煤礦采礦工程采煤工藝與技術質量分析

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摘要：經濟社會的快速發(fā)展刺激了能源需求，各種能源需求量日益增大的過程中，各種能源開發(fā)項目逐步開始實施。各種新能源產業(yè)的開發(fā)過程中，煤炭的主體地位并未發(fā)生明顯的變化，各個煤礦企業(yè)依舊面臨著較大的生產壓力。采煤工藝與技術是各個煤礦企業(yè)在轉型發(fā)展的過程中重點關注的問題，先進采煤工藝與技術的出現(xiàn)為采礦工程的實施提供了便捷?；诖?，本文分析了在煤礦采礦工程中采煤工藝與技術的具體發(fā)展與應用，對采礦工程實踐具有重要的指導意義。

關鍵詞：煤礦采礦工程；采煤工藝；技術應用

與普通的工程項目相比，煤礦采礦工程在實施過程中面臨著更為復雜、惡劣的作業(yè)環(huán)境，為了克服這種不利影響的限制，采礦企業(yè)在采煤作業(yè)的過程中需要加強先進采煤工藝與技術的應用，用技術來克服各種安全威脅，使得采礦工程順利進行。現(xiàn)階段，在煤礦產業(yè)化發(fā)展的今天，采礦工藝與技術呈現(xiàn)出多樣化、先進性的發(fā)展趨勢，煤礦采礦工程的實施過程中，相關人員必須要從現(xiàn)場的實際情況出發(fā)，保障采煤工藝與技術的科學應用，最大程度上提高采煤的效率，保障作業(yè)安全性。

1煤礦采用新采煤技術的必要性

煤炭資源是我國應用最為廣泛的資源，其分布雖然較為廣泛，但是分布條件卻相對特殊，特殊的分布條件使得開發(fā)難度相對較大，且存在著一定的安全風險。煤礦企業(yè)在長期的發(fā)展過程中，為了實現(xiàn)長遠發(fā)展，必須要保障開采作業(yè)中的安全性與高效性，應用先進的采煤工藝與技術，以提高煤炭資源的綜合利用率，避免采煤技術應用不當所引發(fā)的資源浪費等問題，為煤礦企業(yè)贏得更大的發(fā)展契機[1]。我國雖然多次明確提出了煤礦轉型發(fā)展的重要性，煤炭資源整合是主要的發(fā)展趨勢，但是，在一些地區(qū)依舊存在著諸多的小煤礦，這些小煤礦在采礦工程中過于關注短期的經濟效益，缺乏對長期發(fā)展的考慮，由于其發(fā)展的規(guī)模相對有限，對先進采煤工藝與技術的掌握并不成熟，在整個的采煤作業(yè)中落后的采煤工藝與技術嚴重影響了采煤的效率，導致采煤工程實施過程中的安全事故頻繁發(fā)生，不僅造成了煤礦企業(yè)較大的損失，也影響了煤礦企業(yè)的長遠發(fā)展。因此，在當下的發(fā)展條件下，先進采煤工藝與技術的應用不僅能夠保障采煤工程的實施效果，還能夠為作業(yè)人員創(chuàng)造一個相對安全的環(huán)境，減少采煤工作中各種不確定因素的影響，促進煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術

2.1綠色開采技術

煤礦行業(yè)是我國發(fā)展歷史相對久遠的行業(yè)，在整個開采作業(yè)過程中，生態(tài)破壞是難以避免的問題，如果在當前的發(fā)展條件下，各個煤礦企業(yè)在采礦工程的實施過程中依舊采用粗放型的開采模式、落后的采煤工藝與技術，將會對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成極為不利的影響，后期的治理難度相對較大，不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。在煤礦資源開發(fā)的過程中，土地結構的破壞、水質污染與空氣污染等都是較為嚴重的問題，在當前煤礦企業(yè)產業(yè)結構調整的過程中，各個煤礦企業(yè)都需要在采礦工程的實施過程中，密切關注各種采煤工藝的先進性、環(huán)保性。綠色開采技術是當前采煤技術的主要趨勢，在采煤技術的應用之前，相關人員需結合采礦工程現(xiàn)場的具體情況，做好區(qū)域內的資源與環(huán)境分析，盡量使得采煤工藝與技術應用過程中能夠減少巖巷的挖掘進量，保障礦區(qū)劃分的科學性，使得采煤過程中，能夠高效開發(fā)煤礦資源。

2.2小規(guī)模爆破式落煤采煤法

在一些煤礦采礦工程的實施過程中，也會采用小規(guī)模爆破式落煤采煤工藝，這一工藝在應用的過程中為取得良好的工藝效果，往往需結合現(xiàn)場條件，進行支護技術的選擇，使得在采煤的過程中，能夠將礦區(qū)的煤炭資源實現(xiàn)化整為零的處理，保障煤礦資源開發(fā)的充分性。一般情況下，如果在采礦工程中應用的是小規(guī)模爆破式落煤采煤工藝，對于技術的要求相對較高，不僅要保障支護技術的科學應用，還需要在采煤工藝的應用過程中，保持井下良好的通風條件，使得所有的通風設備處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)下，借助于各種通風設備，及時將爆破產生的廢氣排放出去，避免廢氣對作業(yè)人員的人身健康產生危害[2]。此外，此種采煤工藝的應用過程中，還需要使得礦井內的進排水系統(tǒng)保持正常，在此技術的應用過程中，發(fā)生漏水現(xiàn)象的概率相對較高，如果作業(yè)過程中積水無法及時排除，將會造成重大安全事故，因此，必須要保障排水的通暢性。

