煤礦開采新技術(shù)的利用與實踐

＊王 俊

（陽煤集團壽陽景福煤業(yè)有限公司 山西 045000）

隨著我國經(jīng)濟和國力的提升，對煤礦的需求量也在日益增加，導(dǎo)致以往傳統(tǒng)的采礦技術(shù)不能滿足我國日益增長的能源需求，所以煤礦業(yè)引進更為先進的新技術(shù)是一種必然的趨勢。在以往的煤礦業(yè)的發(fā)展中，其機械水平較低、缺乏安全意識，而新的技術(shù)的應(yīng)用可以很好的彌補原先采煤技術(shù)中的問題，使我國的煤礦業(yè)得到進一步的發(fā)展。

1.煤礦開采新技術(shù)應(yīng)用的重要性

(1)采煤新技術(shù)有利于提高煤礦企業(yè)的競爭力

在以前使用傳統(tǒng)的采煤技術(shù)進行開采的階段需要運用大量的勞動力，而人工勞動力的成本不僅較高，其煤礦的開采效率也較為有限。而在煤礦的開采中使用新的采煤技術(shù)，新的大機械設(shè)備可以代替大部分人工勞動力的工作，同時機械設(shè)備的工作效率更高。所以采煤新技術(shù)的應(yīng)用可以極大降低生產(chǎn)中的成本，開采成本的降低則可以保持價格方面的優(yōu)勢，使煤礦企業(yè)在市場中提升自身的競爭力。

(2)采煤新技術(shù)對環(huán)境的破壞較小

在以往的采煤行業(yè)中，過于追求獲取更高的經(jīng)濟效益，缺乏環(huán)境保護的理念，而且在采煤的過程中會產(chǎn)生很多的垃圾和廢物都不經(jīng)過基礎(chǔ)的處理，就將其排放。但是在煤礦的開采中往往含有大量的重金屬，如果不經(jīng)過處理就排放，產(chǎn)生的垃圾會污染水資源和土地資源，并且這些破壞都是不可以挽回，會造成非常嚴(yán)重的環(huán)境污染。特別是在一些露天的煤礦，對周圍的環(huán)境的破壞更為嚴(yán)重，對周圍的植被、水位等方面都會造成一定程度上的破壞。這些環(huán)境破壞也會很容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，威脅到人類的生命安全。而新的采煤技術(shù)中的機械設(shè)備的應(yīng)用，可以在開采的過程中對產(chǎn)生的垃圾和廢物進行回收利用，減少煤礦資源的浪費。但是其中產(chǎn)生的垃圾中有部分不能進行循環(huán)利用，仍舊需要將其排放，而新的采煤技術(shù)中有一套樣的處理系統(tǒng)，可以通過化學(xué)方式對產(chǎn)生的垃圾和廢物進行處理，將其中包含的有害物質(zhì)剔除，在按照國家相關(guān)的規(guī)定將其排放，可以有效的減少環(huán)境污染，保護大自然。

(3)采煤新技術(shù)使采礦人員的安全得以提升

在我國有很多的煤礦開采是掌握在私人手中的，所以煤礦的開采較為分散，并且也沒有統(tǒng)一的行業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)[1]。而且私人的煤礦生產(chǎn)更加重視經(jīng)濟效益，導(dǎo)致很多的私人煤礦很容易產(chǎn)生安全事故。造成這一嚴(yán)重情況的原因大致分為兩個，第一是因為煤礦的生產(chǎn)沒有一個完整的體系，對采煤工作的人員的約束力不足，給采煤工作帶來了很大的安全隱患。第二則是在以往的煤礦開采過程中很多的環(huán)節(jié)和流程是需要人工開采和操作，但是人工的操作具有更多的不可控因素，其安全性能較低。但是新技術(shù)中的機械設(shè)備可以有效的提升安全性能，使工作人員的安全得到進一步的保障。

2.煤礦開采新技術(shù)的利用和實踐

(1)深井開采技術(shù)

