煤礦采礦作業中采礦工藝與技術解析

李向波

(山西陽城陽泰集團屯城煤業有限公司，山西 晉城 048100)

節能環保是我國社會可持續發展的基本要求，煤礦開采企業若想得到長期發展，就要在綠色環保基礎上加強企業的綜合競爭力，削弱生產作業中對自然環境和生態環境造成的負面影響，推動社會與自然的和諧發展。為達到上述目標，就需采取有效措施完善采礦工藝，以推動采礦行業的安全進行。

1 煤礦采礦作業的特點

采礦作業主要位于地下空間，工作環境較為復雜，也存在著較為明顯的安全風險。為切實維護采礦作業的安全性，規避礦難事故，工作人員下井工作前，需全方位了解采礦作業的主要特點，管理人員也應結合采礦作業內容完善安全防護工作，規避不必要的人身傷害和經濟損失。

首先，煤礦采礦作業的對象是煤礦資源，煤炭是一種自然資源，是自然發展中形成的重要資源，因此煤礦采礦企業在采礦中要以煤層豐富的位置為開采首選，這也體現了煤礦采礦作業的固定性[1]。

其次，煤礦采礦作業在選拔過程中，并未嚴格執行相關標準和制度，煤礦采礦作業的工作環境較為復雜，危險系數高，長此以往便會出現安全事故，又由于煤礦采礦作業的薪酬較低，與員工實際工作量不成正比，所以很多工作人員均無法長期堅持煤礦采礦工作，工作人員頻繁更換，流動性較強。

再次，煤礦采礦作業的位置不確定。煤炭資源是一種典型的非可再生資源，在煤炭資源開采中儲量會不斷下降，當儲量不足時，煤礦直接關閉，工人需要在其他礦井開展采礦工作。再者，采礦工作波動性較強，煤炭資源需求量較大，淺層煤炭開采后，需要向深層開采煤炭，這不僅會影響煤炭資源的質量，而且深層地質結構不穩定，也容易發生不同程度的安全事故。

最后，煤礦采礦的方法相對滯后。與歐美發達國家相比，我國煤礦采礦工作機械化及自動化水平較低，人機結合也成為煤炭采集工作中最為常見的方式。

2 煤礦采礦作業中采礦工藝及技術

2.1 機械化開采工藝

我國煤礦采礦作業中，主要分為露天采礦和地下采礦兩種形式，前者主要開采地表資源，安全性較強，礦石損失率較低。露天開采中可采用機械化開采工藝。地下開采的開采深度較大，需剝離的巖土量較大，與露天開采相比，該項作業的效益有所下降。但地下開采利用機械化開采工藝，不會對環境產生顯著影響，是一種環保性能較為完善的開采方式。對此，人員需采取有效措施深入研究技術，推動技術創新，優化機械化開采工藝，進而為煤礦企業的穩定發展奠定基礎[2]。

2.2 特殊采礦工藝

礦產資源分散于多個地域，巖層結構也存在著明顯差異，生產過程中也需要使用不同的采礦工藝。特殊地域的采礦工作需要利用特殊采礦工藝加以控制。如海洋采礦等。煤炭資源并非僅存在于陸地。全球海洋面積超過70%，海洋當中也蘊藏了大量的礦產資源。但是海洋采礦作業需要投入較高的成本，綜合效益較低，且危險性較強。除海洋石油采集和天然氣采集外，其他資源的采集活動相對較少，但是海洋當中的礦產資源十分豐富，陸地礦產資源儲量銳減趨勢明顯，海洋礦產資源開發也成為了未來主要的發展方向。

2.3 填充采礦工藝技術

填充采礦工藝技術是在推進回采工作面的過程中，在采空區使用填充料填充回采的采礦工藝。合理利用填充料和支架相結合的方式做好填充處理，可增大采空區圍巖支撐強度。采空區填充施工中，采用成型的填充物加強地壓管理，既可有效控制圍巖崩落和地表下沉，又可規避煤炭自燃，為采礦工作者打造更加安全的工作環境。填充采礦法在發展中從水砂填充轉變為膠結填充，合理利用高濃度或相似的膏體完成填充處理。填充處理的方式具有多樣性，如向上層填充、向下層填充、單層填充、干式填充、水式填充和膠結填充等。開展填充采礦工藝的過程中，工作人員需結合況塊的結構和工作面推進的方向，合理選擇填充方式[3]。

