煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用

申宏彬

[摘? ? 要]目前資源的利用備受關(guān)注，煤炭作為各種生產(chǎn)活動的主要來源，具有較大利用空間，并且我國煤礦資源的存儲量相對較大，這便對國內(nèi)煤礦井下采礦相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)提出了更進(jìn)一步的要求。基于此，分析了煤礦井下采礦的現(xiàn)狀，闡述了煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用，研究了采礦方法的選取，論述了煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向。

[關(guān)鍵詞]煤礦;采礦生產(chǎn)技術(shù);應(yīng)用

[中圖分類號]TD823 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）04–00–02

Production Technology and Application of

Underground Mining in Coal Mine

Shen Hong-bin

[Abstract]Nowadays， the utilization of resources has attracted wide attention. As the main source of various production activities， coal not only has a large space for utilization， but also has a relatively large storage capacity of coal mine resources in my country. Mining-related production technology puts forward further requirements. Based on this， this article first analyzes the status quo of underground coal mining， expounds underground coal mining production technology and its application， studies the selection of mining methods， and discusses the development direction of underground coal mining production technology.

[Keywords]coal mine; mining production technology; application

伴隨煤礦產(chǎn)量的不斷加大，為了有效提升煤礦的實際開采效率，需要對煤礦相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)加以改進(jìn)。若是沒有選取合理的煤礦生產(chǎn)技術(shù)及采礦方法，便會在一定程度上影響煤礦開采工作的有序推進(jìn)。煤礦生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)結(jié)合煤礦井下生產(chǎn)的具體情況，針對生產(chǎn)技術(shù)與采礦方法做出科學(xué)選擇，從而有效保障煤礦生產(chǎn)的高效與安全。

1 煤礦井下采礦的現(xiàn)狀

伴隨國家智能化和現(xiàn)代化腳步的逐漸加快，采礦生產(chǎn)技術(shù)也漸漸朝著規(guī)模化、生產(chǎn)集中化的方向邁進(jìn)，很多先進(jìn)的煤礦生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)大幅提升了煤礦采礦生產(chǎn)效率。然而煤礦井下采礦作業(yè)中依然存在眾多問題。

1.1 地表塌陷

若是通過崩落采礦法針對礦石執(zhí)行回采操作，崩落上部位置的礦巖會填補(bǔ)相應(yīng)的回采空間，如此便會發(fā)生地表塌陷的情況。若是執(zhí)行回采操作的過程中應(yīng)用空場采礦法，應(yīng)保留充足的采空區(qū)。采空區(qū)域會針對巖體內(nèi)的應(yīng)力實施重新分配，這樣在煤礦采空區(qū)域的周邊便會有一定的應(yīng)力產(chǎn)生，從而出現(xiàn)地面壓，造成空區(qū)頂板和礦柱出現(xiàn)程度各不相同的破損和扭曲，導(dǎo)致頂板發(fā)生脫落的情況，地表出現(xiàn)塌陷。不管是出現(xiàn)哪種類型的塌陷，都會給地表以及周圍的植物造成不同程度的破壞。

1.2 廢料排放

煤礦井下采礦的過程可以說是對相關(guān)資源進(jìn)行開采以及對廢料進(jìn)行排放。采礦生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的各種廢棄物是環(huán)境中廢棄物的主要來源。煤礦井下生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢棄石塊、廢渣、尾砂，會導(dǎo)致環(huán)境受到較大影響，大約占據(jù)工業(yè)固體廢棄物總體排放量的85%。目前煤礦井下所采用的采礦模式已經(jīng)給生態(tài)環(huán)境造成了較大破壞，同國家持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略相違背。

1.3 安全隱患

煤礦井下采礦生產(chǎn)工作中，若是對于廢石區(qū)和采空區(qū)沒有進(jìn)行有效處理，便會埋藏較大的安全隱患。采空區(qū)較為容易造成塌陷的情況，進(jìn)而出現(xiàn)滑坡等問題。廢石區(qū)較為容易導(dǎo)致泥石流等問題，會給人們的生產(chǎn)和生活造成較大影響，并會產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失。

2 煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用

2.1 采場圍巖控制技術(shù)

