现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探讨

董建华

陕西煤矿安全监察局榆林监察分局

现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探讨

董建华

陕西煤矿安全监察局榆林监察分局

近年来，随着改革开放的发展和进步，我国综合国力迅猛增强，社会经济发展水平不断提升，极大地推动了各行各业的蓬勃、有序发展。在此社会发展背景下，工业作为我国的支柱型产业也有了突飞猛进的发展，其中，采矿业作为其重要的组成部分，在科学技术与日俱进的前提下也在蒸蒸日上，采矿工艺技术不断更新，大大满足了采矿作业的需求，在进行采矿作业过程中，现代化采矿工艺技术得以应用，满足了市场经济发展需要。

现代化；采矿工艺；技术；采矿工程；应用

1 、煤矿采矿作业的特点

采矿作业具有一定的危险性，为了有效避免事故的发生，工作人员必须充分了解采矿作业的主要特点：①矿产资源的固定性，采矿作业的工作对象为矿产资源，它们是自然界存在的固定矿体，且具备一定的不可再生性，因此，矿址是无法随意选择的；②采矿人员的流动性，我国分布着很多中小型矿产企业，但这些企业的规模较小，生产力较低，加之工作环境恶劣、工人报酬低等因素，采矿工作中难免存在人员流动问题；③矿资的不可再生性，随着矿产资源的快速开发，矿资逐渐呈现枯竭趋势，为了保证矿资的原量供应，就需要进行深层开发，这不但增加了开采难度还降低了生产效率，甚至造成贫矿的出现；④矿产资源质量不稳定性，作为一项收益高、风险高的项目，矿产开发需要投入大量资金，加之其开采周期较长、开采条件复杂等因素，标准化开采简直遥不可及，极易影响矿资质量；⑤开采难度较大，采矿作业具有很大风险且多数在井下进行，实现自动化与机械化具备很大难度。

2 、现代化煤矿采矿工艺技术在采矿工程中的应用

发展和完善煤矿开采的方法和工艺有利于煤矿的运营与发展，采煤工艺的完善涉及到开采的各个环节。目前中国的采煤方法不断与先进的科学技术相结合，逐步发展为具有可靠性、高效性、安全性和智能性的采煤工艺。通过采煤设备和监控系统的协调配合，不断完善采煤技术、改进采煤工艺、构建采煤系统。

2.1 露天开采技术

露天开采是煤矿开采最常用的方法，这种采矿方法与其它方法相比受环境限制小，通过由上至下层层递进来挖掘矿藏，因而成本相对较低、效率相对较高，是一种比较稳妥的采矿方法，在一定程度上促进了中国采矿企业的发展。露天开采时，专业人员要对该地的矿井情况进行检测分析，找好开采位点，然后用专业设备把煤矿表面的岩石破坏，再用采矿机器将煤炭挖掘出来，最后把开采出来的煤矿通过各种运输装置运送到加工地点对其进行进一步处理。但露天开采需要较大的工作面积，且直接排放到空气中的污染物较多，这与当前倡导的环境友好型经济模式不符。

2.2 井下开采技术

井下开采对中国采矿企业的发展具有一定帮助。相比露天开采，井下开采对环境的污染程度较轻，并极大提高了生产效率。井下开采煤矿时，需在煤层中开辟一个倾斜的入口，开采人员会将待采矿层进行人为划分，把它们隔成若干个不同的小区域，再通过对不同区域的探测和分析分别确定不同的开采方法，人们通常会根据自己所在区域含水量的多少，来决定采用水采或旱采的方法。但井下开采对煤矿回采的利用率较低，且容易发生安全事故，这就要求施工单位做好安全工作，配备足够可靠的安全设施。

2.3 极倾斜煤层开采技术

极倾斜煤层开采法较前两种开采方法使用较少，主要用于对已采过的煤矿进行二次挖掘，实现煤炭开采的充分性与彻底性，对开采人员专业知识要求更高。开采过程中，在符合企业开采要求和煤矿开采规范的前提下，对工作区域进行科学划分，采取不同的采矿工艺，充分保障开采人员的安全和开采工作的顺利进行。

