淺析煤礦采礦作業(yè)中的采礦工藝

張井

摘 要：我國(guó)作為煤礦資源的大國(guó)，在煤礦開采工藝的過程中新技術(shù)的應(yīng)用不夠廣泛，表現(xiàn)在開采工藝?yán)吓f落后，部分煤礦企業(yè)為了降低開采成本，不重視開采設(shè)備的更新和換代等，導(dǎo)致煤礦開采過程中面臨的安全隱患比較多。同時(shí)開采工藝落后，也會(huì)造成煤炭資源的浪費(fèi)，給企業(yè)帶來了比較大的經(jīng)濟(jì)損失，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)煤礦開采工藝的研究。

關(guān)鍵詞：采礦；工藝；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.084

隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，對(duì)于煤礦企業(yè)來說，傳統(tǒng)的開采方法和工藝越來越難以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求。在采礦工藝的應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)積極地做好對(duì)環(huán)境的維護(hù)和保護(hù)，實(shí)現(xiàn)無廢作業(yè)，降低對(duì)人類環(huán)境的影響，從而使煤礦企業(yè)得到長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。此外在煤礦采礦的過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高采礦工人的綜合素質(zhì)，提高他們的安全意識(shí)和操作技能，從而確保煤礦開采的順利進(jìn)行。

1 常見的煤礦采礦工藝分析

1.1 自動(dòng)化開采

近年來隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷提高，煤礦開采中的自動(dòng)化水平越來越高，自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，大大地提高了煤礦開采的效率，降低了人工作業(yè)的負(fù)擔(dān)。對(duì)于我國(guó)煤礦類型來說，可以分為露天礦和地下礦兩種類型，露天礦的開采比較簡(jiǎn)單；地下礦的開采則難度比較高，受限于地質(zhì)條件的影響，需要做好相應(yīng)的支護(hù)等安全措施，主要包含了破煤、運(yùn)煤以及采空區(qū)的處理等。自動(dòng)化開采技術(shù)主要是借助機(jī)械設(shè)備對(duì)巖土層進(jìn)行由上到下的開采，在這種開采技術(shù)中，由于支護(hù)技術(shù)比較成熟，所以開采過程中具有比較高的安全系數(shù)。對(duì)于地下開采技術(shù)來說，由于支護(hù)和安全技術(shù)要求比較高，需要比較多的資源投入，所以其開采的成本比較高。

1.2 填充作業(yè)方法

填充作業(yè)也是煤礦采礦中常見的方法，例如在金山企業(yè)煤礦開采的過程中就大量地應(yīng)用了填充作業(yè)方法，而且取得了比較好的效果。對(duì)于我國(guó)來說，在煤礦資源消耗比較大的時(shí)期，過度地開采煤礦資源出現(xiàn)了比較多的采空區(qū)，給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和人身財(cái)產(chǎn)安全都帶來了不利的影響，表現(xiàn)在人為地震現(xiàn)象比較頻繁，容易出現(xiàn)地陷等不良地質(zhì)情況。為了實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的友好相處，人們逐漸地研發(fā)了填充采礦法。在一些礦井比較深的礦區(qū)，對(duì)于已經(jīng)采空的地區(qū)通過填充相應(yīng)的廢棄材料，能夠有效地提高采空區(qū)的應(yīng)力系數(shù)，最終降低對(duì)采空區(qū)地層的干擾和破壞，對(duì)于提高礦井的安全，確保設(shè)備的安全都具有比較大的幫助。但是由于在填充法開采的過程中，需要比較多的填充材料，需要比較大的經(jīng)濟(jì)投入，降低了煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益，所以在實(shí)際應(yīng)用中比較少。

1.3 比較特殊的采礦工藝

除了常見的陸上采礦工藝，在一些比較特殊的地域，由于煤炭資源比較豐富，也需要進(jìn)行開采，這就需要應(yīng)用到一些比較特殊的采礦工藝。例如在常見的海洋采礦的過程中，由于海上水文條件以及臺(tái)風(fēng)等因素的影響和限制，面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素比較多，而且經(jīng)濟(jì)投資比較大，導(dǎo)致煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益不夠突出，目前在煤礦開采過程中相關(guān)的企業(yè)還比較少。但是隨著我國(guó)逐漸地走向海上強(qiáng)國(guó)，以及我國(guó)陸地煤礦資源的不斷減少，加強(qiáng)海洋資源的開發(fā)將成為未來我國(guó)煤礦開采技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和方向。此外化學(xué)開采技術(shù)在煤礦采礦作業(yè)中也具有一定的應(yīng)用，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤礦資源的快速提取，具有比較好的經(jīng)濟(jì)效益，具有比較好的應(yīng)用前景。

