煤矿开采新技术的利用与实践

＊王 俊

（阳煤集团寿阳景福煤业有限公司 山西 045000）

随着我国经济和国力的提升，对煤矿的需求量也在日益增加，导致以往传统的采矿技术不能满足我国日益增长的能源需求，所以煤矿业引进更为先进的新技术是一种必然的趋势。在以往的煤矿业的发展中，其机械水平较低、缺乏安全意识，而新的技术的应用可以很好的弥补原先采煤技术中的问题，使我国的煤矿业得到进一步的发展。

1.煤矿开采新技术应用的重要性

(1)采煤新技术有利于提高煤矿企业的竞争力

在以前使用传统的采煤技术进行开采的阶段需要运用大量的劳动力，而人工劳动力的成本不仅较高，其煤矿的开采效率也较为有限。而在煤矿的开采中使用新的采煤技术，新的大机械设备可以代替大部分人工劳动力的工作，同时机械设备的工作效率更高。所以采煤新技术的应用可以极大降低生产中的成本，开采成本的降低则可以保持价格方面的优势，使煤矿企业在市场中提升自身的竞争力。

(2)采煤新技术对环境的破坏较小

在以往的采煤行业中，过于追求获取更高的经济效益，缺乏环境保护的理念，而且在采煤的过程中会产生很多的垃圾和废物都不经过基础的处理，就将其排放。但是在煤矿的开采中往往含有大量的重金属，如果不经过处理就排放，产生的垃圾会污染水资源和土地资源，并且这些破坏都是不可以挽回，会造成非常严重的环境污染。特别是在一些露天的煤矿，对周围的环境的破坏更为严重，对周围的植被、水位等方面都会造成一定程度上的破坏。这些环境破坏也会很容易引发地质灾害，威胁到人类的生命安全。而新的采煤技术中的机械设备的应用，可以在开采的过程中对产生的垃圾和废物进行回收利用，减少煤矿资源的浪费。但是其中产生的垃圾中有部分不能进行循环利用，仍旧需要将其排放，而新的采煤技术中有一套样的处理系统，可以通过化学方式对产生的垃圾和废物进行处理，将其中包含的有害物质剔除，在按照国家相关的规定将其排放，可以有效的减少环境污染，保护大自然。

(3)采煤新技术使采矿人员的安全得以提升

在我国有很多的煤矿开采是掌握在私人手中的，所以煤矿的开采较为分散，并且也没有统一的行业的生产标准[1]。而且私人的煤矿生产更加重视经济效益，导致很多的私人煤矿很容易产生安全事故。造成这一严重情况的原因大致分为两个，第一是因为煤矿的生产没有一个完整的体系，对采煤工作的人员的约束力不足，给采煤工作带来了很大的安全隐患。第二则是在以往的煤矿开采过程中很多的环节和流程是需要人工开采和操作，但是人工的操作具有更多的不可控因素，其安全性能较低。但是新技术中的机械设备可以有效的提升安全性能，使工作人员的安全得到进一步的保障。

2.煤矿开采新技术的利用和实践

(1)深井开采技术

深井开采技术应用的具体表现是需要在原有立井的深度基础上进行延伸，有效的提升煤矿的开采强度。在以往的煤炭的开采中，其使用的技术较为传统落后，只能开采一些浅层的煤矿资源，并没有进入更深的挖掘。但是浅层的煤矿资源是有限的，经过多年的开采浅层的煤矿资源已经被消耗殆尽，所以开采更深处的煤矿资源是一种必然的方向。而深井开采技术的应用可以有效的提升深层煤矿资源的利用率，同时还可以降低开采的成本。虽然深井开发技术比起传统的采煤技术有着明显的优点，但是也存在着问题。因为深井开采技术针对的是深层次的资源的开采，所以管理上的难度更大，并且面临的环境的问题也更为严重。这些开采中的问题都会在一定程度上限制了深井开采技术的开展，导致这项技术没有被广泛的推广和使用。而且这项技术在使用的时候对设备的要求也更高，受到深度的限制，需要机械设备能够更换排水，并且应用最新的开采系统设备，具体操作难度仍然较大。而在深井技术具体实践的过程中，因为不同的煤矿中采深均是不相同的，导致其开采的时候需要将技术进行针对性的调整，导致开采的难度增加。另外还需要控制作业面的温度，很多的深井开采的温度在40℃以上，需要将温度降下来，确保开采过程中的安全性。而在降温的时候除了可以应用常见的通风降温之外，也可以应用物理降温的方法，采用冰冷低温辐射降温技术将作业面的温度有效的降低下去。

