

目前我國(guó)煤炭企業(yè)有著非常多的采礦工藝和技術(shù)，所以在進(jìn)行煤炭資源開(kāi)采時(shí)有著非常高的選擇性。由于我國(guó)的煤炭資源分布不規(guī)律，不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有非常大的差異。因此在不同區(qū)域進(jìn)行煤炭資源開(kāi)采時(shí)，選擇合理的采礦工藝和技術(shù)就變得尤為關(guān)鍵。合理采礦工藝和技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠保障煤炭資源的開(kāi)采工作得以順利進(jìn)行，還能在最大程度上提升煤炭資源的開(kāi)采效率以及降低煤礦開(kāi)采對(duì)于周?chē)h(huán)境的不利影響。所以，為了將煤礦開(kāi)采工作對(duì)周?chē)h(huán)境的不利影響以及由于開(kāi)采技術(shù)的問(wèn)題給煤炭企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失降到最低，在對(duì)采礦工藝與技術(shù)進(jìn)行合理選擇的同時(shí)，還要不斷對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新。

3煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)探討

3.1露天煤礦技術(shù)的應(yīng)用

在采礦中露天煤礦是我國(guó)一項(xiàng)比較常見(jiàn)的采礦技術(shù)，此技術(shù)的安全系數(shù)在開(kāi)采時(shí)會(huì)較高一些，采礦的方式便是通過(guò)煤礦上層的遮擋物進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)移工作，然后便能夠建立出一個(gè)完整的露天采礦基地。這種露天的采礦技術(shù)如果在開(kāi)采過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生極特殊的情況便不會(huì)發(fā)生上層礦石塌方情況。這種露天煤礦技術(shù)能夠很好的避免采礦人員在施工中出現(xiàn)危險(xiǎn)的事故，同時(shí)露天采礦技術(shù)還可以通過(guò)大型的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行高效的施工，在機(jī)器的充分幫助下可以使露天開(kāi)采的建設(shè)水平得到極大效率的提升。合理的應(yīng)用露天煤礦技術(shù)，能夠使采礦工程能夠準(zhǔn)時(shí)的完成交工，但是雖然露天煤礦技術(shù)具有較高的安全質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，但并不是所有的煤礦產(chǎn)區(qū)都會(huì)適合此技術(shù)。因此在使用露天煤礦技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分勘測(cè)煤礦產(chǎn)區(qū)，露天采礦技術(shù)一般使用在煤礦層較淺的地區(qū)[1]。

3.2空?qǐng)霾傻V

煤礦開(kāi)采后，整個(gè)礦體上會(huì)有較大的礦石間隙而周?chē)膸r石柱和礦柱將支撐著整個(gè)空?qǐng)觯@稱(chēng)為空?qǐng)鲩_(kāi)采礦法。當(dāng)這種方法用于采礦時(shí)，煤礦的裸露面積非常大可以充分開(kāi)發(fā)各種采礦工程流程，這就是采礦的優(yōu)點(diǎn)。但是確實(shí)有一些缺點(diǎn)，例如完成采礦工程之后為了可以有效的避免危險(xiǎn)必須及時(shí)填充空白區(qū)域。現(xiàn)階段，我國(guó)在空曠地區(qū)進(jìn)行填埋的主要方法有分段填埋法、淺井填埋法、礦柱法等。

3.3地下開(kāi)采工藝

在對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，需要由淺層向煤礦深部進(jìn)行開(kāi)采。由于淺層的煤礦日益減少，開(kāi)始向深部挖掘。地下開(kāi)采工藝相對(duì)較為危險(xiǎn)，在開(kāi)采時(shí)會(huì)出現(xiàn)地壓較大的情況，主要是因?yàn)槊旱V中的原巖應(yīng)力、煤礦巖體塑性大、在進(jìn)行煤礦的地下深部開(kāi)采時(shí)對(duì)礦石的作用導(dǎo)致礦山的整體壓力變大，從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的地壓，為煤礦的地下深部開(kāi)采造成一定難度，需要使用專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)儀器安全有序的進(jìn)行相應(yīng)開(kāi)采工作。

