浅析采矿工程中开采方法的有效选择

王书阳

摘要：进入新世纪以来，随着我国市场经济水平的迅速提升，我国的环境保护工作也越来越受到了人们的重视，而在我国的煤矿开采工程中，却也面临着诸多的环境问题，如土地资源遭到严重破坏、水资源受到破坏以及大气受到严重的污染等，因此为了有效地解决这些环境问题，本文分别就开采方法优选的重要意义、采矿方法、采矿引起的环境问题以及绿色开采技术进行了详细的探讨。

关键词：采矿工程；开采方法；开采技术

中图分类号：X752 文献标识码：A

一、开采方法优选的重要意义

我们在利用大自然的同时也在无形中改变了它，这就造成了生态平衡的破坏。我们不能只看眼前利益，盲目的利用自然资源，而是要提前预防自然资源的过度使用和浪费。而矿产资源是不可再生的，它不能够被循环利用，所以对于采矿方法的选择是非常重要的。采矿工程中开采方法的选择直接决定了工程的质量和安全指数，也会间接地影响施工的效率，选择正确的开采方法是进行采矿工程的第一步骤，所以对于选择方法的探析是具有重大意义的。我国传统的对于采矿方法的选择过程一般包括初选,技术经济分析和综合分析三个阶段,再对比后选择最优方案。由于在考虑过程中涉及到的因素具有不确定性,一些经济技术指标没有统一规定,甚至某些技术因素不能定量比较,而设计者又具有个人主观性,使选得的最终方案未必是客观的。

二、采矿方法的分析

现如今，采矿的方法已超过了100多种，像空场采矿法、崩落采矿法以及充填采矿法都是当下最为流行的三种方式。但是，如果采矿的方法在运用过程中，运用不当就会致使意想不到的危险出现，以下是对其采矿方法的分析：

1、由于其矿体勘探的程度比较低对其埋藏规模以及情况没有非常清楚的了解，便错误的对其采矿场的采准工程进行了规划、布置，同时对于采准的工程还存在着欠缺、滞后的等原因因素，为矿体的开采带来非常大的难度与不便，而且使其开采作业的危险性也逐步增加。

2、在开采作业过程中，由于其采矿的方法以及施工顺序不当，不但会引起地压增大、片帮、冒顶的安全隐患以及危险情况的出现。而且也会使复杂的安全生产条件、不合适的开采工艺以及顶板管理不当等的情况出现，严重的情况下还会直接导致各种危险事故的发生。

3、由于其不合理的采场结构参数以及回采顺序，使得其地压在开采过程中增大、采场的顶板出现片帮、冒落、变形，严重时甚至会破坏回采巷道。

4、由于其回采工作面的联络巷与人行通风天井没有贯通，使得采矿人员在进入回采工作面时，只能选择从出矿口进入，这就间接地增大了采矿人员的生命安全隐患。

5、由于其天井与上部中段平巷的不贯通，使其通风条件变得不畅通，从而导致了新鲜的风流无法进入采场场的情况出现，使得采矿人员易导致炮烟中毒的几率增大。

6、由于采场作业在出矿中或者出矿口出矿，使其出现矿石悬空后进入或跌落的几率增大，导致其采矿人员陷入矿石流中的情况发生，从而致使人员伤亡事故的出现。

三、煤矿开采技术方法的运用途径

1、硬顶板控制技术

此项开采技术是一项立足于对低压水平较小，且埋深深度较浅硬顶板、厚顶板煤层的开采控制技术。该项技术的核心在于：通过面向岩层结构实施倾斜深孔爆破技术、或者是定向水力压裂技术的方式，对顶板进行及时的处理，确保这部分较浅硬顶板、厚顶板能够在既定的时间范围内达到冒落的标准，从而确保顶板煤层回收率的额可靠性。与此同时，由于基本顶能够按照一定的步距进行跨落，因此还对于提高综采工作面的安全性而言有重要的价值。

2、硬厚顶煤控制技术

此项开采技术是一项立足于对支撑压力水平较低，埋深深度较浅硬质顶煤的开采控制技术。此项技术的核心在于：通过对高压注水压裂技术、以及深孔预爆破技术的综合应用，确保顶煤媒体能够满足“随采随冒”开采标准，避免顶煤回收率过低导致开采不彻底的问题产生。

