煤矿采矿的新技术与开采方法探究

王宝峰

摘 要：在社会建设发展中，煤矿资源起着重要的作用，支持着生产活动的进行。但这种资源属于不可再生资源，特别是在社会发展中，对其需求量不断增加，要实现可持续发展需要提升采矿技术和方法，使其适应社会发展需求。本文主要进行煤矿采矿新技术与开采方法的探讨，对新型采矿技术和开采技术形成更科学的认知，促进采矿工艺的进步和效益提升。

关键词：煤矿采矿;新技术;开采方法

引言

传统的煤矿作业技术已难以适应当前生产和发展需要，需要采用新型采矿技术来提升开采效率和产量。煤炭资源开采技术的发展，不仅对经济发展有所影响，且会受到经济的反作用，因此发展采矿新技术，对实现煤炭经济可持续发展有着积极意义。

一、井下开采技术的现状

先进的技术是生产效率和质量的必要保障，同时也是提高生产安全性和稳定性的前提。煤矿开采本身就是一个复杂工程，只有做好技术的优化和管理，才能確保各个生产环节的质量，提高生产效率和资源的利用率，实现安全生产、科学生产的目标。煤矿生产环节主要可分为开采、监控、管理等几部分。这几个部分相互作用、相互影响，构成一个完善、统一的整体，共同影响着煤矿采矿技术的发展过程。中国采煤技术与发达国家相比还存在一定差距，但在近几年发展过程中已取得了显著成就，例如随钻测量技术、定向钻机技术的掌握和应用等，改变了中国必须依靠国家进口设备的局面，中国技术创新的能力有所提高。

二、井下开采技术的特点

2.1井下开采技术的难度较高

与露天开采相比，井下开采技术的难度要高得多，但由于大多数煤矿都埋藏在地下，因此必须采用井下开采方式。在煤矿生产中，井下开采方式是最为重要的方式，因此研究井下开采技术具有很高的现实意义。井下开采技术的应用必须适应于煤矿地质和煤层分布的情况。并提前制定好开采方案，确定设备的应用和支护方式。

2.2开采方式的选择要根据煤矿类型来确定

不同的煤矿需采用不同的技术来进行开采，因此开采方式的选择必须根据实际煤矿类型来确定。只有针对煤矿性质特点来进行采煤技术的选择才能保证良好收益。常用的井下开采技术包括长壁开采、放顶煤开采等。在露天开采中，一般采用直接开采方式，但在井下开采中由于受环境、设备等条件制约，通常采用从上到下的开采方式。随着开采技术不断发展，定向开采方式也逐渐得到了广泛应用。定向开采不再单局限于某一个环节的开采，而是从整体出发，采用定向钻进手段对于事先校对好的方位进行煤矿开采。在钻具进入矿层后，再使用测量仪器对开采方位进行检测和调整，从而确保开采角度精确性。在钻具行进的过程中，还需不断对钻具角度进行调整，防止钻具偏离预定轨道，造成不必要的故障和事故。

三、煤矿井下开采技术

煤矿企业要想提高自身的市场竞争核心地位，就必须重视煤矿开采中井下采煤工艺的选择。煤矿企业应该根据自身的实际情况来选择准确的井下采煤工艺，只有这样，才能降低作业人员的劳动强度，降低资源的浪费，从而提高采煤的效率。下面我们就来具体说下煤矿开采中井下采煤技术的选择都包括哪些方面的内容：

3.1柱式采煤技术

柱式采煤技术是煤矿开采中最常使用也是最为传统的采煤工艺。柱式采煤方式可分为巷柱式采煤方式和房柱式采煤方式。该采煤方式的特点是在采空区内形成煤柱作为支撑，在回采过程中采用爆破方式。柱采煤技术所形成工作面较小，一般会采用多个工作面同时施工的作业方式，从而提高了开采效率。更为突出的优点是，这种采煤方式的操作性强，较易掌握，成本较低，同时还能保证开采质量。这种采煤方式的缺点在于其对于环境要求较高，在开采前必须对矿井地质进行全面勘探，基于煤层性质结构来确定矿井挖掘深度。在巷柱式采煤方式中，需每隔10m～20m的间隔设置1个煤柱进行支撑。当对矿井开采到一定深度时还需通过爆破方式进行回采。巷柱式开采方式在工艺上也较为简单，但缺点是通风效果较差，采煤作业人员的工作环境差，安全性低，且回采效率上也较低。此外，在爆破过程中容易产生灰尘，会对作业环境造成进一步污染，还会影响采煤质量的纯净度。房柱式开采方式在流程和工艺上与巷柱式开采方式大致相同，只是在工作面上比巷柱式开采方式略大。由于矿井尺寸较大，因此不适宜采用大型机械操作，需使用大量人力，开采成本较高。在房柱式开采方式中，开采环境同样较为恶劣，安全性低。

