试论煤矿采矿作业中的采矿工艺与技术

杨晨晨 李永明

山西大同大学，山西大同 037003

随着社会经济的不断发展，尽管许多新能源已经得到了开发和利用，但是煤炭依然是社会经济发展最重要的基础能源。在经济发展的过程中，绿色环保的理念已经渗透到各个行业中，煤炭行业也不例外。目前，国内煤矿采矿作业坚持保护环境和节约资源的原则，有利于社会经济的可持续发展。然而，与发达国家相比，国内煤矿采矿工艺与技术还比较落后，导致煤炭供应不足的问题频繁出现。因此，加强采矿技术研究、改进采矿工艺至关重要。这不仅是实现社会经济稳定、迅速发展的需求，也是保护生态环境，实现国民经验可持续发展的必要举措[1]。

1 煤矿采矿作业中的常见工艺与技术

1.1 充填采矿工艺技术

在进行煤矿采矿作业时，采空区是经常出现的区域。在对回踩进行推进的过程中，采空区需要进行重点填充，必要时还可以综合利用支架与填充材料，从而提升采空区的填充效果。在填充工作完成后，还要加强填充体的地压管理，有效控制地表的下沉问题，便于回采工作的顺利开展。同时，利用充填采矿工艺技术，还能够有效减少因山体自燃而发生火灾的事故频率，提升采矿工作的安全性。

1.2 溶浸采矿工艺技术

在煤矿采矿过程中，溶浸采矿工艺技术属于化学方法。它是根据矿石的物理特性和化学特征，在岩层中注入相应的溶浸液，使得岩层产生化学反应而浸出煤矿矿石，然后派专门人员对煤矿矿石进行回收，从而完成煤矿采矿工作。

1.3 围岩崩落技术

围岩崩落技术，就是围岩崩落并对其进行地压管理。在推进煤矿采矿回采工作面时，制定科学合理的崩落计划，对围岩进行崩落，以此实现采空区的填充，达到地压管理的目的。

1.4 岩体加固技术

岩体加固技术就是在岩体约20m深入内插入锚索，再使用锚杆加固岩石，加固深度为岩石表面2～3cm。此外，对于破碎的岩石，还可以利用注浆技术进行固定，从而实现矿场的溜井、顶板和采矿场周围岩石稳固性的有效提升，为其他采矿工艺与技术的应用提供便利。

1.5 空场采矿工艺技术

首先，对整个矿区进行合理划分，使用矿柱来进行散空处理，实现所有矿房的开矿；其次，回采矿房，在对矿房整体进行加固时，使用矿柱和周围岩体相结合的方式进行；最后，当矿房开采完成之后，还要对采空区和采矿柱进行及时处理，使用填充物开展矿房的填充工作[2]。

1.6 煤矿采矿安全事故预防技术

1.6.1 采矿场冒顶片预防技术

在对现场进行勘察时，必须结合实际情况，选择最为合适的采场布置和采矿技术。在矿床下盘进行漏斗和天井的设置，防止片帮和上盘受到损伤。在进行开采时，应当采取从上至下、由远到近的顺序，按计划进行，使得矿区顶板的暴露时间尽可能减少，实现回踩周期的缩短和采矿效率的提升。如果采矿区出现岩石松动的现象，还要做好支护工作。采矿勘测技术在开采过程中是必不可少的，这项技术要求对顶板的冒落迹象进行观察，具体包括：顶板岩石出现松动或下沉现象、支架断裂、顶板岩石发生撞击破裂的声音、碎石掉落或淋水现象，一旦发现这些问题，必须做好必要的防护措施，便于及时疏散工作人员。

1.6.2 防止发生坠井事故

在岩体周围进行固定支架的假设，从而对岩石的稳定性进行判断。矿柱的稳定性需要岩石的稳定性作为支撑，如果岩石不稳定，则需要设置支架对岩石进行保护。隔板需要设置在提升间和梯子间中间部分。

1.6.3 采矿作业塌陷预防技术

一般来说，采矿作业区出现坍塌的主要原因为：节理发育和断层现象在矿体盘围岩中出现，导致回采工作受大量块状矿岩限制；矿体水分含量较高，粘土和粉状矿体占据矿体物质组成的主要部分，形成黏块；回踩时间过长，没有对放矿进行妥善处理等。采矿作业塌陷预防技术的主要内容如下：根据矿区实际情况，对爆破参数进行合理选择，防止大规模粉矿大块矿体，确保盘围岩具有稳定性；做好矿石的二次破碎工作，对采矿场进行平整处理。