通過現(xiàn)代化技術(shù)對于采場圍巖的控制予以相應(yīng)改進(jìn)，對提高煤礦開采的質(zhì)量及效率具有十分重要的價值。就實際煤礦開采過程中所獲取的經(jīng)驗而言，地質(zhì)狀況的精準(zhǔn)勘查同現(xiàn)代化理論、所采用的分析方法以及技術(shù)之間存在較為密切的關(guān)聯(lián)。在煤礦開采區(qū)域采場圍巖狀態(tài)不是十分穩(wěn)定的情況下，宜應(yīng)用采場圍巖控制技術(shù)。在作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境地質(zhì)狀況不是十分穩(wěn)定的情況下，便會在一定程度上威脅相關(guān)工作人員的人身安全。使現(xiàn)代化的開采理論同現(xiàn)代化計算機(jī)測量之間進(jìn)行有效結(jié)合，可以較為精準(zhǔn)地測量作業(yè)現(xiàn)場地質(zhì)結(jié)構(gòu)，精準(zhǔn)地對巖層的具體情況加以觀測，因此應(yīng)針對采場圍巖相關(guān)控制技術(shù)加以完善，從整體上把控煤礦場的巖層，加大煤礦開采的相關(guān)安全系數(shù)。對于煤礦井下頂板而言，破碎巖層頂板與堅硬的巖層頂板是通常采用的兩種類型頂板。具體進(jìn)行煤礦開采工作時，應(yīng)結(jié)合礦井頂板的相應(yīng)情況選用科學(xué)的巖層控制技術(shù)，縮減開采煤礦過程的成本投入。以往針對巖層頂板所采用的處理方式通常是高壓注水的方式，這種方式不但會消耗大量資金，且操作較為麻煩，同時對于具體采礦工作的開展十分不利。因此，應(yīng)在技術(shù)和工藝方面加以創(chuàng)新。當(dāng)前，國內(nèi)對于井下煤礦的開采研究不是十分深入，需要加大研究力度，選擇科學(xué)且有效的煤礦開采技術(shù)，提高煤礦井下開采的工作效率。

2.2 深礦井采礦技術(shù)

深礦井采礦技術(shù)的主要工作內(nèi)容是針對深井實施布置，保證深井作業(yè)的安全性，對開采礦壓進(jìn)行控制，并對沖擊地壓進(jìn)行預(yù)防。目前我國這一技術(shù)依然不夠完善，在選用此項技術(shù)之前，應(yīng)針對深礦井的現(xiàn)場情況進(jìn)行勘查，對深礦井具體應(yīng)力場的實際分布狀況與地質(zhì)狀況有較為充分地掌握。目前深礦井開采技術(shù)應(yīng)將深井圍巖狀態(tài)、深井作業(yè)環(huán)境的變化以及應(yīng)力場的實際分布情況研究當(dāng)作主要內(nèi)容。

2.3 巷道布置采礦技術(shù)

在煤礦井下開采作業(yè)中，該項技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用，由于巷道的實際布置情況會對煤礦開采的進(jìn)度情況造成直接影響，會給煤礦開采成本投入造成一定影響。強(qiáng)化巷道布置的優(yōu)化，可以合理整合相關(guān)礦井開采技術(shù)、煤礦生產(chǎn)條件和技術(shù)，這樣可以省略很多實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提升煤礦井下采礦生產(chǎn)效率。具體考察工作中，需要針對巷道的布置情況作出科學(xué)安排，如此可以有效縮減作業(yè)成本，提高煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)針對巷道布置采礦技術(shù)逐漸進(jìn)行改善，使巷道作業(yè)環(huán)境和采礦技術(shù)之間實現(xiàn)有效融合，減少實際采礦工作的時間，縮減煤礦井下采礦生產(chǎn)成本。

2.4 高效集約化生產(chǎn)技術(shù)

采礦工作實際開展中，高效集約化技術(shù)是其中的一項關(guān)鍵性技術(shù)。具體煤礦生產(chǎn)中，應(yīng)緊緊抓牢生產(chǎn)集中這一關(guān)鍵點，將生產(chǎn)效率的提高當(dāng)作主要目標(biāo)，從而開發(fā)出更好、更多的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)工藝。具體煤礦開采工作開展中，高效生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)與高效率、高可靠性的生產(chǎn)系統(tǒng)之間實現(xiàn)有效結(jié)合，從而促成一套相對完整的技術(shù)體系，并且應(yīng)針對煤礦生產(chǎn)技術(shù)逐步作出改進(jìn)，結(jié)合具體情況針對生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)工藝加以改進(jìn)，這樣可以使煤礦生產(chǎn)技術(shù)的實際應(yīng)用范圍得到相應(yīng)擴(kuò)大，確保煤礦生產(chǎn)技術(shù)更加具有機(jī)械化的特點。

2.5 “三下”采礦技術(shù)

“三下”采礦技術(shù)是加強(qiáng)相似材料模擬與模擬數(shù)值的運(yùn)算，對地表發(fā)生下陷情況以及上覆巖層相應(yīng)的運(yùn)動規(guī)律加以研究，對地表水的開采以及建筑物的保護(hù)加以研究，同時研究控制沉降的相關(guān)技術(shù)，聯(lián)合組合充填技術(shù)的應(yīng)用，針對煤礦開采區(qū)域附近的房屋實施穩(wěn)固或是重新建造處理，保證選取房屋合理性的煤礦開采技術(shù)。

