探究煤矿采掘中的采矿工艺及采矿方法

荣江海

(山西南煤集团南庄分公司，山西 阳泉 045000)

1 煤矿采掘中采矿工艺

1.1 露天开采

煤炭开采方式依据煤炭资源的地理位置和所处的开采环境来决定。露天开采是比较粗放的开采方法，在我国煤炭资源开采过程中很少使用。除非遇到地质煤矿资源极为丰富，且煤层处在接近地表地区的位置。露天开采技术的关键在于逐层开采，通过铲地式将地表图层一点点地挖开，露出地下煤炭资源，然后实施开采计划。露天开采技术所具备的技术含量较低，只需通过大型机械设备就可以开展开采工作，而从投入成本上来看，可以大幅度降低技术成本的投入。从资源利用效率来看，露天开采技术对于开采单位而言，可以有效地将资源进行利用，减少了资源浪费的现象。不过，露天开采始终是粗放式，由于依据矿层的范围以及深度大小对地表展开挖掘工作，必然会对当地的植被和生态造成恶劣影响，这不符合我国可持续发展战略计划。

1.2 井下开采

井下开采技术是使用最广的煤炭开采技术，但井下开采的关键在于地下矿井建设。因此，在勘探到地下含煤量丰富的前提下，就要对矿井进行铺设，对矿道和地质结构进行勘探，满足开采阶段所有的需求。而如今，信息科技的发展促使地下勘探技术的革新，机械化开采方式提高了煤炭开采的效率，也节省了大量的人力。不过，井下开采所涉及到的资本投入较大，对煤矿的安全系数较低，特别是对施工人员的人身安全保障较弱，因此，井下开采技术一定要做好安全防护措施，确保项目工程的安全。井下开采的优势在于，在不影响地表植被的情况下对地下资源进行开采挖掘工作，从实现资源开采与生态建设共同发展的道路，以维持当地较好的自然资源发展水平[1]。

1.3 极倾斜煤层开采

极倾斜煤层开采技术对地质应用环境和条件具有严格的要求。而在使用该技术进行开采之前，首先要通过技术工作人员对地下煤炭资源以及地表地质结构进行勘测，并结合该项技术的应用条件展开对煤矿开采的设计工作。然后，工作人员还要对在极倾斜煤层开采技术中所应用到的机械设备进行了解布置，以满足极倾斜煤层开采技术在设备方面的所有要求，同时，工作人员还要做好设备的保障工作。最后，在使用极倾斜煤层开采技术阶段，要确保矿井内的安全，保证整个开采阶段的通风情况，对巷道内所应用到的各项技术和系统进行监督完善，保证该项技术能在开采工程中顺利进行。

2 适合我国煤矿开采的一些新技术

2.1 刨煤机开采技术

刨煤机开采技术应用适应于中等煤炭资源矿地，其主要应用原理就是通过刀截面实现对煤层的挖掘，其深度达250 mm，并通过智能驱动系统来实现对煤炭地开采和输送，以此来实现煤炭开采技术的全自动化操作。而且，刨煤机在开始阶段只需要通过无极绳来与机体进行连接，在开采煤炭阶段通过导轨的滑行来实现对煤炭的切割，大大提升了煤炭的开采效率和开采质量[2]。

刨煤机综采机组配套图见图1。

图1 刨煤机综采机组配套图

2.2 炮采放顶煤法

炮采放顶煤法是通过顶梁的滑移来实现对煤炭的开采。因此，该技术方法只适用于深度超过5 m的，并且属于倾斜的煤层资源分布地区，在煤炭区域的开采问题上就有所限制。但由于该方法可以通过滑移顶梁上的支架来实现自己移动，其结构简单、安全、质量轻、安装拆卸等较为方便，且适应开采环境的能力较强，投入的成本较低，符合大部分企业在倾斜面的煤层分布区域进行开采作业。