2 煤矿采矿作业中需要注意的问题

2.1 对煤矿采空区进行处理

在进行煤矿采矿作业时，对于采空区不能立即处理，而要在确保矿石和围岩稳固性的前提下进行，以此实现采空区周围物体稳定性的保障；围岩崩落技术大多用于崩落围岩和塌陷地表矿体的开采中，如果需要在采矿区进行使用时，首先要对采矿区进行加固，并结合实际情况进行二次回采；在进行采空区的填充时，单层、向上（向下）层、水力、胶结和干式等是主要的填充方式，对于填充方式的选择必须结合实际情况，综合考虑回采工作面和矿体结构；如果采矿时需要使用到溶浸工艺技术，首先要对地表和原地的破碎情况进行考虑，选择合适的溶浸地点和溶浸方式[3]。

2.2 提升煤矿采矿作业的安全性

安全性是煤矿采矿作业需要重点关注的方面，不管选择哪种采矿工艺技术，都必须对其安全性进行保证。煤矿采矿作业与建筑施工具有一定的相似之处，因此，在采矿过程中必须加强采矿作业的安全管理，确保安全质量，尽可能使用先进的采矿技术和机械设备，实现现场安全事故与人员伤亡事故频率的有效降低。比如说：在进行煤矿采矿作业时必须对一定数量的竖井进行设置，这是矿区地质条件和开采环境决定的，由于人员需要频繁经过溜井和天井，因此必须对天井梯子、天井支架进行加固，并做好溜井周围警示标志的设置工作，从而减少事故发生频率。此外，还要对溜矿井、放矿漏斗堵塞和卡矿进行特别处理，防止机器卷扬或采矿人员被矿石挤压、深埋等现象出现。

2.3 对采矿设备进行及时更新

要实现煤矿采矿工作效率的有效提升和采矿工艺技术的优化，必须及时更新采矿设备。使用先进的采矿设备，能够实现煤矿企业经济效益的有效提升。比如凿岩车的引进，与发达国家相比，国内凿岩车工作效率较低，而且没有较好的稳定性，机器高度只有500m，与发达国家6000m的高度形成了巨大的差距，因此，引进先进的凿岩车，能够使得煤矿采矿工作效率得到大大提升。然而，先进设备的引进也要结合国内煤矿采矿的实际状况，过度追新往往会带来适得其反的效果。设备的更新需要考虑到以下因素：对设备操作人员的能力进行综合性考虑，确保设备工作人员能够操作所更新的机械设备，为工作人员的安全性提供保障；设备更新的最终目标是提升采矿工作效率，使用的新设备也要实现企业经济效益的增加；全面考虑采矿区域的实际环境，实现设备更新的科学性、合理性[4]。

2.4 合理规划矿区

随着社会经济的发展，人民群众的生活水平有了很大提升，国家的综合国力也大大增强了。但是，人民群众的生存环境遭到了极大的破坏，煤炭资源总量也在不断减少。国家在努力开发和利用新能源的同时，必须对煤炭开采进行科学合理的规划，尽可能避免煤炭资源在开采过程中的浪费现象，减少采矿作业中对煤炭的损耗。在进行矿产资源的规划时，必须优化开采的各个环节，尽可能减少开采费用，实现矿产资源的有效节约，促进煤炭产业的可持续发展。

2.5 做好采矿工作人员培训工作，提升其专业水平与综合素质

要实现煤炭企业经济效益的提升，做好采矿工作人员培训工作，提升其专业水平与综合素质也是十分必要的，具体措施有：定期对煤炭工作人员开展有重点、有针对性的培训，确保所有工作人员对采矿的基本知识有一定的了解，掌握采矿机械设备的使用方式、采矿工艺和采矿技术；做好工作人员安全管理工作，培养其安全意识，明确采矿作业中的细节，实现意外事故发生频率的有效降低；加强工作人员责任意识，培养良好的职业道德，由专门人员负责各台机器的工作，确保工作人员的安全性。

3 结语

综上所述，煤炭资源是一项重要的基础资源，对于社会经济的发展意义重大。由于煤炭属于不可再生资源，其存储量也在随着经济的发展而不断减少，因此，必须结合煤矿开矿的实际情况，合理使用采矿工艺与技术，以此实现采矿工作效率和工作质量的有效提升，最大化地避免资源浪费，减少环境污染，以实现国内矿业的健康、有效发展。在合理应用采矿工艺技术的同时，煤炭企业还要加强工作人员专业素质和安全意识的培养，合理引进新型采矿设备，实现技术、人员与设备的综合利用，全面提升煤炭企业的经济效益和社会效益，促进国内煤炭行业的可持续发展。

[1] 尹良，席艳丰. 煤矿采矿作业中的采矿工艺与技术探讨[J]. 黑龙江科技信息，2015（15）：95.

[2] 谢小明. 煤矿采矿作业中采矿工艺与技术分析[J]. 科技创新与应用，2015（23）：121.

[3] 薛涛. 谈谈煤矿采矿作业中的采矿工艺与技术分析[J]. 科技与创新，2014（17）：45.

[4] 高泳杰. 煤矿采矿作业中采矿工艺与技术分析[J]. 科技展望，2016（9）：47.