煤礦開采工藝工程與技術展望探討

摘要：隨著社會的發展，工業領域對于煤炭資源的需求越來越大。為了滿足工業發展對于煤炭資源的需求量，我國在煤礦開采技術方面進行制度方面的改革，對于煤礦機械化開采程度也開始逐步提升，而且這種改革后的開采技術開始獲得了較為廣泛的應用。文章針對煤礦開采工藝工程技術進行探析，并提出幾點意見以供參考。

關鍵詞：煤礦開采工藝；工程技術；技術展望；煤炭資源；煤礦機械化開采 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD824 文章編號：1009-2374（2015）10-0174-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0938

近年來，很多企業為了提高煤礦開采的產量和質量，開始高度重視采煤工藝及方法的改革和完善，因為完善采煤工藝，能夠有效提高煤礦開采的質量和效益，現代大多數的采煤工藝都開始向著安全、效率及產量的方向進行發展。而在對煤礦開采的工藝及技術方面都已經實現現代技術和采煤技術兩者的結合，開發出智能化的生產監控以及采煤設備方面的系統，從而真正實現煤礦開采的多樣化發展，并且實現采煤工藝的層次化改革。如今我國采煤技術已經趨于成熟，而且在相關的理論研究及應用方面的知識及水平也取得了較大程度的提升，因此在一些相關的地質當中，采煤工藝也獲得了較大范圍的空間，主要是以機械化水平的方向發展。

1 煤礦開采的工藝工程

1.1 高效率、集約化的生產技術

對于煤礦開采方面的工藝通常對其高效集約化有著較高的重視程度，同時持續往這個方向進行技術改革和發展。因此在生產發展過程當中，為了促進其集約化的生產，并提高其單個工作面的產量，則必須對采煤的工藝及裝備等進行可靠性的研究，同時在進行開采、布置及生產的過程當中更應當注重其高效簡單的性質，從而促使其在整個的生產過程當中的管理及監控方面都應當具有相應的科學配套技術，在注重技術科學化的同時還應當注重煤礦開采方面的機械化發展，這樣才能切實改善裝備及工藝方面的條件，實現對其應用范圍及水平的擴展，從而真正提高采煤技術的機械化水平程度。

1.2 對硬頂板的控制技術

在對煤礦的開采過程當中，應當對地壓、淺埋等相關的硬頂板控制技術進行研究，因為該技術主要是通過傾斜深孔爆破以及巖層方面的定向水利壓裂等方式來進行處理，因此通過這項技術就能夠進行開采的隨意性，而且還能切實提高對于煤體的回收效率，從而將頂煤進行破碎處理，最終保證采煤工作的順利開展和進行。

1.3 薄煤層開采技術

薄煤層由于其煤層很薄的性質，因此促使我國目前的采煤機在這一層面上很難真正取得良好的開采效果，這種情況發生的主要原因還是因為其沒有對機面高度以及主電機兩者間的矛盾進行調和，因此就需要研制出一種功率更大、體積更小的電機。不過，我國所規定的工作面通常都是200～250左右的輸送機長度，在其他較為發達的國家則是在300以上。另外在對于薄煤層的開采過程當中，我國還研發出多個放置頂煤液壓的支架架型，同時對于薄煤層方面的高效開采技術及相關的配套技術進行積極的研究。

1.4 采煤設備保證系統

為了實現煤炭開采的高產高效性，就必須對煤體開采的設備及支架圍巖系統進行監控，同時為了促進開機總效率的提高，對于煤礦開采工藝工程的研究重點就在于通過電液控制閥相關系統來對整個支架圍巖進行控制，對支架以及頂板的狀態進行優化和改善，實時監控液壓的相關信息，做到全面地在線監控離線采煤機在溫度及磨屑、刮板輸送機等方面的具體狀況。