2.4 巖體加固技術

煤礦采礦工作中，周邊圍巖和區域穩定性較差是較為常見的問題。對此，工作人員主要采用錨索加固處理措施，對圍巖、頂板、地下硐室等周圍不穩定的巖體實施加固處理。與錨桿支護相比，錨索支護可深入巖體內部20 m以下的位置，這種加固方式促進了填充法與控場法的普及與應用。破碎巖體加固過程中主要采用注漿加固方式，能夠確保巷道內部的暢通無阻。煤礦開采的危險性較強，所有的采礦工藝技術均必須高度重視開采的安全性。巖體加固技術關乎煤礦的安全生產，企業務必對煤礦安全生產予以高度關注。

3 煤礦采礦工藝技術的應用策略

煤礦采礦的環境、條件及要求各不相同。為此，在煤礦采礦工作中也應根據實際科學選擇采礦工藝，以提高采礦效率。

3.1 制定切實可行的規章制度

煤礦企業經營管理中，應建立科學完善的規章制度，管理人員在管理中一方面要關注自身的工作職責，另一方面也需掌握科技的發展。合理利用補貼政策，充分展現采礦工藝技術的創新性特征。對于部分無法積極主動參與技術創新的企業，相關部門可根據實際出臺完善的鼓勵政策，做到獎懲分明，讓工作人員客觀地認識到工藝技術對企業經營發展的積極作用。另外，我國相關部門還需制定詳細全面的管理制度，如煤礦企業的發展目標和工作流程等，依據規定要求合理劃分工作人員的主要職責，全面貫徹落實管理辦法，這可以有效發揮出工作人員的主觀能動性，一方面降低操作失誤的幾率，另一方面也可保證煤礦企業嚴格按照規范要求完成采礦生產，提升企業的生產水平。

3.2 推動工藝技術智能生態化發展

現代社會發展中，先進科技在諸多領域均發揮著十分重要的作用。在煤礦企業經營發展中，受傳統模式的影響，煤礦開采技術相對滯后。無人開采技術有效推動了采礦工作的智能化前行，該技術可顯著降低成本投入，為煤礦企業創造更高的經濟效益和社會效益。在煤礦開采中，高度落實煤礦生態化發展起到了極為關鍵的現實意義。由于在煤礦開采工作中會出現大量的廢氣和廢物，會對周邊環境產生較為顯著的影響。因此，在煤礦開采工作中，不僅要實現作業工藝的智能化，還需全面落實生態化建設，從而減輕環境污染，保護人們賴以生存的生態家園[4]。

3.3 建立塌陷預警系統

煤礦開采中的安全風險較大，這就要求企業在生產的過程中利用地理信息系統和全球定位系統創建煤礦坍塌預警系統。在采礦工作中，要在3S技術的基礎上覆蓋所有的塌陷區域。在遙感圖像的基礎上做好分析和判斷工作，該項工作可準確把握并分析井下礦區情況，便于工作人員的監測、記錄和管理。在動態化信息分析時，不僅能夠預防開煤礦事故，而且也可保證生產的安全性與穩定性。在長期建設和發展的過程中，為加大技術研究力度，應積極吸收先進的工作經驗，同時創建科學有效的煤礦開發技術系統。如填充成套技術即為典型的代表，這一技術主要是基于廢石資源處理完成的。采礦工藝技術與企業的效益具有十分密切的聯系。故而相關人員需要深入研究采礦技術，以此為煤礦開采工作的有序開展奠定堅實的基礎[5]。

3.4 不斷提升采礦人員的綜合素質

煤礦開采中，應用先進的采礦技術需要專業人員的大力支持，此時人員的綜合素質就顯得尤為關鍵。人員的專業素養與企業的綜合效益存在著十分緊密的聯系。煤礦開采工作的獨立性較強，工作人員在煤礦開采作業中需要應對錯綜復雜的環境。對此，企業需采取有效措施不斷提高工作人員的綜合素質。煤礦企業經營發展中，可以積極組織開展不同形式的技術培訓活動，引導工作人員熟練掌握不同設備的操作原理和操作方法，認真學習采礦知識，培養采礦人員的安全意識和責任意識，使其能夠全面的掌握采礦工作中的各項細節，確保采礦工作高效、穩定的開展，最大限度地規避工作中出現的各種不利因素。

4 結語

煤礦資源在我國社會和經濟建設中發揮著十分重要的作用。煤礦開采中，合理應用采礦工藝及技術，一方面可提高采礦效率，另一方面也可增大企業的經濟效益。所以，在我國煤礦開采技術日益完善的今天，煤礦企業需結合工程實際，科學選擇采礦工藝，注重工序的管控，以提高采礦工作的執行效率，為企業的長期、穩定發展提供強大助力。