深井開采技術(shù)應(yīng)用的具體表現(xiàn)是需要在原有立井的深度基礎(chǔ)上進行延伸，有效的提升煤礦的開采強度。在以往的煤炭的開采中，其使用的技術(shù)較為傳統(tǒng)落后，只能開采一些淺層的煤礦資源，并沒有進入更深的挖掘。但是淺層的煤礦資源是有限的，經(jīng)過多年的開采淺層的煤礦資源已經(jīng)被消耗殆盡，所以開采更深處的煤礦資源是一種必然的方向。而深井開采技術(shù)的應(yīng)用可以有效的提升深層煤礦資源的利用率，同時還可以降低開采的成本。雖然深井開發(fā)技術(shù)比起傳統(tǒng)的采煤技術(shù)有著明顯的優(yōu)點，但是也存在著問題。因為深井開采技術(shù)針對的是深層次的資源的開采，所以管理上的難度更大，并且面臨的環(huán)境的問題也更為嚴(yán)重。這些開采中的問題都會在一定程度上限制了深井開采技術(shù)的開展，導(dǎo)致這項技術(shù)沒有被廣泛的推廣和使用。而且這項技術(shù)在使用的時候?qū)υO(shè)備的要求也更高，受到深度的限制，需要機械設(shè)備能夠更換排水，并且應(yīng)用最新的開采系統(tǒng)設(shè)備，具體操作難度仍然較大。而在深井技術(shù)具體實踐的過程中，因為不同的煤礦中采深均是不相同的，導(dǎo)致其開采的時候需要將技術(shù)進行針對性的調(diào)整，導(dǎo)致開采的難度增加。另外還需要控制作業(yè)面的溫度，很多的深井開采的溫度在40℃以上，需要將溫度降下來，確保開采過程中的安全性。而在降溫的時候除了可以應(yīng)用常見的通風(fēng)降溫之外，也可以應(yīng)用物理降溫的方法，采用冰冷低溫輻射降溫技術(shù)將作業(yè)面的溫度有效的降低下去。

(2)爆破采礦技術(shù)

在煤礦的開采中，由于一部分的煤層的地質(zhì)較為復(fù)雜，導(dǎo)致無法對煤礦進行回采，針對這種地質(zhì)情況的煤礦，可以采用爆破技術(shù)，以此來提升煤炭開采的安全性和工作的效率。但是這種技術(shù)在具體實施的的過程中，首先要做的是需要將煤礦進行分層，然后根據(jù)煤礦層的具體情況，制定具體的爆破的方案，找到一個合適的位置放置爆破物，確保整個爆破過程的科學(xué)性，將爆破的威力確定在一定范圍之內(nèi)，減少爆破對其他事物和環(huán)境的破壞，使回采實施的過程變的較為簡單，以此來提升工作效率。在煤礦的開采中可以采用的爆破技術(shù)很多，而其中的水膠炸藥爆破技術(shù)則是其中最多被使用的一種爆破技術(shù)，特別是在我國的煤礦業(yè)中被廣泛使用。另外電雷管爆破技術(shù)也是國內(nèi)使用最多的爆破技術(shù)之一，因為這種爆破技術(shù)具備操作簡單和爆破性強等優(yōu)點，但是同時在使用的過程中這種技術(shù)很容易受到一些其他因素的影響，容易出現(xiàn)安全事。所以在使用的過程中一定要嚴(yán)格的按照相關(guān)的規(guī)定去操作，確保操作時候的安全性。但是在電雷管爆破技術(shù)的應(yīng)用的前提是需要建設(shè)電爆網(wǎng)，預(yù)防爆炸之后產(chǎn)生的雜散電流。同時還需要嚴(yán)格的規(guī)定電雷管在爆破中的使用的規(guī)格，必須確保質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)。另外基于電雷管爆破技術(shù)而進一步優(yōu)化的中深孔爆破技術(shù)則是很好的彌補了原先技術(shù)中存在的缺點，不僅適合大型的開采設(shè)備，還具有更高的產(chǎn)能。在這種技術(shù)的具體使用的過程中，需要結(jié)合數(shù)據(jù)對爆破過程中的流程進行科學(xué)的規(guī)范，保障爆破的質(zhì)量。而水膠炸藥爆破技術(shù)在具體的應(yīng)用中，需要注重降低炸藥的可燃性，避免在爆炸之后出現(xiàn)二次爆炸的情況。水膠炸藥爆破技術(shù)可以應(yīng)用到含硫的煤礦中，避免爆破后出現(xiàn)燃燒。