1.4 空?qǐng)霾傻V方法

空?qǐng)霾傻V方法目前在我國(guó)應(yīng)用比較成熟，在實(shí)際的采礦過程中其成本比較低，而且開采效率比較高，具有比較好的經(jīng)濟(jì)效益。在空?qǐng)霾傻V的過程中，需要根據(jù)巖層的力學(xué)性能，確定回采順序，從而確保開采過程中的安全。空?qǐng)霾傻V能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤礦資源的回采，但是在實(shí)際開采的過程中由于人為因素的影響，對(duì)巖層的應(yīng)力破壞比較大，導(dǎo)致巖層發(fā)生失穩(wěn)等現(xiàn)象，最終出現(xiàn)礦井坍塌等安全事故。這就要求在空?qǐng)霾傻V的過程中，需要加強(qiáng)對(duì)巖層的加固作業(yè)，提前做好力學(xué)分析和規(guī)劃，最終確保煤礦開采的安全。

2 加強(qiáng)和改進(jìn)煤礦采礦工藝的策略

2.1 積極應(yīng)用新技術(shù)新設(shè)備

對(duì)于煤礦開采來說，通過不斷地加強(qiáng)新技術(shù)的投入，對(duì)于提高煤礦開采的安全和效率具有重要的幫助，而且在經(jīng)濟(jì)效益的提高方面其成效也比較突出。通過將信息技術(shù)以及智能技術(shù)與采礦設(shè)備相結(jié)合，能夠有效地提高采礦的效率，例如近年來發(fā)展出的無人開采技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作和控制等，對(duì)于確保煤礦的安全具有比較大的幫助。同時(shí)還可以積極地應(yīng)用自動(dòng)化的檢測(cè)設(shè)備，對(duì)于巖土層的變形位移等實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而能夠更好地確定巖土層在開采過程中的變形情況。但是在我國(guó)煤礦開采的過程中，部分設(shè)備老舊的現(xiàn)象還比較突出，例如我國(guó)研發(fā)的鑿巖車的工作效率比較低，而且維護(hù)成本比較高，特別是與西方先進(jìn)的技術(shù)相比，存在著比較大的差距，我國(guó)鑿巖車能夠達(dá)到的高度只有500米左右，西方國(guó)家的鑿巖車能夠達(dá)到6000米左右。這就要求我們一方面應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)煤礦開采技術(shù)的研究，加強(qiáng)煤礦采礦技術(shù)的創(chuàng)新；同時(shí)積極地引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的采礦工藝和技術(shù)，主動(dòng)地應(yīng)用新的設(shè)備。特別是對(duì)于大型煤礦企業(yè)來說，其資源雄厚，在技術(shù)儲(chǔ)備方面比較完善，通過加強(qiáng)技術(shù)和設(shè)備更新，能夠取得比較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 做好煤礦礦區(qū)的規(guī)劃

對(duì)于煤礦開采來說，其帶來的環(huán)境影響比較大，特別是對(duì)于人們的生活環(huán)境影響比較大，對(duì)于人類的棲居地會(huì)帶來比較大的破壞。煤礦開采一方面能夠帶來比較明顯的經(jīng)濟(jì)效益，另外一方面也會(huì)破壞人民群眾的生活環(huán)境。特別是隨著市場(chǎng)對(duì)于煤炭資源的消耗逐漸地降低，以及煤礦資源的不斷減少，通過做好礦區(qū)的規(guī)劃工作，提高礦區(qū)規(guī)劃的科學(xué)性，能夠有效地減少煤礦開采過程中的資源浪費(fèi)，提高了煤礦資源的回收效率，這對(duì)于降低煤礦企業(yè)的開采成本，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有比較大的幫助。

3 結(jié)束語

近年來煤礦開采技術(shù)發(fā)生了比較大的變化，特別是信息技術(shù)與智能技術(shù)的應(yīng)用，帶來了煤礦采礦工藝的快速進(jìn)步。對(duì)于煤礦采礦作業(yè)來說，應(yīng)當(dāng)積極地加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研究和應(yīng)用，從而不斷地提高煤礦的安全性和開采效率，降低煤礦開采過程中的成本和投資，更好地促進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展。

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