3 煤矿采掘过程中采矿方法应用需注意的问题

3.1 把握煤矿实际情况，进行合理方法选择

煤矿开采阶段所应用到的开采技术有许多种，而具体到所使用的相关开采技术是工作人员依据实际工作环境来决定。这就要求工作人员通过以下几个方面来作为判断工作环境的依据，从而选择出正确的采矿技术。第一，工作人员要对煤矿资源所处的实际环境进行详细的了解。由于区域内的资源分布状况不同，且煤矿矿质和地质的差异，导致煤矿开采难度和开采质量会有较大的不同。因此，煤矿勘察工作人员要对所需开采煤矿有详尽的了解，在掌握煤层结构、地质结构、地理位置和地处环境后，再决定使用哪种开采技术。第二，由于煤矿的地理位置和煤层结构差异，不同的开采技术会对地表生态产生不同的影响，甚至会改变地质结构，继而对煤矿事故的发生埋下隐患。因此，在煤矿技术的开采选择上，应符合科学规划的标准，结合煤炭资源的地质情况以及地理位置采用合适的开采途径和方法。

3.2 进行合理采矿设计，优化实际工作方案

采矿设计是经过对地理位置和地质结构勘探后，规划的符合安全开采标准的设计。该设计工作的重要性直接关系煤矿矿井安全以及相关工人的人身安全，因此，不容马虎。而煤矿设计所涵盖的工作类目繁多，责任重大，因此，在进行设计的时候要依据煤矿开采的合理性、开采的质量和煤矿企业的实力实施合理的规划。这就要求设计人员要掌握煤炭开采等相关知识和勘查设计等理论，并能够结合实地考察和经验，再综合各方面的因素和标准设计采矿方案。当然，为了提高采矿的效率和矿井的安全性，相关工作人员往往会根据实际开采详情进行方案优化，从而对煤矿开采做到有效保障。而相关开采管理负责人要对矿产所使用的开采方法的优缺点进行详细的了解，并结合开采的进度和所遇问题不断调整工作方案，从而使得开采质量上升，优化开采方法[3]。

3.3 坚持安全生产，实现绿色环保

安全生产是煤矿开采阶段最重要的执行标准，也是所有行业最关心的问题。因此，煤矿企业在对煤矿实施开采阶段，要将安全放在工程的首位，坚持安全第一，管理好每一道安全的关卡。而煤矿开采负责人和管理方要对所使用的开采技术的安全性和危害性进行全面的了解，并对矿工对开采方法的了解和认识程度有所掌握。而在开采之前，必须要保证所使用的煤矿开采方法不对开采过程带来安全问题的前提下，就可以在实际生产中应用。煤矿开采除了要做好安全工作之外，还要确保将对生态环境的危害降到最低，实现绿色环保的生产环境。所以，这就要求企业在煤矿开采技术的选择上，要实时观测该技术应用过程中对矿井周边带来的影响，同时也要实时掌控该技术对地表生态和周围地质结构的影响，结合这两种因素选择最佳的开采技术。煤炭对环境具有一定的污染性，同时所留下的矿井也对地表生态带来一定的影响，企业在开采的过程中，要树立绿色环保的开采理念，将对生态和地质的伤害降到最低，从而真正实现绿色环保的煤矿开采工程。

3.4 加强人员素质培养，提高工人的技术水平

煤矿开采技术的应用不仅决定整个开采过程的顺利和开采的煤炭质量，还要求每个煤炭开采工人对该技术有所掌握，这样才能将技术落实到每个工人头上，从而应用到实际工作中。而作为煤矿企业，要掌握好每一位工人的工作进度和情况，并针对施工过程中存在的问题进行及时的纠正和完善。当然，为了进一步保障煤矿开采的顺利，提高开采质量，企业就要做好对员工的素质和技术培训工作，改善相关工作人员素质不高的问题，解决员工所遇到的技术难题，进一步提升开采工作者的工作能力。同时，企业还要加强工作人员在技术领域地创新水平，加强技术人员和工人的素质水平，并通过输送优秀技术人员去专业院校进修专业知识等方式，来提升开采的技术质量。当然，煤矿开采的过程中还要就开采质量和开采水平建立制度，一方面是规范煤炭行业管理，另一方面是提升行业标准，提高工作人员的工作激情，以此来保障企业在煤矿开采阶段的专业性和质量。

4 结语

随着煤炭资源利用效率的大幅度上升，煤炭企业在资源开采过程中越发重视开采方法。毕竟，开采方法的合理性关系企业煤炭的开采质量和效率，与企业的效益有直接关系。而现代化技术优化了传统开采技术，在开采效率和开采方法的应用上得到大幅度改善，同时，绿色开采理念的渗入，使得我国煤矿开采行业向着持续、高效、绿色、健康的方向发展。