煤礦地下開采工藝的現狀分析及發展趨勢

鮑衍勝（黑龍江省龍煤鶴崗礦業公司富力煤礦，黑龍江 鶴崗154100）

社會經濟的持續發展，離不開礦產資源的穩定供應，煤炭作為社會經濟發展過程中的重要能源供給，如何提高煤炭資源開采效率也成為企業重點關注的內容。除少部分地區外，大部分區域的煤炭資源都位于地下深處，需要采用合理的開采工藝進行煤炭資源的開發利用。結合現有開采工藝的發展情況，制定更加科學性的發展計劃，對于提高煤炭資源開采效率有著積極地意義。

1 煤礦地下開采工藝分類

如表一所示，目前常用的地下開采工藝包括綜采和綜放技術、液壓支架技術、“三下一上”礦井采煤技術和特殊采煤技術，綜采和綜放技術是借助長臂綜合機械，進行作業區域“一礦一面”生產模式的開采技術，該技術的最大應用特點在于可以對生產區域內的資源進行集約化管理，從而實現資源的高效開采[1]。液壓支架技術是在開采煤層較薄的區域時，可以借助液壓技術支撐煤層結構，從而確保整個開采過程的順利進行。該技術的多樣化較強，可以適用于多種類型煤層區域的資源開采需求，在具體應用過程中，技術具備穩定性、安全性強的應用特點。“三下一上”是指是在鐵路下，建筑物下、水體下和承壓水體上存在的煤層資源，在對其進行煤炭資源開采時，需要借助礦井采煤技術來完成相應的開采活動。近年來，特殊采煤技術的應用優勢逐漸凸顯出來，該技術是結合地層特點、煤層特點制定相應的開采計劃，具備開采效率高，開采技術制定合理性強等應用優勢。

2 煤礦地下開采工藝的現狀分析

2.1 綜合應用體系尚未形成

為了提高整個開采過程的有序性，會將開采區域分為主開采區域和次要開采區域，主開采區域的煤層厚度、巖性穩定性較高，在該區域可以使用大型器械或者爆破法來完成煤炭資源的開采。而次要開采區域的煤層厚度與巖性穩定性較低，需要采取較為保守的開采方法。因此需要提前構建相應的綜合開采體系，從而加快整個煤炭開采過程的工作效率。目前很多煤炭依舊處于探索階段，很多體系內容仍舊處于待完善的狀態，在一定程度上限制了煤炭開采效率和開采效果。

2.2 對周圍環境的影響性較大

大部分的煤礦所處位置都在距離地表的深處，并且在地殼活動的影響下，很多的煤炭礦脈位于褶皺、斷層或節理層位置，不僅增加了開采難度，而且此類區域會與坡體結構相鄰，在大型機械設備運行振動情況下，所產生的機械振動波也將直接影響到結構內部原有的應力平衡，從而加寬坡體結構原有的縫隙寬度，尤其是在爆破開采方式的作用下，會對坡體結構的穩定性造成嚴重的影響。而且地下空洞的形成還會限制地表水資源供應，從而導致地面不規則沉降、地表植被退化的情況發生。

2.3 開采過程變更情況較多

受到地殼活動的影響，地下煤層的并不呈現出規律分布的形態，其分布情況很難找到規律。部分地區的煤層厚度較大，可以借助大型器械進行資源開采，部分區域的煤層厚度較薄，若用大型機械開采會損傷到煤層頂層，影響到整個采煤巷道的安全性。因此在實際開采過程中，施工單位需要結合實際情況來調整施工進度計劃，因為計劃屬于臨時變更，很容易增加安全問題的發生幾率，從而限制整個開采活動的順利進行。

3 煤礦地下開采工藝的發展趨勢

3.1 優化薄煤層開采技術

就目前鶴崗富力礦區采煤現狀來說，薄煤層開采工作比較困難，因此必須提升薄煤層開采作業的自動化水平，進一步減少工作面內采煤作業人員，與采煤機相比，刨煤機落煤在自動化方面更具優勢。而且隨著現代化的發展，采煤技術也會不斷朝向自動化控制方向發展。根據鶴崗富力礦區實踐數據研究表明，這種開采技術1．2 米以上的薄煤層一個工作面年產量可達100-180 萬噸左右。由于受到大功率以及采煤機的適用范圍等限制，對于1．2 米以下的薄煤層開采仍然存在著開采難題，這就需要相關的技術人員繼續改進開采技術。

3.2 液壓支架技術多樣化

在未來發展過程中，液壓支架技術也會沿著多樣化方向進行發展。在一些煤層厚度較大，礦脈發展情況良好的區域，可以選擇大工作阻力的液壓支架作為主要的開采設備。對于一些地質結構復雜程度較高的作業區域，應結合實際情況進行適用性支架的研發，提高結構本身的適應性，使其可以滿足不同作業區域的生產所需。

3.3 信息技術體系的應用

隨著煤礦開采設備復雜程度的提升，如何對其進行科學化管理也成為煤礦企業需要重點關注的問題。信息技術體系的建立，可以輔助企業進行相關運行數據的采集，結合實際應用需求，提供相應的應用數據信息，從而提高整個設備運行過程的穩定性，最大限度發揮機械設備的應用價值。

3.4 智能采礦模式的形成

目前很多行業已經進入到自動化生產階段，部分企業開始嘗試智能化生產的轉型。在未來發展過程中，煤礦企業也會沿著智能礦山模式發展，在提高煤礦開采效率的基礎上，降低對周圍環境的負面影響，從而使煤礦生產過程可以滿足生態發展需求，加快行業經濟的發展速度。

4 結語

綜上所述，要想順應時代的發展，采煤事業應該不斷的更新開采工藝技術以及引進新的設備，才能夠在未來的發展中，提高整個煤礦的開采效率，更加保證煤礦開采的安全性。地下采煤技術作為煤炭生產過程的重要保障，通過不斷優化地下采煤工藝體系，對于提高煤炭資源利用效率，促進行業經濟可持續發展有著積極地作用。