3、综放开采成套设备配套技术

此项技术是一项立足于对冒放性水平较差顶煤的破碎以及顶板控制技术。通过与液压支架设备的综合应用，使得回采工艺能够得到显著的提升，避免放煤时间过长，同时可提高综采工作面的推进水平。同时，综合对煤巷锚杆支护技术（可满足宽度在5.0-5.5 m以内宽度煤巷工作面的应用需求）的实践，还能够确保综采工作面配套设备运行效率得到有效的提升。

4、倾斜煤层长壁开采技术

针对不同厚度的倾斜煤层而言，在煤矿开采技术方法的应用方面还存在一定的差异性。以厚煤层为例，研究的重点表现在对连杆变形的加固，以及对支架结构强度的改善方面，在一次全采后大采高长壁综采技术的实践方面，重视对顶梁焊缝质量的控制，以及对支架防滑控制技术的研究，提高其高产高效的水平。而以薄煤层为例，研究的重点在体现在对刨煤机大功率、小体积的研究，以及对长壁开采技术的研发这两个方面。两者相互配套，依赖于对综采液压支架的研发与应用，提高长壁开采的综合质量与水平。

四、绿色开采技术

1、煤炭与瓦斯共采技术

瓦斯属于一类温室气体，它也是一类情节能源，而有时它更是导致矿井重大安全事故的根源。所以对于瓦斯气体，我们应尽可能的将其资源化，建议采取以下几个技术对策：

首先是采集之前的抽采技术，在开采煤炭之前，如果能够有效地将瓦斯气体从煤层中抽出，那么就能够充分的提升煤炭开采过程中的安全性。然而，我国采矿工程中的媒体的透气性都不高，所以采用抽采技术还是面临着一定的技术难题的；第二，就是煤炭与瓦斯共采技术，在开采煤炭完成后，围岩的压力会大大降低，因此在采空区就是释放出大量的瓦斯气体，这正是抽采瓦斯的最好时机，也就是我们所说的煤炭与瓦斯的共采技术，在关键层的控制理论中，当其断开后就会形成O 形通道理论，所以在抽采瓦斯气体的过程中，还能够指导钻孔布置的施工作业；第三，在废弃的矿井中抽采瓦斯气体，在废弃矿井的煤层中是含有大量的瓦斯的，我们便可以利用岩体内裂隙场的分布情况将瓦斯气体抽出。

2、矸石的处理

在我国的大量的采矿工程中，每一年的矸石排出量最少都要有5亿吨，不但严重的影响的我国的地形地貌，同时由于其自燃现象的时有发生，还会导致大气污染，对我国的环境也会造成严重的影响。而假如原来就堆积的矸石又没有得到及时的处理，那么矸石的含量就会越积越多，因此，各地政府应建立相关的激励政策，而各个企业也应积极的研发新技术，从而妥善的处理矸石的堆积问题。在绿色开采技术的要求下，应尽可能的少排出矸石，所以就要优化巷道的布置，少开掘岩石巷，建议多开煤巷，而这一问题又是与煤巷的维护技术紧密相关的。随着我国采矿工程的不断深入，就会不得不多开一些掘岩石巷，所以要想处理好矸石的排放问题还是有一定难度的，并且对于成分不同的矸石还应选择不同的处理方法。

3、保水开采技术

保水开采技术与防止溃水技术是有着明显的区别的，防止溃水技术更注重操作的安全性，而保水开采技术则更注重开采前后的岩层的地质水文条件的变化情况。在一些地区进行完采集活动后，会形成所谓的地下漏斗，随着降雨的不断增加，下降漏斗就会慢慢消失，岩层的隔水性能是较好的；而在某一些地区开采煤炭后，会形成水洼，还可以在湖、河、海下进行开采活动，这对当地的水文地质条件的影响就不大；当然也有很多区域在进行完开采活动后，对当地的水文地质条件会造成严重的破坏，甚至还会流失大量的地下水。

结束语

综上所述，在采矿工程中重视开采方法的选择是具有重大意义的，进行开采方法的优选不仅可以降低开采的成本，而且可以保证开采的安全性，还可以提升开采人员对于开采部门的信任程度，进而提升部门的形象以及企业的效益。另外，在开采方法的选择过程中，要实事求是，不能人为的改变。相关人员要加强监督的力度，避免不必要的浪费，并且要对开采单位进行必要的教育，避免不规范的开采操作。

参考文献

［1］高家礼.浅析小煤矿采煤方法[J].价值工程.2011(08)．

［2］秦雷，绿色开采在采矿工程中的重要应用。黑龙江科技信息，2012（05）