3 采礦方法的選取

要想使煤礦井下采礦生產(chǎn)的質(zhì)量及效率得到明顯提高，需要針對開采煤礦的設(shè)備和技術(shù)加以改進(jìn)與創(chuàng)新，選用科學(xué)的采礦方法，確保煤礦井下采礦生產(chǎn)工作的安全，為采礦工作的有序推進(jìn)提供保障。首先應(yīng)針對煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)加以選取，對采礦作業(yè)現(xiàn)場的實際情況加以分析，針對所選用的采礦生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提升采礦生產(chǎn)工作效率，從而使實際生產(chǎn)工作需要得到良好滿足。在煤礦井下采礦相應(yīng)區(qū)域存在較為顯著的硬煤層或是硬頂板的特征時，需要結(jié)合煤礦井下的實際情況選取對應(yīng)的硬煤層處理技術(shù)或是硬頂板控制技術(shù)，同時對兩項技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合應(yīng)用，這樣便會形成具有一定高效性的現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝。當(dāng)所開采的煤礦是緩傾斜長壁薄煤層時，需要選用較高可靠性且功率較大的采煤機(jī)械，應(yīng)選取可以針對煤層進(jìn)行穩(wěn)定加固的采煤機(jī)械，并應(yīng)結(jié)合薄煤層的實際情況，科學(xué)選取煤礦開采技術(shù)。唯有逐漸提升煤礦開采所具有的機(jī)械化程度，方能確保煤礦井下開采作業(yè)更加高效，這便需要應(yīng)用與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)契合的機(jī)械設(shè)備，并創(chuàng)建相對完整的保障體系，應(yīng)用合理的相關(guān)支架設(shè)備保證礦井圍巖良好的穩(wěn)固性，并且也要選擇使用合理的監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控圍巖的實際狀況，同時監(jiān)控采煤機(jī)械的實際工作狀態(tài)，逐漸對液壓信息加以完善，強(qiáng)化機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀況的檢測與診斷，全面提高煤礦井下采礦生產(chǎn)的效率。

4 煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展方向

4.1 井下采礦技術(shù)的發(fā)展方向

當(dāng)前，人們對于礦產(chǎn)資源的實際需求量正在日益加大，因此井下采礦技術(shù)也變得尤為重要。煤礦井下采礦生產(chǎn)中，應(yīng)用先進(jìn)的井下采礦技術(shù)能夠有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，確保企業(yè)效益和社會效益和諧統(tǒng)一。針對煤礦井下開采技術(shù)加以科學(xué)應(yīng)用，不但能夠提高礦產(chǎn)資源的質(zhì)量，并且可以降低采礦生產(chǎn)作出中安全事故的發(fā)生概率，提高煤礦采礦生產(chǎn)效率。然而國內(nèi)煤礦開采技術(shù)應(yīng)用的時間相對偏晚，依然存在諸多方面的問題，因此企業(yè)應(yīng)高度重視煤礦開采技術(shù)的應(yīng)用，降低煤礦坍塌和瓦斯爆炸等安全事故的發(fā)生概率，提高煤礦開采工作效率，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升，為環(huán)境保護(hù)作出貢獻(xiàn)。

4.2 充填技術(shù)的發(fā)展方向

以往采用的充填技術(shù)通常包括尾砂膠結(jié)、水泥漿膠和干式充填等技術(shù)。現(xiàn)代化的充填技術(shù)通常包括高水速凝固化充填技術(shù)和全尾砂膏體泵送充填技術(shù)。就當(dāng)前情況而言，以往煤礦生產(chǎn)中采用的充填技術(shù)已經(jīng)無法同當(dāng)下煤礦井下采礦的實際需求相適應(yīng)，現(xiàn)代化的充填技術(shù)更加適應(yīng)時代的發(fā)展，不但可以減少各種采礦材料的實際應(yīng)用，并且可以有效縮減采礦成本，提高采礦生產(chǎn)工作效率，確保煤礦井下采礦生產(chǎn)工作的安全。總體而言，現(xiàn)代化充填技術(shù)的應(yīng)用能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，并能夠保障采礦生產(chǎn)作業(yè)人員的安全。

5 結(jié)束語

當(dāng)前煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)依然存在諸多方面的不足，要想使這些問題得到有效解決，需要加大對于煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)的研究力度。企業(yè)需要結(jié)合自身情況，選擇使用相關(guān)煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)，確保煤礦開采較高的質(zhì)量，提高煤礦開采工作效率，保證井下作業(yè)工作人員的生命安全，從而促進(jìn)企業(yè)良好發(fā)展。

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