煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)研究

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摘要：我國正處于社會發(fā)展的重要上升時期，對于各類自然資源的需求量非常大。但是相對于歐美其他發(fā)達(dá)國家而言，我國的采礦工藝設(shè)備相對落后，對于礦產(chǎn)資源的利用率及開采率均較低，難以適應(yīng)社會的實際需求。因此，提高礦產(chǎn)資源開采率、促進(jìn)采礦工程的現(xiàn)代化進(jìn)程、改善開采環(huán)境，對于促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)水平的提高尤為重要。

關(guān)鍵詞：煤礦；采礦工程；采礦工藝；技術(shù)分析

1煤礦采礦作業(yè)的特點

采礦作業(yè)具有一定的危險性，為了有效避免事故的發(fā)生，工作人員必須充分了解采礦作業(yè)的主要特點：①礦產(chǎn)資源的固定性，采礦作業(yè)的工作對象為礦產(chǎn)資源，它們是自然界存在的固定礦體，且具備一定的不可再生性，因此，礦址是無法隨意選擇的；②采礦人員的流動性，我國分布著很多中小型礦產(chǎn)企業(yè)，但這些企業(yè)的規(guī)模較小，生產(chǎn)力較低，加之工作環(huán)境惡劣、工人報酬低等因素，采礦工作中難免存在人員流動問題；③礦資的不可再生性，隨著礦產(chǎn)資源的快速開發(fā)，礦資逐漸呈現(xiàn)枯竭趨勢，為了保證礦資的原量供應(yīng)，就需要進(jìn)行深層開發(fā)，這不但增加了開采難度還降低了生產(chǎn)效率，甚至造成貧礦的出現(xiàn)；④礦產(chǎn)資源質(zhì)量不穩(wěn)定性，作為一項收益高、風(fēng)險高的項目，礦產(chǎn)開發(fā)需要投入大量資金，加之其開采周期較長、開采條件復(fù)雜等因素，標(biāo)準(zhǔn)化開采簡直遙不可及，極易影響礦資質(zhì)量；⑤開采難度較大，采礦作業(yè)具有很大風(fēng)險且多數(shù)在井下進(jìn)行，實現(xiàn)自動化與機(jī)械化具備很大難度。

2煤礦工程采礦技術(shù)分析

（1）緩傾斜薄煤層開采技術(shù)。緩傾斜薄煤層開采技術(shù)所用的刨煤機(jī)，具有體積小、功率大、開采效率高及安全可靠等特點。但為了能更好地保證煤礦開采工作安全順利進(jìn)行，還需研制一套與薄煤層開發(fā)相匹配的煤機(jī)綜采液壓支架及其它配套技術(shù)。（2）緩傾斜厚煤層開采技術(shù)。對緩傾斜厚煤層的開采需使用一次性開采技術(shù)，這項技術(shù)特別注重加強(qiáng)支架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因為只有達(dá)到一定強(qiáng)度，才能防止出現(xiàn)滑倒等現(xiàn)象。同時，也能避免頂梁焊縫出現(xiàn)開裂或四連桿變形等現(xiàn)象的發(fā)生，另外一次性開采技術(shù)還保護(hù)了千斤頂可以安全工作，進(jìn)而提高開采工作的安全可靠性。（3）深層井開采技術(shù)。在煤層開采過程中，深層井開采技術(shù)的重點工作包括控制礦壓、防治沖擊地壓、瓦斯和熱害及深井通風(fēng)和井巷布置等。該項技術(shù)主要應(yīng)用在地?zé)嵛：π院艽蟆_地壓較低和煤層巖石抗壓力低的地段，為了更安全地開展開采工作，在進(jìn)行開采前，需重點研究深井圍巖狀態(tài)及其應(yīng)力場的分布特點和深井場地的環(huán)境變化情況。（4）填充開采技術(shù)。填充采礦工藝技術(shù)指的是在回采工作前進(jìn)期間，選擇合適的填充材料對于采空區(qū)進(jìn)行補(bǔ)足，通過一定的支撐強(qiáng)度達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。面對特殊開采環(huán)境的情況下，在填充材料的基礎(chǔ)上還可以聯(lián)合支架支撐，確保采空區(qū)一年的支撐強(qiáng)度。該工藝技術(shù)的應(yīng)用，能夠顯著改善回采工作的安全性，減少事故的發(fā)生、提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。（5）溶浸采礦工藝技術(shù)。溶浸采礦工藝技術(shù)屬于化學(xué)開采方式，在開采前期對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘探，結(jié)合礦產(chǎn)資源的化學(xué)與物理特性深入分析，選擇合適的溶浸液灌注到礦層中，與目標(biāo)對象發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，把將要開采的礦產(chǎn)資源固體轉(zhuǎn)化為液體，能夠很好地實現(xiàn)對礦產(chǎn)資源的開發(fā)。溶浸采礦工藝技術(shù)的安全系數(shù)高、對礦產(chǎn)資源的開采和利用率高，同時能夠滿足節(jié)能環(huán)保理念，是非常具有應(yīng)用前景的工藝技術(shù)。

