淺談煤礦開采技術的創新與應用

摘 要：煤炭是我國的主要能源之一，煤礦開采的最終目標就是為了不斷提高煤炭產量，這既有經濟效益又有社會效益。所以一直以來煤礦領域研究的重點都是如何在確保生產安全的前提下，最大限度地提升煤炭產量。經過無數專家的不懈努力，終于探索到了一條能夠提高煤炭產量的途徑，即采用最科學、最合理、最有效的方法進行煤礦開采。由此引出了大量的煤礦開采技術。在這些技術中，有的實用有的不實用。為了使實用的煤礦開采技術效果更佳，就必須在現有的基礎上不斷地進行創新。基于此點，文章就煤礦開采技術的創新與應用進行淺談。

關鍵詞：煤礦；開采技術；技術創新；應用

1 我國煤礦開采技術的創新方向研究

煤礦開采技術的創新方向必須建立在煤礦安全、高效生產這一基礎之上，同時還要充分考慮綠色環保，這樣有利于減少環境污染。

近年來，隨著我國各大煤礦采掘作業全機械化的實現，給煤礦生產效能的提高奠定了基礎，并且也為煤炭開采技術與現代化技術的有機結合提供了條件。而目前需要重點研究是應當如何構建起一套較為完成的采煤工藝理論，并以此作為依據來對煤礦開采技術進行創新。

當前，我國的長壁采煤技術基本上趨于成熟階段，同時綜采放頂煤技術的應用水平及其相關理論的研究也有了非常明顯的提高。集約化生產模式的提出，為煤礦高產高效、安全開采的實現進一步鋪平了道路。所謂的集約化實質上就是以提高采掘作業面單產和生產集中化為核心，來達到提高煤礦企業生產效率和經濟效益的目標。這一目標的實現需要先進的采煤工藝和技術設備作為保障，所以創新煤礦開采技術其實就是為了煤礦生產集約化打基礎。以上是從幾個大方向來研究我國煤礦開采技術的創新方向，下面在從幾個小方面對開采技術的具體創新目標進行研究。加大開發淺埋深、硬煤層以及硬頂板這三大煤礦困難煤層的開采技術力度。在具體開發過程中需要重點考慮的技術問題有以下幾個方面：（1）硬頂版控制

技術。對于這一技術的研究重點應當放在埋深相對較淺且地壓較小的影后頂板控制技術上，借助一些巖土力學方面的理論，來提高頂煤的回收率，這不僅有助于頂煤的進一步破碎，而且還可以確保作業面安全生產。（2）硬厚頂煤控制技術。對于該技術的研究重點應當放在硬厚頂煤的快速處理這個方面，借此來使頂煤能夠隨時冒隨時采，這有助于提高頂煤回收率。

2 幾種創新開采技術在煤礦開采中的應用

2.1 創新開采技術在煤礦水資源污染控制方面的應用

（1）當煤系頂板上一定距離外賦存有較大含水層時，盡可能采取一些采后頂板移近量較小的特殊開采技術，使煤層頂板冒落的高度不致導通上覆的含水層。

（2）當煤層底板有強含水層時，應將井下巷道布置在這些含水層上方的安全距離處。如遇斷層切割，則應進行滲水或突水的嚴密封堵。

（3）當礦區地面有水體時，應在地下相應范圍留設保安煤柱或采用特殊的采煤法對于實現水化采煤的礦井應采用閉路循環供水系統，使礦坑水資源化。有些礦區賦存有奧陶紀灰巖、太原組灰巖等豐富的巖榕、裂隙水，一般水質均較好，pH值大多呈中性，礦化度較低，一般不含有毒、有害離子，只需在礦坑內的源頭處妥善截流，通過專用管道將其排至地表，再經簡單的消毒后.即可作為生活飲用水或工業用水。既減少了礦坑水的外排量，同時又緩解了礦區的飲用水或工業用水的緊張局面。有些礦區坑內的潔凈水，還含有多種有益的礦物元素，可開發為優質礦泉水，只有良好的經濟效益，才能減少礦坑水的污染程度。定期對井下水倉進行清理；完善井下排水系統，水溝規范并嚴加蓋板；以水介質代替乳化液或盡量采用油路系統的閉路循環。

2.2 大力推行瓦斯抽放，實現瓦斯資源化

瓦斯在井下的涌出，是廢氣又是一種可利用的資源。據估計，我國陸上埋深2000m以下的煤層氣（CH4）資源量達幾乎與天然氣資源相當，若能將其充分利用意義十分重大。

由于種種原因，我國僅有部分煤礦實行了瓦斯抽放，而且就在抽出的瓦斯中，除一部分用于民用、發電及少量作為化工原料外，其當一部分都放空了，不僅白白地浪費了這些可貴的資源。而且嚴重地污染了環境。

2.3 采用控制炸藥爆破造成廢氣污染環境的開采技術

（1）在采、掘工作面盡可能采用機采、機掘，力求消除井下爆破作業。

（2）在必須使用爆破作業的場所應優化鉆爆參數，在保證一定爆破效果的同時，盡量降低破碎單位巖石體積的炸藥消耗量。

（3）在條件適宜的礦井，積極推廣水力采煤。

（4）以高壓空氣筒代替炸藥爆破應當加大工作面兩巷的寬度并配備短機頭刮板機和長搖臂采煤機，實現采面的無缺口開采，避免由炮掘缺口所帶來的破廢氣污染。

（5）大力推廣水炮泥或在炮泥填塞物中加人石灰或其它堿性物，以降低爆破時有害氣體的生成里。

2.4 減沉開采減沉開采技術

主要包括條帶開采技術存在的主要問題是采出率低、浪費大量煤炭資源；而傳統的全部充填開采技術存在的主要問題是充填成本相對煤炭價格偏高、充填材料來源受限、充填量大、充填工藝不能適應煤礦高效開采要求。為了降低充填成本，相關學者提出了部分充填（條帶充填）控制開采沉陷的思路，并推廣應用。近年來，我國在一些礦區應用采空區上方離層裂隙注槳充填法也起到了減緩下沉速度和下沉量的作用，但開發廉價、性能優良的充填材料和提高對巖層移動控制規律的認識勢在必行。

3 結束語

總而言之，要想不斷提高我國煤礦的開采效率，就必須不斷對開采技術進行創新，探尋一些既高效又環保的開采技術，并將一些確實可行的技術應用到煤礦開采作業當中，在應用的過程中尋找不足之處，并有針對性地進行不斷改進和完善。這樣能讓創新的開采技術獲得更加廣泛的應用，從而減少煤礦生產過程諸多的不利影響，為促進煤礦企業健康穩定發展大小堅實基礎。

參考文獻

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