4采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用的改進(jìn)措施

4.1重視人才培養(yǎng)，切實(shí)落實(shí)責(zé)任

人力資源工作對(duì)于企業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因此需要定期對(duì)煤礦公司的工作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)，這樣才能夠逐漸使工人培養(yǎng)起安全生產(chǎn)的意識(shí)，以及逐漸提高煤炭資源的開(kāi)采效率。而且為了開(kāi)展好煤炭資源的開(kāi)采工作，煤炭企業(yè)需要建立起一支專(zhuān)業(yè)性很高的隊(duì)伍。首先煤炭企業(yè)應(yīng)該注重采礦和技術(shù)創(chuàng)新人員的責(zé)任意識(shí)培養(yǎng)，隨后不斷提高采礦和技術(shù)創(chuàng)新人員的工作能力。另外不斷完善煤炭企業(yè)的相關(guān)制度，切實(shí)落實(shí)相應(yīng)的責(zé)任也是不可或缺的，只有這樣才能夠使員工的責(zé)任心得到有效的激發(fā)。

4.2改善煤礦生產(chǎn)行業(yè)的管理制度

改善煤炭開(kāi)采技術(shù)的最好方法是分析具體問(wèn)題并制定完善的科學(xué)管理體系，從而將煤礦開(kāi)采問(wèn)題得到有效的改善。管理體系的內(nèi)容不僅應(yīng)該包括對(duì)采礦技術(shù)的審查，還應(yīng)包括對(duì)煤礦公司的懲罰從而進(jìn)一步使煤炭行業(yè)能夠找到其缺點(diǎn)和解決方案，并清楚地了解未來(lái)的發(fā)展方向。管理制度的改善可以使煤炭行業(yè)有意識(shí)地自我調(diào)節(jié)，從而有助于提高煤炭效率[2]。

5煤礦采礦工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1煤礦采礦的智能化趨勢(shì)

隨著我國(guó)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其在我國(guó)的很多領(lǐng)域中都實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的應(yīng)用。信息技術(shù)的應(yīng)用給采礦行業(yè)的未來(lái)發(fā)展提供了方向，然而現(xiàn)階段煤炭資源的開(kāi)采工作中還主要依賴(lài)于機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，但是隨著信息技術(shù)在煤炭資源開(kāi)采中應(yīng)用的不斷深化，煤礦采礦工程的智能化水平將會(huì)實(shí)現(xiàn)大幅提高。甚至隨著煤礦采礦工程智能化的不斷提高，未來(lái)將會(huì)實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采無(wú)人化的目標(biāo)。相較于傳統(tǒng)的煤礦采礦工程，信息化技術(shù)主導(dǎo)的新型煤礦采礦工程不僅能夠減少安全事故的發(fā)生概率，同時(shí)還能夠最大程度上提高煤炭資源的開(kāi)采效率，保障煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提高。

5.2煤礦采礦的生態(tài)化趨勢(shì)

現(xiàn)階段，煤炭資源的開(kāi)采會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定破壞，隨著綠色煤礦觀念的提出，改善煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中的浪費(fèi)問(wèn)題及對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行必要的保護(hù)已經(jīng)成為當(dāng)前煤炭企業(yè)的重要目標(biāo)，同樣這也關(guān)乎到煤炭資源是否能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用，所以說(shuō)這就是未來(lái)煤礦采礦的生態(tài)化發(fā)展趨勢(shì)。這就要求煤炭企業(yè)不斷創(chuàng)新煤礦開(kāi)采技術(shù)，并提高煤礦開(kāi)采對(duì)于環(huán)境的不利影響，切實(shí)提升煤炭資源開(kāi)采環(huán)境的環(huán)境友好性。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近幾年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平實(shí)現(xiàn)了快速的提升，我國(guó)煤炭資源的大量利用在其中發(fā)揮了非常重要的作用。其次，現(xiàn)代社會(huì)無(wú)論是工業(yè)還是人民的日常生活都已離不開(kāi)煤炭資源的支持，可見(jiàn)煤炭資源與我國(guó)社會(huì)各方面都有著非常緊密的聯(lián)系。由于我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度過(guò)快，導(dǎo)致應(yīng)用于煤礦采礦工程中的一系列工藝技術(shù)缺乏足夠的先進(jìn)性，極大的限制了我國(guó)煤炭資源的開(kāi)采效率和利用率的提升。

作者:馬云龍 單位:山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)臺(tái)頭前灣煤業(yè)有限公司

采礦工藝與技術(shù)分析篇3

引言

煤炭資源從古至今就是我國(guó)的一項(xiàng)重要資源，是我國(guó)能源的的主要來(lái)源之一。但是我國(guó)現(xiàn)階段的煤礦開(kāi)采技術(shù)還不完善，對(duì)于資源的浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，開(kāi)采工程的安全性也得不到很好的保障。正是因?yàn)檫@種情況，對(duì)煤炭資源采礦工藝進(jìn)行不斷的完善改進(jìn)，有利于煤炭資源的高效利用，更能保證煤炭開(kāi)采工作人員的生命安全，促進(jìn)我國(guó)煤炭行業(yè)向著更加健康的方向發(fā)展。

