浅析煤矿开采技术条件与采掘工艺

＊窦韶龙

（山西省阳泉煤业集团有限责任公司五矿 山西 045200）

我国想要快速的发展经济，重点是发展资源，而煤矿资源就是我国非常重要的发展资源，科学、合理的开发和有效利用煤矿资源可以帮助国家改善资源，推动我国经济的不断发展。煤矿开采过程中把地下的水资源排放到地面，导致地下水位降低，煤矿井下表面可以承载的压力越来越小。地面开始下沉。此外，矿山的废水未经安全处理就随意排放出来，地表的水资源被严重的污染，使得土壤逐渐变硬堵住了河床，这对农作物的生长有很大影响。在运输煤炭的时候可能会在半路上掉落一些煤炭，如果没有及时的处理和遮盖，会让非常细小的煤尘飞溅，导致粉尘污染。

1.煤矿开采技术的条件

(1)水文地质特征

河流从某煤矿场的南侧向西流向东北，河床高出海平面1093m，这也是侵蚀的基础。矿区东南部地形高，北部地势低，有利于排水。地层的水丰富度受气候和地貌等因素的影响，岩性和水丰富度之间有着密切的关系。例如，在钻探期间，漏水经常发生在石灰岩和碎屑岩中，但是漏水通常不会发生在软岩石中。

(2)煤尘爆炸性

采样几口井测试煤尘的爆炸性。测试结果表明，煤尘不是爆炸性的，但是仍然有许多因素引起爆炸。矿区部分是富含甲烷的煤层，在煤矿开采阶段会出现大量煤尘，因此必须采取措施避免在提取过程中爆炸和其他安全问题。

2.煤炭开采方法

(1)破爆方法

煤炭破碎机通常用于切割，在煤炭破碎机上安装凿子，这样可以非常有效的增加破碎程度，产生较强的破坏力，提高破碎机的工作效率。破碎机在工作中会消耗极少的一部分能量，非常安全和可靠，而且没有过高的生产成本，操作起来非常简单、方便。喷煤也是比较常用的一种方法。借助炸药爆炸的一瞬间产生的较大压力，喷出一些高温气体，高温气体也有很强的破坏力。不过也存在一些缺点，就是破坏力太强，而且时间太短，是非常危险的。因此，在炸药爆破应用中，有必要详细了解炸药消耗量，爆破角度，爆炸顺序，爆破力，合理间距等因素。所以，在使用这项技术的时候应该让有非常多的工作经验和专业知识的工作人员完成操作。现在外国研发了一种非常先进的爆破技术，通过水枪射流的一些性能给破碎煤炭提供强大的压力。

(2)装煤方法

当前，最广泛使用的煤填充方法是螺旋鼓式填充。将螺旋鼓装满煤后，浮煤将留在传送带上。为了清洁浮木炭，在机器的轨道上安装了清洁刮板。

(3)运煤方法

对于煤炭运输，刮板输送机（图1）可用于运输煤炭。运输煤炭时，应该要详细的计算刮板输送机适合工作的倾斜角度和科学的输出功率。要具体的选择一些煤炭的运输方法，然后根据正确的计算方法来有效分析和研究装料的系统，这样可以快速提高煤炭运输效率。

图1 刮板运输机

3.采煤技术的应用与优化

(1)深井开采技术

气体和热损害的控制，深井的通风，竖井和隧道的设计，煤层压力的控制以及岩石破裂压力的预防是深度采矿的关键技术。面临的问题包括：了解周围土壤和岩石层的压力；在气体处理和通风方法上表现良好；改变深井作业的工作环境和周围环境；完善用于深井作业的快速挖掘系统和支持系统；深井改善岩爆防治技术和监测控制技术；优化矿山村，无垦矿山和有水煤矿的开采技术。

