试论煤矿工程采矿新技术的应用及实践要点

文/邹建忠，青海大头羊煤业有限责任公司

我国煤炭资源储量丰富，煤矿开采行业历史悠久，煤炭资源根据地质条件的不同，存在于各类环境中，其资源条件也不尽相同，加上采矿人员技术水平、采矿设备等各方面的限制，现行的各种采矿技术和方法均有着较大的缺陷，影响着煤矿的回收率、贫化率以及生产安全程度等因素，影响着煤炭开采企业的经济效益、社会效益等各方面。因此，煤矿工程采矿新技术是实现煤炭安全高效开采所迫切需要的，同时新的采矿技术也正在不断的探索和研究中。

1 采矿新技术的应用及实践要点

1.1 硬顶板和硬顶煤技术

硬顶板技术是一项现代化的采矿新技术，其主要功能是对煤矿的埋藏深度进行研究，并对煤矿所承受的压力进行控制。在实施硬顶板技术时，需借助其他技术进行，如定向水力压裂技术、倾斜顶板技术等。在各种技术的共同作用下，能实现顶煤开采的随采随冒，从而提高其回收率。在利用此项技术对顶煤进行开采时，可与步距垮落结合起来，以加快顶煤破碎的速度，并提高采矿的安全性。在通过硬顶煤技术实施煤矿工程开采作业时，同样需与其他技术结合使用，如高压注水压裂技术、爆破处理技术等。但由于硬顶煤技术的冒放性不太稳定，所以不适合用于对块度比较大的矿山进行开采。因此，在对此项技术进行优化时，应注重提升其破裂顶煤的能力，加强其对顶板的控制能力，从而提高顶煤液压支架安放的科学合理性。

1.2 爆破采矿技术

由于有的矿山硬度比较大，地形条件比较复杂，且煤矿埋藏深度比较深，开采难度大，利用一般的采矿技术难以有效地对其进行开发，因此需通过爆破的方式对矿山进行开采，再根据爆破后的开采条件，合理选用其他采矿技术实施开采作业。在利用爆破技术采矿时，工作面不需要进行支护，也不需要用到开采设备和过多的人员，所以这是一种回采工艺十分简单的新技术。在实施爆破技术前，应先将需开采的煤矿进行分层处理，然后对煤层的情况进行分析，确定安放炸药的最佳位置，再利用适量的炸药实施爆破作业。因此，并不是所有煤矿都可利用爆破技术进行开采，且需要专业人才能对爆破进行操作，以提高爆破精准度，降低爆破危险性。爆破技术也存在一定的缺陷，在对煤矿进行爆破处理后，大部分煤炭都不能被回收再利用，这就会降低煤矿的产量。

1.3 伪倾斜柔性掩护支架采煤技术

伪倾斜柔性掩护支架采煤技术的工作面一般比较长，平面倾斜角度较小，此技术所用到的生产系统并不复杂，且掘进率也不高。在利用这种技术采煤时，首先应确定好工作面，而在确定工作面的区段高度时，应结合实际开采条件，并综合考虑倾斜变化情况。一般情况下，工作面区段高度应控制在30 m左右。有的煤层储存条件比较好，且其结构相对比较简单，则可将工作区段高度提升至40m-60m。在煤矿回采过程中，应不断加长回风巷支架，而进风巷的支架则应保持不动，不需拆除。当工作面延伸至接近采矿区的地方时，就可将所有支架收回。伪倾斜柔性掩护支架采煤技术能将开采空间和工作空间隔离开来，简化顶板，并降低施工中的劳动强度，提高采矿安全性。因此，当煤层埋藏比较稳定，煤层厚度变化不明显时，就可利用此技术实施开采作业。

1.5 深层井开采技术

当前，煤矿开采区域呈现大型化发展趋势，不但采盘、采带的尺寸在增加，其开采量也在提高，因而需提高生产能力，注重新技术的应用，才能更好地满足社会发展需求。根据相关分析来看，深层井开采技术在煤矿工程中的应用，主要作用体现在以下几方面:a)在煤矿开采过程中，对冲压进行控制，并预防冲击地压的现象出现;b)对煤矿开采中的瓦斯浓度进行控制，确保其能处于安全范围内，并针对其中出现的热害进行治理;c)由于深井的通风效果比一般矿井的通风效果更差，所以需利用此技术提高深井通风率，并提升井巷布置的合理性。而在对此技术进行优化时，应综合考虑深井的围岩状态，并对深井的应力场分布特点及场地的环境情况进行研究，从而能合理选择开采设备，如高档的机械化设备，必须确保其有足够的走向长度，即采用双翼采区方式进行现场布置，才能有效提高挖掘效率。

2 采矿新技术的应用前景

2.1 实现煤矿开采的数字化

煤矿数字化是煤矿行业未来发展的主流趋势，通过建立安全监测监控系统、人员定位系统等，将矿井内部的地质条件、具体的开采方案等矿山信息，与设备、人员、环境等动态信息结合起来，并利用空间分析技术、网络技术、仿真技术等对其进行分析，能使工作人员在指挥中心通过计算机对煤矿开采过程进行控制。因此，煤矿数字化是利用计算机网络管理系统来实现的，通过一体化的管理系统，能对各类煤矿资源信息进行整合，从而提高煤矿开采效率和安全性。

2.2 实现煤矿开采的智能化

智能采矿是煤矿行业的终极目标，而要实现这一目标，就需要不断研发新的采矿技术，并对各种采矿技术进行优化。智能开采需要先实现开采环境的数字化，再利用智能化的开采设备和开采技术，通过遥控的方式对生产过程进行远程操作。同时，要利用网络技术和信息技术的作用，提高开采信息传输效率，并围绕着煤矿企业的经营管理目标，对整个煤矿工程进行信息化管理，从而提高采矿效率和安全性，在实际作业中融入节能环保理念，降低开采过程中对环境造成的污染，达到保护环境的目的。在实现智能采矿后，

3 结语

煤矿资源是中国重要的能源，随着中国煤矿消耗量的增加，煤矿企业需加大开发力度，为国家储备更多的煤炭资源。因此，在实际采矿过程中，需根据矿山环境，合理选择采矿新技术，以提高采矿的效率和安全性。随着各类新采矿技术的应用和发展，中国的煤矿行业在未来必然会实现采矿的数字化和智能化，从而促进煤矿行业的可持续发展。