1.現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采的主要技術(shù)手段

（1）空?qǐng)霾傻V

煤炭開(kāi)采過(guò)后，在整體的礦體中會(huì)留下大面積的空區(qū)，將周?chē)鷰r體與礦柱對(duì)空?qǐng)鲞M(jìn)行支撐，這種方法叫做空?qǐng)霾傻V法。這種方法進(jìn)行采礦時(shí)，所暴露出來(lái)的煤礦面積很大、采礦工程的各項(xiàng)工序可以十分全面的展開(kāi)，這是空?qǐng)霾傻V的優(yōu)點(diǎn)，但是他也存在著一些缺點(diǎn)，比如在采礦工程完成之后，必須要及時(shí)的對(duì)空?qǐng)鰠^(qū)域進(jìn)行填充，以防止危險(xiǎn)發(fā)生。在我國(guó)現(xiàn)階段所使用的填充空?qǐng)鰠^(qū)域的主要方法有：分段填充法、淺孔填充法、礦柱法等等。

（2）崩落式采礦法

在使用崩落式采礦法前，必須要先在礦體的四周挖掘出一些巷道進(jìn)行運(yùn)輸使用，在從礦體的上方或者是下方對(duì)巷道進(jìn)行深度挖掘進(jìn)行一定的扇形空間，但扇形空間挖掘結(jié)束之后，需要主要對(duì)這些扇形空間進(jìn)行爆破，將爆破后的煤炭進(jìn)行開(kāi)采收集。使用崩落式采礦法采礦挖掘的工作量并不是很大，而且進(jìn)行采礦的現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)也十分簡(jiǎn)單明了，這大大的降低了采礦工程的成本，又提高了煤炭采集的工作效率。但是也有了比較嚴(yán)格的限制條件，不能夠隨意使用。

（3）露天開(kāi)采

這種開(kāi)采方法屬于我國(guó)現(xiàn)階段最常用的一種開(kāi)采方法，我國(guó)有的煤炭礦層埋深并不是很深，有的甚至在地表層的下方，所以只要移除了煤礦的表層土壤，下方煤礦自然而然的就裸露在空氣當(dāng)中。我國(guó)現(xiàn)階段煤礦發(fā)生危險(xiǎn)主要都是由于礦井坍塌而引發(fā)的，所以對(duì)煤礦進(jìn)行露天開(kāi)采可以大大的提高采礦工程的安全性，也可以使采礦工程的成本有一定程度的降低。主要的操作步驟為第一步先將工程使用的炸藥安置在地表土壤與煤礦之間，主要目的是炸開(kāi)表面土層；第二步將炸開(kāi)的土層進(jìn)行清理，這一步主要是用機(jī)器進(jìn)行的，在使用鉆頭等工具將裸露出來(lái)的煤礦打碎，碎煤塊進(jìn)行加工處理收集就完成了開(kāi)采工作。

（4）地下開(kāi)采

可以使用地下開(kāi)采的煤層主要是處在距離地表層較遠(yuǎn)，埋深較深的煤礦。由于埋深較深，想要清除煤礦表面的土壤所需要的工作量十分巨大，強(qiáng)行開(kāi)采的話(huà)會(huì)使得工程成本大大增加，為了減少工程成本，提高采礦開(kāi)采效率就必須要對(duì)這些類(lèi)型的煤礦進(jìn)行地下開(kāi)采。地下開(kāi)采是十分危險(xiǎn)的，必須要充分的考慮地形地質(zhì)因素，在進(jìn)行開(kāi)采之前要先對(duì)煤礦周?chē)牡刭|(zhì)進(jìn)行全面的分析，保證在開(kāi)采時(shí)周?chē)刭|(zhì)能夠提供有效的支撐，避免出現(xiàn)煤炭礦井坍塌的情況，保障煤礦開(kāi)采工作人員的生命安全。