(2)爆破采矿技术

在煤矿的开采中，由于一部分的煤层的地质较为复杂，导致无法对煤矿进行回采，针对这种地质情况的煤矿，可以采用爆破技术，以此来提升煤炭开采的安全性和工作的效率。但是这种技术在具体实施的的过程中，首先要做的是需要将煤矿进行分层，然后根据煤矿层的具体情况，制定具体的爆破的方案，找到一个合适的位置放置爆破物，确保整个爆破过程的科学性，将爆破的威力确定在一定范围之内，减少爆破对其他事物和环境的破坏，使回采实施的过程变的较为简单，以此来提升工作效率。在煤矿的开采中可以采用的爆破技术很多，而其中的水胶炸药爆破技术则是其中最多被使用的一种爆破技术，特别是在我国的煤矿业中被广泛使用。另外电雷管爆破技术也是国内使用最多的爆破技术之一，因为这种爆破技术具备操作简单和爆破性强等优点，但是同时在使用的过程中这种技术很容易受到一些其他因素的影响，容易出现安全事。所以在使用的过程中一定要严格的按照相关的规定去操作，确保操作时候的安全性。但是在电雷管爆破技术的应用的前提是需要建设电爆网，预防爆炸之后产生的杂散电流。同时还需要严格的规定电雷管在爆破中的使用的规格，必须确保质量达到标准。另外基于电雷管爆破技术而进一步优化的中深孔爆破技术则是很好的弥补了原先技术中存在的缺点，不仅适合大型的开采设备，还具有更高的产能。在这种技术的具体使用的过程中，需要结合数据对爆破过程中的流程进行科学的规范，保障爆破的质量。而水胶炸药爆破技术在具体的应用中，需要注重降低炸药的可燃性，避免在爆炸之后出现二次爆炸的情况。水胶炸药爆破技术可以应用到含硫的煤矿中，避免爆破后出现燃烧。

(3)综采放顶煤采煤技术

综采放顶煤的采煤技术是基于以往的传统开采技术上发展而来的，对煤矿中的特厚煤层可以实现高效的开采。并且这项技术对传统的采煤技术的改变部分也较少，只需要将传统综采技术中的液压支架进行改变就可以，在初期的技术设备的改进中资金的投入较少。未来实现煤层的高效的开展，需要将采煤的高度和放顶煤的高度控制在合适的范围之内，确保采放比在规定范围之内，就可以对特厚的煤层实行高效的开采。但是在具体实践的时候，很多时候工作面的煤体很容易因为受到支承的压力的原因而变的破碎。所以需要将顶煤从液压支架后方的煤口放出，并且在放顶煤的时候还是需要结合的情况来进行放置。在一般情况下降采放比控制1:3左右即可的。比如说在开采的过程中，综采工作面的高度为4m，则放置的顶煤的厚度就需要达到12m，这样的情况就是表示在开采的过程中可以对12m的厚煤层进行开采。综采放顶煤采煤技术对特厚煤层的开采具有十分明显的优势，其开采效率较高，所以这种技术已经成为了特厚煤层开采中的主要应用技术之一，并且已经取代了传统的采煤技术，而综采放顶煤采煤技术开展的基本原理如图1所示。

图1 综采放顶煤采煤技术的应有原理

(4)充填采煤技术

在以往的煤矿开采的过程中，就是传统的采矿的方法的运用的过程中大部分都会应用完全垮落法管理煤矿的顶板，但还这会导致岩层运动，在煤矿的开采区域内形成沉陷区。沉陷区的形成对当地的生态环境的破坏巨大，不仅如此，对一些设施和建筑物也都会不可避免的产生破坏，并且给周围的居民的生活带来很大的影响。但是随着矿区内人类聚集点的迁出和我国政策的变动，对煤矿开采过程中的环保要求也在逐渐的提高，所以解决煤矿开采中的沉陷问题是迫在眉睫的问题。而充填采煤技术则可以很好的解决沉陷问题，通过向煤层开采过程中形成的采空区选择充填材料重建，以此来阻止地表的下沉。虽然这种技术的应用并不能完全的解决沉陷所造成的问题，但是这样的技术可以很大程度上解决煤矿开采中的沉陷问题，尽量的减少因为沉陷带来的地质问题。并且这种技术还可以帮助解决煤矿开采中出现的隔水层的断裂和瓦斯涌出的问题，同样通过充填，使地质结构中的隔水层和隔断层更加坚强，防止地下水和瓦斯的渗漏。充电采煤技术同样也是一种绿色的采矿技术，需要被广泛的推广和使用，解决更多煤矿开采中的问题。而这种技术的使用的关键点就在于充填材料的选择，基本上都会选择水砂充填材料和高水充填材料等材料，需要根据煤矿的具体情况选择合适的充填材料，确保充填的具体效果。

3.结束语

综上所述可知，在煤矿的开采中对开采技术的安全性和成本方面的重视程度越来越高，并且煤矿经过了多年的开采，一些在表层容易开采的煤矿资源已经所剩不多，导致煤矿的开采难度也越来越大。所以需要对煤矿开采中的新技术进行探索，最大程度上满足现阶段对煤矿开采的需求，在有效的提升产能的基础上还可以降低煤矿开采的成本，促进我国煤矿开采业的发展。