3煤礦采礦工藝技術(shù)的改進(jìn)策略

（1）完善政策制度。沒有規(guī)矩不成方圓，煤礦企業(yè)的管理與發(fā)展離不開完善的政策制度，企業(yè)管理者不應(yīng)只看眼前利益，要重視科技創(chuàng)新的應(yīng)用。當(dāng)?shù)卣梢酝ㄟ^制定政府補(bǔ)貼等政策鼓勵倡導(dǎo)煤礦企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，對于不愿意進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的企業(yè)，政府也可以制定強(qiáng)制與鼓勵措施，實現(xiàn)獎罰并重，提升企業(yè)對先進(jìn)工藝技術(shù)的認(rèn)識度。除此之外，國家還應(yīng)制定完善的工作制度，明確煤礦行業(yè)的工作目標(biāo)、開采流程，并嚴(yán)格劃分管理者的崗位職責(zé)，制定各種管理辦法，使工作人員可以有法可依、有章可參，工作中各司其職，避免違法操作，實現(xiàn)采礦技術(shù)的規(guī)范化，進(jìn)而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。（2）工藝技術(shù)智能生態(tài)化。當(dāng)前社會是知識經(jīng)濟(jì)的時代，各類先進(jìn)的信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用，煤礦行業(yè)也不例外，只有將自動高新的技術(shù)手段不斷應(yīng)用于煤礦開采作業(yè)，才可以真正實現(xiàn)煤礦開采技術(shù)的智能化發(fā)展。相較傳統(tǒng)的煤礦開采技術(shù)，無人開采將是主要的智能化發(fā)展方向，它不但可以節(jié)約人工成本，還可以確保工人安全，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，生態(tài)化也是煤礦開采技術(shù)的發(fā)展方向，煤礦開采過程中難免會產(chǎn)生大量的廢氣、廢物，給礦區(qū)周圍的環(huán)境造成了極為嚴(yán)重的污染。為此，煤礦開采技術(shù)不但要實現(xiàn)智能化，還要在降低污染的基礎(chǔ)上實現(xiàn)生態(tài)化發(fā)展，保護(hù)人們的生存環(huán)境。（3）建立塌陷預(yù)警系統(tǒng)。煤礦開采工作的安全系數(shù)極低，企業(yè)亟需借鑒全球定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢組成先進(jìn)的地理位置信息主體，建立煤礦塌陷的預(yù)警系統(tǒng)。比如，在采礦過程中，企業(yè)可以采用3s技術(shù)綜合分析方法，全面監(jiān)控礦區(qū)表面的塌陷區(qū)域，并根據(jù)遙感圖像分析判斷，在分析采礦資料的基礎(chǔ)上建立井下礦區(qū)的滅害管理系統(tǒng)，以保證工作人員監(jiān)測、記錄、管理井下的煤礦數(shù)據(jù)信息，在儲存分析的基礎(chǔ)上實現(xiàn)信息的動態(tài)反饋，從而有效預(yù)防煤礦事故，做到安全生產(chǎn)。經(jīng)過長期的技術(shù)研究，我國在借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，已經(jīng)初步形成了一套完善的煤礦開采技術(shù)系統(tǒng)，例如，以填充為導(dǎo)向的成套技術(shù)，以廢石處理為導(dǎo)向的整套技術(shù)資源等。采礦工藝技術(shù)的高低，直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，只有不斷開發(fā)研究開采技術(shù)，才可以確保煤礦行業(yè)不斷發(fā)展，并取得明顯進(jìn)步。（4）提高采礦人員素質(zhì)。煤礦開采技術(shù)的應(yīng)用，離不開專業(yè)技術(shù)人員的支持，影響企業(yè)效益的首要因素便是工作人員的綜合素質(zhì)。由于煤礦開采工作的獨特性，工作人員從事的工作大都繁瑣復(fù)雜、重復(fù)性高，需要工作人員具備較高的技術(shù)素質(zhì)。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)定期開展各種技術(shù)培訓(xùn)活動，一方面，應(yīng)教授采礦人員熟悉使用各種設(shè)備，了解采礦中的技術(shù)知識，使每一位工作人員對采礦有一個大致的了解；另一方面，還應(yīng)著重培養(yǎng)工作人員的安全意識與責(zé)任意識，注意采礦中的細(xì)節(jié)問題，盡力避免意外事故的發(fā)生。

4結(jié)束論

總之，現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠顯著改善工作的安全性，提高開采效率和質(zhì)量，推動礦業(yè)的穩(wěn)定與持續(xù)化發(fā)展。在新的時代背景下，礦山采礦工作應(yīng)當(dāng)結(jié)合安全與環(huán)保理念，積極開發(fā)綠色開采技術(shù)，在提高礦產(chǎn)開采經(jīng)濟(jì)效益的同時，提高采礦帶來的環(huán)境與社會效益。

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作者：范志勇 單位：鄂爾多斯市天地華泰采礦工程技術(shù)有限公司