2.改進(jìn)完善煤礦開(kāi)采工藝的主要方法

(1)完善各級(jí)的管理規(guī)章制度

任何工作、行業(yè)想要十分有序的發(fā)展進(jìn)步，離不開(kāi)明確的規(guī)章制度的管理。采礦工程采礦工藝想要獲得有效的進(jìn)步發(fā)展，就必須對(duì)采礦工程做出十分明確的規(guī)范化管理。在制定規(guī)章制度之前，首先應(yīng)該弄清楚我國(guó)現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采工程中主要的問(wèn)題存在于哪幾個(gè)方面，在針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的規(guī)范管理。制定這些規(guī)章制度主要是幫助采礦工程能夠有效的發(fā)揚(yáng)自身的優(yōu)點(diǎn)，避免自身的缺點(diǎn)，通過(guò)整體的協(xié)調(diào)，來(lái)達(dá)到提升煤礦開(kāi)采工作效率，保障煤炭工程開(kāi)采安全性的主要目的。首先，政府職能部門(mén)需要加強(qiáng)對(duì)煤礦企業(yè)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，了解其經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)的具體情況，結(jié)合當(dāng)?shù)孛旱V企業(yè)的具體情況制定管理制度；其次，定期對(duì)企業(yè)的設(shè)備情況和生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行有效分析，如果企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備落后、生產(chǎn)技術(shù)過(guò)時(shí)，需要督促企業(yè)進(jìn)行設(shè)備更新和優(yōu)化，防止發(fā)生安全生產(chǎn)事故。

(2)加大人才隊(duì)伍建設(shè)投入

人才是實(shí)現(xiàn)行業(yè)發(fā)展和國(guó)家昌盛的基礎(chǔ)保障，其在煤礦生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)地位，因此，為了提升開(kāi)采效率、確保生產(chǎn)安全，煤礦企業(yè)需要加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)力度，構(gòu)建一支職業(yè)化、專(zhuān)業(yè)化以及技能化的工作團(tuán)隊(duì)。首先，企業(yè)需要從社會(huì)中和高校中積極引進(jìn)具有較強(qiáng)操作能力的專(zhuān)業(yè)人才，為企業(yè)發(fā)展做好人才儲(chǔ)備工作，為人才提供更加優(yōu)越的待遇和寬闊的發(fā)展空間，為其解決后顧之憂(yōu)，讓人才安心工作，將所有的精力和智慧用于采礦技術(shù)和工藝的研究和創(chuàng)新中；其次，企業(yè)要對(duì)現(xiàn)有人員加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，建立以及完善考核制度，通過(guò)考核的人員才能上崗，否則就需要繼續(xù)學(xué)習(xí)，尤其針對(duì)存在安全隱患、專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求較高的操作崗位，必須堅(jiān)持持證上崗原則，并且定期加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)考試；最后，安全是生產(chǎn)的首要任務(wù)，企業(yè)需要給予安全培訓(xùn)以高度重視，定期組織人員開(kāi)展安全教育，提升所有員工的安全意識(shí)。

3.煤礦開(kāi)采工藝技術(shù)的發(fā)展前景

(1)工藝的科技智能化

我國(guó)施行改革開(kāi)放以后，取得了十分顯著的效果，各方面的科學(xué)技術(shù)獲得了很大的進(jìn)步。在我國(guó)現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)深入到了各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域之中。其中在煤礦開(kāi)采工程中最常使用的高科技技術(shù)主要有：無(wú)線(xiàn)電通訊技術(shù)、自動(dòng)化采礦技術(shù)、GPS對(duì)煤礦進(jìn)行定位等等這幾種。煤炭開(kāi)采工藝向著智能化的方向發(fā)展已經(jīng)是必然趨勢(shì)，隨著我國(guó)科研人員的不斷研究突破，深度礦井進(jìn)行無(wú)人開(kāi)采在不久的將來(lái)就會(huì)實(shí)現(xiàn)，這種方法不僅僅提高了煤礦開(kāi)采的整體工作效率，還可以避免發(fā)生危險(xiǎn)對(duì)工作人員的生命安全產(chǎn)生傷害，可以最大程度的提升我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)更加注重生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展

由于煤炭資源是一種短時(shí)間內(nèi)的不可再生資源，如果開(kāi)采時(shí)不加以節(jié)制，對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)造成不小的影響，雖然就目前來(lái)看國(guó)民的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值得到了一定的提升，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，過(guò)多的對(duì)煤礦使用，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。隨著新階段人們的環(huán)保理念不斷的上升，追求美好生態(tài)環(huán)境的追求越來(lái)越高，這就要求煤炭開(kāi)采工藝需要走可持續(xù)發(fā)展的道路，向著環(huán)保的方向改進(jìn)。結(jié)語(yǔ)通過(guò)本篇論文的討論，我國(guó)現(xiàn)階段的煤炭開(kāi)采工程還存在著一定的問(wèn)題，對(duì)于煤礦行業(yè)發(fā)展進(jìn)步存在著一定的制約性。為了能夠有效的提升采礦工程的經(jīng)濟(jì)效益，保證整個(gè)行業(yè)有效的進(jìn)步發(fā)展，對(duì)于開(kāi)采手段的不完善還應(yīng)該徹底的貫徹落實(shí)。

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作者:張奮勤 單位:太原東山五龍煤業(yè)有限公司