2.3放頂煤技術

現(xiàn)階段，我國的很多煤礦資源埋藏較深，特殊的分布環(huán)境加大了煤礦開采的難度，而這對這類型的煤礦資源，煤礦企業(yè)在開采的過程中，更多地會選用放頂煤技術，此項技術是在不斷的采煤工程實踐中得到了一種新型技術。在具體的應用過程中，有關人員需結合煤層的分布情況，在煤層的下部確定一個開采作業(yè)位置，利用相互的支撐力來保障開采作業(yè)的順利進行，這種開采技術下，能夠提高作業(yè)的安全性[3]。與傳統(tǒng)的采煤工藝與技術相比，放頂煤技術的應用優(yōu)勢十分明顯，在一些地質條件相對復雜的采礦工程中，如果應用放頂煤技術，不僅可以提高采礦工程的效率與質量，還能夠減少各種事故的出現(xiàn)，且這種技術的適用性較廣，對煤層埋深的限制相對較小。在放頂煤技術的應用過程中，所使用的機械設備不需要依賴于進口，有效降低了采煤成本，實現(xiàn)了資源的高效利用。

3一次采全高技術在采礦工程中的具體應用

3.1煤礦概況

以某煤礦工程為例，采區(qū)3煤層為合并區(qū)，3煤層厚度達到了3.6~6.46m，且3煤層直接頂板為細砂巖、粉砂巖與泥巖，厚度在1.35~17.32m之間，但多數(shù)處于2~8m。粉砂巖與細砂巖的抗壓強度分別為17~35MPa、67.6~173.9MPa，綜合來看屬于穩(wěn)定頂板，而泥巖屬于不穩(wěn)定頂板。3煤層底板為泥巖、粉砂巖與砂質泥巖，厚度在1~3m，抗壓強度處于7.8~51MPa之間，屬于不穩(wěn)定-穩(wěn)定底板結構，3煤層主要以焦煤為主，煤質存在低中灰分、中揮發(fā)分、強粘結性、成焦率高的特征。從采區(qū)總體構造來看，呈現(xiàn)出向北北西傾斜的單斜構造，且在其中存在部分斷層結構，地層傾角在30°左右，存在裂隙發(fā)育。采區(qū)巷道的布置如下1：（）巷道布置，在此采礦區(qū)域內，總共布置了三條采區(qū)下山，分別為軌道下山、膠帶下山與專用回風下山，其中，膠帶下山主要用于煤礦資源的輸送，而軌道下山主要是用于材料與人員的運輸，當然在一些時候也可用于進風，而回風下山主要用于采區(qū)回風。（2）工作面順槽布置，在布置的過程中采用的是單巷布置，沿著空掘巷服務下區(qū)段來布置，無煤柱開采方式，間隔開采沿空掘巷。在每個工作面上，都需要進行膠帶機順槽與回風巷、輔助運輸順槽與進風巷的布置，在這種布置方式下，能夠有效保障采礦作業(yè)區(qū)域內煤炭資源的回收率，對于防止煤層自然發(fā)火的現(xiàn)象具有現(xiàn)實意義，巷道后期的維護工作量相對較小。

3.2采煤工藝與技術選擇

在此煤礦工程中，回采工藝可以選擇以下幾種方式：（1）綜合分層開采工藝；（2）綜采放頂煤開采工藝；（3）一次采全高開采工藝。綜采分層工藝的技術出現(xiàn)相對較早，在具體的應用過程中具有廣泛的使用性。綜采放頂煤采煤工藝在采礦工程中的應用具有明顯的技術優(yōu)勢，具有節(jié)能性、高效性的優(yōu)勢，且在具體的應用過程中成本投入相對較低，能夠取得更為理想的經濟效益，在厚煤層或者特厚煤層中多選用這種工藝。一次采全高采煤工藝同樣是一種適用性較廣的回采工藝，但是，由于在此礦區(qū)條件下，煤層的埋深大、傾角大、厚度大，在此工藝的應用過程中需注意各個環(huán)節(jié)的控制。綜合分析來看，為了在此礦區(qū)條件中取得良好的開采效果，保障采礦工程的實施質量，在采煤工藝與技術的選擇過程中，有關人員需充分考慮礦區(qū)內煤層分布的具體條件，綜合對比幾種回采工藝的優(yōu)缺點，進而從中選擇最為合適的技術。綜合考慮，此采礦工程中宜選用一次采全高與分層相結合的采煤工作，在采高＜4m的區(qū)域內，采用一次采全高綜合機械化開采作業(yè)方式，而在3.6~6.46m的區(qū)域內，采用分層綜采采煤技術。

4結語

近年來，隨著煤礦需求的日益增加，采礦工程項目的實施過程中，人們越來越關注各種采煤工藝與技術的應用，以保障采煤工藝的先進性，進而在此基礎上保障良好的采煤效益，促進煤礦企業(yè)經濟與社會效益的實現(xiàn)，用技術帶動整個行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻：

[1]王紅敏.煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術分析[J].能源與節(jié)能，2017,(02):147-148.

[2]楊希進.煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術探究[J].中國戰(zhàn)略新興產業(yè)，2018,176(44):176.

[3]張凱.煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術研究[J].石化技術，2019,26(08):88+78.

作者：蘇秉 單位：山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司望云煤礦分公司