高效煤矿开采技术的研究分析

雷泽龙

(太原煤气化股份有限公司 嘉乐泉煤矿，山西 太原030024)

0 引言

对于社会经济发展来说，煤炭资源供应起着重要的基础性作用，为了推动社会的可持续发展，就必须对能源供应问题进行有效地解决。在煤矿生产中，结合实际情况以及开采特点，选择最适合的开采技术，促进煤矿的高产高效，已成为社会发展的要求。深入研究开采技术，有助于煤矿企业根据实际情况，制定合理的开采方案，从而提高经济效益和生产效率，增加收益。

1 煤矿开采的技术特点

煤矿开采属于十分复杂的工程，主要是进行地下作业，需要综合运用各种技术，例如，自动化、机械化、安全、动力供应、排水、通风、提升、运输、采煤、支护、井巷掘进、测量以及地质等技术，还需要将经营方法和企业管理相结合。结合最先进的技术与煤矿开采，在一定程度上将开采技术的作用充分的发挥出来。综合煤矿开采技术的实际应用情况，基本上具有以下几方面的特点:①煤层赋存条件对于煤矿开采技术有着严重的制约。②不断移动的工作场所。③生产系统十分复杂。④为了保护工作空间，必须设置有效地人工构筑物。⑤存在着突出的安全问题。⑥开采对象具有多边形和随机性。⑦开采条件越来越差。⑧对生态环境有严重的破坏。⑨消耗的材料难以构成产品的实体。

2 煤矿开采技术的现状分析

2.1 开采结构多元化

随着社会的发展，以及灵活的经济所有制的基本形式，煤矿企业也出现了多元化的结构形式，例如，个体私营企业、地方集体企业和国家公有企业。因为不均衡的经济科技发展水平，使得煤矿开采技术存在着手工生产、半机械化和机械化的技术结构。高效、科学的集约化生产已经成为了主要的发展方向。

2.2 绿色环保型开采技术的快速发展

在开发煤矿资源的时候，能够为社会发展提供大量的能源，但是也出现了严重的生态地质问题。占用和破坏了地表土地资源，污染和破坏了地下水文结构，影响了大气自然环境。因此，急需绿色环保型的开采技术，来改善目前这种不利的局面。

3 煤矿开采技术的主要发展方向

根据我国目前采煤技术的发展需求与现状，在研发煤矿开采技术的时候，需要注重三下采煤、深井开采、矸石排放、围岩控制、地下气化以及采煤工艺等。

3.1 开采工艺多元化

对煤矿开采工艺进行改进和研发是煤矿开采的重点和发展方向。对于现代开采技术来说，主要是结合采煤技术与高新科技，从而开发出高效能智能化的采煤设备，研发硬煤层硬顶板的高效开采技术、厚煤层缓倾斜的一次采高采全综采长臂等多样化、多层次的采煤技术、薄煤层缓倾斜的长壁开采工艺，研究煤矿的集约化高效能的生产技术，提高机械化开采水平，改善作业条件，实现煤矿开采的安全可靠性与科学高效性。

3.2 采场围岩控制工艺

按照煤矿采场的围岩结构地质压力等工况条件，对采场的控制围岩理论进行进一步的完善。对一些地质构造不稳定、急倾斜的高深采场，应该科学分析其开采条件和地质煤层，在破碎顶板和坚硬顶板不利条件下，对于支架围岩和开采岩层的相互作用机理也要进行分析。还应该研究顶板动态监测工艺与支护的质量，预测和防止冲击地压，对岩层进行科学合理的控制，保证煤矿的高产高效。

3.3 深井开采工艺

随着煤矿不断增加开采深度，开采煤层的围岩控制、矿压控制、深井通风、巷道布置、防治冲击地压、热害与瓦斯治理技术难度的增大。应该针对深井的应力场分布状态和围岩的状态，变化的采场环境，矿井开采治理热害技术，巷道的支护与掘进技术，监测控制与防治冲击地压技术，高效开采技术等进行实践推广和科学研发。

3.4 三下矿井采煤工艺

应该对计算机技术进行充分的利用，对于地表沉陷规律和上覆岩层运动进行深入的研究，研究分析满足建筑物、地表和保护地下水资源需要的优化参数和开采系统，进一步完善煤矿水资源的开采保护技术、减尘充填开采技术、瓦斯共采综合技术以及沉降控制技术等，对于矿区地表的相关建筑结构进行加固改造，研究分析矿井水资源优化、土地复垦等技术。

3.5 矸石优化排放技术

对于采煤技术进行不断地改进，逐渐完善布置煤矿巷道的工艺体系，对于矸石废料进行综合利用。在煤矿开采中，出现的大量固体矸石废弃物，是对土地资源进行占用和污染的主要因素。按照因地制宜的基本原则，进行煤矿巷道的全布置，以及煤层的单一开采，不将矸石运出地面，将矿区内的废弃物矸石充填到采空区，然后进行综掘与综采的同步发展。另外，综合开发矸石，可以将其用来制造建筑材料或者发电供热等，这就实现了矸石等的再利用。符合绿色环保的发展要求，对于保护生态环境也有着积极的意义。

3.6 地下气化技术

运用煤炭的地下气化技术，属于一种新型的绿色开采技术。这种技术主要是通过使用高科技措施，将地下深层埋藏的煤炭资源控制其直接燃烧，使得煤炭产生热化学效果，出现可燃性气体，进而将煤炭转化为可以利用的气态能源。然后将气体通过管道输送到地面，转化了开采模式，采气作业代替了固体开采。在煤矿开采中，运用地下气化技术，具备效率高、成本低的技术优势，在地质条件复杂、存有高比例劣质煤的煤矿中比较适用，具有十分广阔的应用前景。但同时，由于这种技术具有一定的技术难度，包括燃烧控制方面和气体运输方面，这些关键环节都需要加强管理，避免因为管理疏忽而导致出现事故。

3.7 小型煤矿机械化开采工艺

随着煤矿开采工艺的发展，以及市场经济的快速发展，部分小型煤矿面临着巨大的发展挑战，如果不能在开采技术上进行创新，将面临着巨大的生存危机。对于小型煤矿来说，应该不断淘汰那些落后的设备和生产技术，不断提高单井的平均规模，充分拓展资源优势，对于小型煤矿的半机械化和机械自动化的技术设备结构进行大力的改善。政府应该给予一定的政策支持和资金投入，从而加快煤矿的机械自动化进程。同时，还应该充分运用先进的信息技术，加快煤矿开采的信息网络化管理，提高经济效益，促进高产高效。

4 结语

综上所述，在煤矿的开采中，为了保证煤矿的高产高效，应该结合煤矿的实际情况和开采的特点，选择最适合的开采技术。同时，在传统开采技术的基础上，结合先进的科学技术，进行合理的创新，从而有效地提高生产效率，提高煤矿企业的经济效益和社会效益。

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