(2)“三低”煤压实技术

在一些煤矿工业发展较好，有优越的开采条件，需要利用很多煤矿资源且完全依靠煤矿资源开发的经济较好地区，通常会发现密集的“三低”煤压实设计，液体填充法（液压填充），固井填充法和干式填充法，这都是经常用到的方法。利用深井填充技术进行煤矿开采会严重破坏煤矿开采区域并在矿井中产生瓦斯，导致超过了标准的危险情况，大量城市垃圾和煤石被倾倒入坑中。利用“三低”煤压实技术就可以很好的改变这个情况，不仅优化了城市的环境，而且降低了煤矿的压力。使煤矿资源应用的比较合理，在环境保护方面也发挥了重要的作用。

(3)煤炭气化技术

煤气化技术是一种化学技术，可以将煤炭燃烧到地下，并通过各种科学技术手段将其转化为燃气。它是一种新的国家能源和环境保护战略公共关系技术，也是国家倡导的高效清洁煤技术。煤气化本质上是煤燃烧和热处理的化学反应。这是一个化学过程，其中以煤炭或煤等煤炭资源为原料，氧气和水蒸气为气化剂。煤或煤的可以燃烧的部分经过高温高压等一系列的化学反应成为可燃烧的气体。煤矿资源利用高温汽化可以得到一种新型的燃料气体，是具有实用价值的煤气资源，可以很好的应用在化工厂中，对一些原材料进行加工，就是通常情况下说的合成气。汽化炉可以使煤发生汽化，合理的使用汽化设备，可以把煤炭资源转化成为气体，在很大程度上完善了煤矿的开采方式和采煤技术，并且还充分利用了地下矿井的废气，污水和其他废物。它不仅可以优化能源，还可以清除地下垃圾，从而防止损坏。褐煤在高温条件下的物理性能提高，促进了煤层气的分解，生产方便，也可以增加煤层气的利用空间。煤炭是通过地下气化开采的，可燃物可以存储在矿井下，这样可以有效减少开采煤矿之后地表出现塌陷的情况。地下汽化开采法有很多明显的优点，可以快速看到开采效果：只要点燃地下，就只能通过注入气化剂来实现连续生产。放气剂非常容易获得，并且容易提供空气，蒸汽，氧气和氢气。氧气和氢气是在原料气发生化学反应后获得的。蒸汽也很方便。它可以由高温原料气生产。在冷却过程中获得，合理使用循环经济生产技术。

4.其他综合处理技术

目前，我国的国家政策不断发展和完善，开始逐步淘汰一些比较落后的煤矿开采方法和技术，关闭一些非法的、没有先进开采技术的小型煤矿，从整体上提高煤矿企业的开采技术，不断发展和研究先进的煤矿开采技术，提高企业的开采效率和开采水平，吸引更多的技术人员从事煤矿开采工作，让更多技术先进的人才参与采矿和煤矿开发。为了提高煤矿单位的产量，企业应该积极的改进中小型煤矿的一些生产技术，最大限度的降低发生安全事故的次数。

煤矿企业由于受多种因素的共同影响，现在所使用的煤矿开采技术种类还不是特别多，依然有很多现实的问题在困扰着企业的技术人员，如矿床中地下的高温问题，相对较高的地面压力，以及要促进了煤炭开采技术逐步向计算机化和技术发展，从而实现了高效率，使煤得到智能开采（图2）。采矿技术已经走了很长一段路。在某种程度上，这避免了由于采矿过程中人工操作错误而造成的各种事故，进一步有利于合理利用煤炭资源。

图2 煤矿智能开采流程

5.结束语

煤炭开采业是我国的核心产业，需要各界的关注。有关人员应采取合理，全面的改善措施，选择合适的采矿方法和技术，最大程度地保护周围环境。确保矿产资源的合理利用。同时也可以在一定程度上改善人员的工作环境，从而有效地保证了煤矿开采的安全和环境保护。政府加强了社会主义精神文明建设，资源的有效利用也引起了广泛关注。煤炭资源作为国家战略能源，必须与加强管理，培养人才，不断创新和科学相结合，使煤炭工业真正走上可持续发展之路。