3.2 长壁开采技术与放顶煤开采技术

煤矿在地下的分布状况十分复杂多变，很多时候都找不到分布规律，这就要求开采人员对地形、地质进行深入勘探，充分掌握煤矿分布情况。对于一些地形较为复杂的矿层，传统开采方式无法满足实际开采要求，因此必须采用新型技术和设备来保障煤矿开采质量和安全性。长壁开采法就是一种应用于复杂地形煤矿开采的技术手段。

长壁开采方式是当前应用十分广泛的采煤方式，无论是在中国国内还是国际上都将长壁开采方式作为主流采煤手段进行推广和应用。长壁开采技术具有安全性高、机械化程度高等特点，能有效改善采煤作业环境，确保采煤工作效率和质量。

与传统采煤方式相比，长壁开采方式在许多环节都进行了创新和完善。首先在矿井运输方式上，长壁开采方式改变了传统采煤方式中使用轨道运输的方式，采用了效率和稳定性都较高的胶带运输方式。这种运输方式能实现从矿井到选煤厂再到铁路的一体化运输过程，且具有相配套的运输系统，极大提高了运输效率。其次，长壁开采盘区的几何尺寸也有了显著增加。盘区几何尺寸的增加可有效提高开采效率，节省开采时间。在采用了该开采方式后，煤矿开采效率提高了近10%。

从本质上来说，放顶煤开采技术也是长壁开采技术中的一种方式。放顶煤开采技术能提高放放顶煤利用率。开采过程包括放顶煤开采方案的设计、放顶煤支架的设置、相关参数的计算等;放顶煤初采与收尾方法是区段平巷布置及煤柱尺寸确定、沿空掘巷和沿空留巷技术等。

3.3 优化巷道布置减少矸石排放的开采技术

巷道施工质量对于采煤技术的应用具有重要影响，要充分发挥采煤技术的作用，就必须改进和完善现有巷道布置工艺。为此，专家和学者应在建立完善的评价体系和布置工艺的前提下，对原有开采方式和巷道设置方式进行优化，结合实际煤矿地质，制定科学合理的采煤技术方案，实现煤矿的综合开采和管理。生产流程要尽量简化，删减或合并一些不必要的生产工艺。对于生产设备要做好管理和维护，减少设备破坏和损伤。在确保了生产效益的基础上，努力实现绿色化和节能化的生产流程，并提高煤矿企业经济效益。在煤矿井下开采技术方面，中国可借鉴国外先进理论和技术，在井下安全设施、人员防护装备、瓦斯防治等方面学习国外的建设理念，最大程度减少事故发生频率，确保人员安全。煤矿生产企业应承担起技术创新和推广的责任，加大技术的开发力度，政府部门在此过程中应起到良好的推进和监督作用，并为企业提供资金和人员上的支持。

四、结束语

总而言之，随着我国社会市场经济的不断发展，我国的煤矿企业要想保证自身的市场竞争地位，就必须重视井下采煤技术的发展。井下采煤技术与采煤工艺是煤矿企业进行煤矿生产的关键，因此，煤矿企业应该充分认识到井下采煤技术与采煤工艺的选择，降低工人的劳动强度，保护环境，降低资源的浪费，从而为煤矿企业的健康稳定发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]韩佳峰.煤矿采矿新技术与开采方法的探讨[J].石化技术，2019，26（03）：194.

[2]李瑞.煤矿采矿的新技术与开采方法探究[J].居舍，2018（03）：54.