(3)綜采放頂煤采煤技術(shù)

綜采放頂煤的采煤技術(shù)是基于以往的傳統(tǒng)開采技術(shù)上發(fā)展而來的，對煤礦中的特厚煤層可以實現(xiàn)高效的開采。并且這項技術(shù)對傳統(tǒng)的采煤技術(shù)的改變部分也較少，只需要將傳統(tǒng)綜采技術(shù)中的液壓支架進行改變就可以，在初期的技術(shù)設(shè)備的改進中資金的投入較少。未來實現(xiàn)煤層的高效的開展，需要將采煤的高度和放頂煤的高度控制在合適的范圍之內(nèi)，確保采放比在規(guī)定范圍之內(nèi)，就可以對特厚的煤層實行高效的開采。但是在具體實踐的時候，很多時候工作面的煤體很容易因為受到支承的壓力的原因而變的破碎。所以需要將頂煤從液壓支架后方的煤口放出，并且在放頂煤的時候還是需要結(jié)合的情況來進行放置。在一般情況下降采放比控制1:3左右即可的。比如說在開采的過程中，綜采工作面的高度為4m，則放置的頂煤的厚度就需要達到12m，這樣的情況就是表示在開采的過程中可以對12m的厚煤層進行開采。綜采放頂煤采煤技術(shù)對特厚煤層的開采具有十分明顯的優(yōu)勢，其開采效率較高，所以這種技術(shù)已經(jīng)成為了特厚煤層開采中的主要應(yīng)用技術(shù)之一，并且已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的采煤技術(shù)，而綜采放頂煤采煤技術(shù)開展的基本原理如圖1所示。

圖1 綜采放頂煤采煤技術(shù)的應(yīng)有原理

(4)充填采煤技術(shù)

在以往的煤礦開采的過程中，就是傳統(tǒng)的采礦的方法的運用的過程中大部分都會應(yīng)用完全垮落法管理煤礦的頂板，但還這會導(dǎo)致巖層運動，在煤礦的開采區(qū)域內(nèi)形成沉陷區(qū)。沉陷區(qū)的形成對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境的破壞巨大，不僅如此，對一些設(shè)施和建筑物也都會不可避免的產(chǎn)生破壞，并且給周圍的居民的生活帶來很大的影響。但是隨著礦區(qū)內(nèi)人類聚集點的遷出和我國政策的變動，對煤礦開采過程中的環(huán)保要求也在逐漸的提高，所以解決煤礦開采中的沉陷問題是迫在眉睫的問題。而充填采煤技術(shù)則可以很好的解決沉陷問題，通過向煤層開采過程中形成的采空區(qū)選擇充填材料重建，以此來阻止地表的下沉。雖然這種技術(shù)的應(yīng)用并不能完全的解決沉陷所造成的問題，但是這樣的技術(shù)可以很大程度上解決煤礦開采中的沉陷問題，盡量的減少因為沉陷帶來的地質(zhì)問題。并且這種技術(shù)還可以幫助解決煤礦開采中出現(xiàn)的隔水層的斷裂和瓦斯涌出的問題，同樣通過充填，使地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的隔水層和隔斷層更加堅強，防止地下水和瓦斯的滲漏。充電采煤技術(shù)同樣也是一種綠色的采礦技術(shù)，需要被廣泛的推廣和使用，解決更多煤礦開采中的問題。而這種技術(shù)的使用的關(guān)鍵點就在于充填材料的選擇，基本上都會選擇水砂充填材料和高水充填材料等材料，需要根據(jù)煤礦的具體情況選擇合適的充填材料，確保充填的具體效果。

3.結(jié)束語

綜上所述可知，在煤礦的開采中對開采技術(shù)的安全性和成本方面的重視程度越來越高，并且煤礦經(jīng)過了多年的開采，一些在表層容易開采的煤礦資源已經(jīng)所剩不多，導(dǎo)致煤礦的開采難度也越來越大。所以需要對煤礦開采中的新技術(shù)進行探索，最大程度上滿足現(xiàn)階段對煤礦開采的需求，在有效的提升產(chǎn)能的基礎(chǔ)上還可以降低煤礦開采的成本，促進我國煤礦開采業(yè)的發(fā)展。