2.4 小阶段爆破开采技术

这种新技术需要对矿体按较小的阶段进行划分层次，根据每个阶段的采煤要求，进行施工设计，通过凿岩爆破实现煤炭资源的回收。由于采用阶段较低，安全性大大提高。但是矿柱损失严重，同时回收的煤炭量非常少，因此此种方法一般情况下使用于优质煤炭资源的回收，或某特定环境下的煤炭资源。从综合效益上讲，仅适用于部分煤矿。

2.5 刨煤机的利用

这类机械设备主要应用于地表、和浅层煤矿进行挖掘开采。由于具有较强的机械化能力，动力能力强，因此在一定程度上降低了煤矿企业对于采煤工人的需求，降低了人员操作的事故风险，加上设备运转的连续性和人工成本的开支，实现了采煤成本的综合降低，提升了煤矿企业的经济效益。但是，由于作业环境高尘高湿等地下作业面的各类环境影响，设备的保养和维护频率要相对较高，同时一旦设备出现大型故障，对工程进度影响也较大。

3 、煤矿采矿工艺技术的改进策略

3.1 完善政策制度

没有规矩不成方圆，煤矿企业的管理与发展离不开完善的政策制度，企业管理者不应只看眼前利益，要重视科技创新的应用。当地政府可以通过制定政府补贴等政策鼓励倡导煤矿企业技术创新，对于不愿意进行技术创新的企业，政府也可以制定强制与鼓励措施，实现奖罚并重，提升企业对先进工艺技术的认识度。除此之外，国家还应制定完善的工作制度，明确煤矿行业的工作目标、开采流程，并严格划分管理者的岗位职责，制定各种管理办法，使工作人员可以有法可依、有章可参，工作中各司其职，避免违法操作，实现采矿技术的规范化，进而提高企业的生产效率。

3.2 工艺技术智能生态化

当前社会是知识经济的时代，各类先进的信息技术被广泛应用，煤矿行业也不例外，只有将自动高新的技术手段不断应用于煤矿开采作业，才可以真正实现煤矿开采技术的智能化发展。相较传统的煤矿开采技术，无人开采将是主要的智能化发展方向，它不但可以节约人工成本，还可以确保工人安全，为煤矿企业创造更高的经济效益。除此之外，生态化也是煤矿开采技术的发展方向，煤矿开采过程中难免会产生大量的废气、废物，给矿区周围的环境造成了极为严重的污染。为此，煤矿开采技术不但要实现智能化，还要在降低污染的基础上实现生态化发展，保护人们的生存环境。

3.3 建立塌陷预警系统

煤矿开采工作的安全系数极低，企业需借鉴全球定位系统与地理信息系统的优势组成先进的地理位置信息主体，建立煤矿塌陷的预警系统。比如，在采矿过程中，企业可以采用3s技术综合分析方法，全面监控矿区表面的塌陷区域，并根据遥感图像分析判断，在分析采矿资料的基础上建立井下矿区的灭害管理系统，以保证工作人员监测、记录、管理井下的煤矿数据信息，在储存分析的基础上实现信息的动态反馈，从而有效预防煤矿事故，做到安全生产。经过长期的技术研究，我国在借鉴国外先进经验的基础上，己经初步形成了一套完善的煤矿开采技术系统，例如，以填充为导向的成套技术，以废石处理为导向的整套技术资源等。采矿工艺技术的高低，直接影响着企业的经济效益，只有不断开发研究开采技术，才可以确保煤矿行业不断发展，并取得明显进步。

3.4 提高采矿人员素质

煤矿开采技术的应用，离不开专业技术人员的支持，影响企业效益的首要因素便是工作人员的综合素质。由于煤矿开采工作的独特性，工作人员从事的工作大都繁琐复杂、重复性高，需要工作人员具备较高的专业素质。因此，煤矿企业应定期开展各种技术培训或比武活动，一方面，应传授采矿人员熟悉使用各种设备，了解采矿中的技术知识，使每一位工作人员对采矿有一个大致的了解；另一方面，还应着重培养工作人员的安全意识与责任意识，注意采矿中的细节问题，尽力避免意外事故的发生。

总而言之，现代化采矿工艺技术在采矿工程中具有较大的应用优势，能够显著改善工作的安全性，提高开采效率和质量，推动矿业的稳定与持续化发展。在新的时代背景下，煤矿开采工作应当结合安全与环保理念，积极开发绿色开采技术，在提高矿产开采经济效益的同时，提高采矿带来的环境与社会效益，促进我国经济的可持续发展。

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