2 煤礦開采的主要技術

2.1 煤和瓦斯共同開采的技術

煤和瓦斯的開采技術首先需要攻克在高低壓以及低透氣性方面的技術問題，同時對其他的高低壓、低溫以及沖擊地壓等一系列問題起到認真處理的態度。如今，煤和瓦斯的共同開采，一體化成功地解決了沿空留巷方面的問題，同時該技術在對煤礦開采技術領域方面也取得了較大的改革及創新。另外，煤和瓦斯共采技術也充分地利用了覆巖層方面的礦壓，采取使用抽采工藝，并對卸壓煤層的時間做到了準確的把握，同時簡化了通風降溫和采掘方法的交替，促進煤礦的持續開采功能。并為其提供了對瓦斯治理和抽采的空間。煤和瓦斯共同開采的技術有效地保證了煤礦開采方面的安全性，實現了最大化的經濟效益，并最終促進煤礦開采的穩步發展。

2.2 填充開采技術

填充開采技術一般都是使用水和砂進行填充，不過由于其具有比較復雜的制作工序，因此在實際的實施過程當中，通常在減沉方面的實施不夠理想。后來選擇了膏體、矸石等一些新型材料的填充方式。這類新型的填充方式極大地改變了壓煤以及堆存煤石的困擾，并最終促使煤礦在開采過程當中程序環保生態化的發展。另外，這類新型技術也是目前煤礦開采當中最為常見的方式和方法。

2.3 壁式體系方面的采煤技術

這項技術主要研發于20世紀80年代一些發達國家，在當時取得比較好的效果。在如今單個的工作面上，一些礦井的具體工效能夠達到100左右，從而促使煤礦的產量得以大幅度的提升。如今，壁式體系采煤技術已經被廣泛地運用于各個國家當中，而我國所使用的是跟壁式體系方式完全不同的長壁式開采方式，對于緩斜厚的煤層主要都是使用分層傾斜的長壁開采技術，這是我國目前使用較為廣泛的技術。

3 煤礦開采當中工藝工程與技術的展望

3.1 改善采場圍巖控制技術

目前，我國所使用的圍巖技術主要有高壓注水、化學加固等一些具有復雜條件的技術，不過這類技術所需要的成本計量比較高，所以仍然需要對新材料及技術進行研究和解決。這就需要結合我國多年的相關研究成果來進行解析和研究，以離散元的方法來研究出頂煤方面的規律，同時也可體現出頂煤的回收效率以及在放煤方面的優化原則。

3.2 做好頂板動態及支護質量的監測工作

在緩傾斜中厚長壁的煤層工作當中，應當實施監測頂板動態，從而更進一步地在堅硬頂板、破碎頂板以及急傾斜的工作方面開展相關的動態監測活動。不過，由于我國在煤礦開采方面存在諸多問題，所以必須對現有的監測技術進行優化，注重研究智能監控，將監測儀表進行改進，對小型化和直觀化監測儀表等方面的內容。

3.3 煤炭地下氣化技術

這項技術主要是控制相關地下煤炭的燃燒情況，再通過相關的熱化學作用來獲取可燃性的氣體，而且該技術目前屬于國際技術的前列。而正是由于該項技術其用人相對較少、在投資方面不大，但其效率比較高，因此對于我國比例較高的劣質煤炭以及復雜的煤礦地質區域來說都較為適合。而且該技術能夠實現潔凈能源的生產，從而促進我國生態環境的平衡。

4 結語

綜上所述，對煤礦開采工藝工程與技術的改革及創新必須將現代高新技術以及相關采煤技術兩者相結合，這樣才能對煤礦資源進行全面的開采，并最終實現經濟與生態的共同發展。

參考文獻

[1] 楊濤.煤體瓦斯吸附解吸過程溫度變化實驗研究及機理分析[D].中國礦業大學，2014.

[2] 劉傳安，張勇，王祖發，張西斌，李春元，姚鳳林.趙各莊礦深埋厚煤層群上行開采數值模擬研究[J].煤炭工程，2012，（3）.

作者簡介：滕盛偉（1987-），男，遼寧人，中國神華煤炭集團神東公司寸草塔二礦掘錨二隊采掘技術人員，研究方向：采煤。

（責任編輯：王 波）