煤矿采矿技术应用现状及改进技术的研究

发表时间：2018-10-10T11:33:19.397Z 来源：《防护工程》2018年第14期作者：王正伟[导读] 我国的煤炭资源十分丰富，煤炭的产量也处在世界的前列，煤炭一直都是我国的重要能源

王正伟

榆能集团榆树湾煤矿陕西榆林 719000

摘要：我国的煤炭资源十分丰富，煤炭的产量也处在世界的前列，煤炭一直都是我国的重要能源。然而，我国的煤矿采掘技术还不够先进，在进行采掘的时候常常面临不合理与浪费的情况，这导致了比较大的经济损失。基于人口规模日益扩大、工业深入发展、经济建设不断进行的影响下，我国需要更大的煤矿生产量。为此，实现煤矿采掘技术的改进是我国迫切需要解决的一个问题。下面，笔者对煤矿采矿技术的应用现状及改进技术等问题进行了简要的分析。关键词：煤矿采矿技术；应用现状；改进技术中图分类号：X752? 文献标识码：A

1中国煤矿采矿技术的应用现状

1.1深矿井开采技术

该技术主要应用于一些开采深度较大、作业环境较为复杂的煤层开采中，由于随着开采深度的增加开采环境中的地应力、地温及岩溶水压等都会相应增高，且容易在开采过程中出现强烈的扰动，这些都将在一定程度上增加煤矿开采的难度与安全隐患，而采用深矿井开采技术能通过合理的开采位置选择、技术控制、有效支护等手段减少开采过程中受到的地应力、岩溶水压及地温等因素的影响，进而保证开采的安全性与高效性。但由于作业现场处于地表下较深位置，在现场检测及巷道维护等方面的技术还有待进一步完善。

1.2充填采矿技术

该技术的应用主要是为了应对煤炭采空区域因压力变化而发生陷落或崩塌所造成的安全隐患，同时有效的充填也能一定程度上避免地表塌陷所造成的地表环境破坏，是一种有效的压力控制开采技术。充填采矿技术应用的一个关键要素在于充填料的选择，最早使用的充填料是山砂、河砂、细石等固体填料，而为了实现矿上开采废弃物的回收再利用，近年来也出现了矿山废弃物胶结充填的方法，充填结构的强度和稳定性得到了很大的加强，也能更好地保证煤炭开采的安全性，是一种有利于煤矿产业可持续发展的技术。

1.3小规模爆破采煤技术

该技术是传统爆破采煤技术经改良后所产生的一种采煤方法，主要是通过控制在一定范围的爆破将煤层逐步分离，并开采落煤。该技术的实施需要有良好的支护技术、通风技术、排水技术作为支持，其在实际采煤作业中应用的重点在于对爆破规模的精准控制，如爆破控制不当很容易导致煤层围岩结构失稳，造成安全隐患。该技术在应用中还存在着一些技术不足，主要体现在回采难度大，煤炭资源浪费情况较为普遍，开采质量与效果得不到充分保证，因此在技术应用范围上往往局限于薄煤层矿区的开采作业中。 2煤矿采矿的改进技术

2.1绿色开采技术

基于长期的煤矿开采和有关产业的发展，煤矿企业一直坚持对生态环境的分析和尝试工作，对于煤矿企业的开采来讲，能够产生固体废弃物污染、水质污染、土地结构破坏、空气污染等一系列的环境问题。基于持续提升科技水平的影响下，日益发展与普遍地应用新型的采煤技术方式，这从某种意义上使破坏环境作为代价的煤矿企业发展之路得以改变，从而推动煤矿企业逐步踏上了环保和绿色的发展之路。新型的绿色开采技术要求煤矿企业在进行开采前，首先探究区域性的资源环境，实施有效对策降低岩巷挖掘进量，对矿区进行合理地划分，结合分布的煤炭现状科学地选用开采手段，以使消耗和浪费的资源减少，并且通过高新科学技术手段回收再应用生产当中形成的废弃物，实施节约型的生产发展方式。除此之外，煤矿企业能够根据固有的采矿技术进行研发与创新，吸收外国的先进技术理论，从而由技术与理论上支持我国煤矿企业的发展。当然，政府部门需要制定关于煤矿环保化生产需要的法律法规，从而有效统一环境效益和经济效益，推动煤矿的稳定与健康发展。

2.2应用无煤柱开采技术的方法

无煤柱开采技术的应用原理是在上个开采范围的输送巷下面预留一条充填带，进而在开采挖掘下一个阶段材料巷的情况下可以顺着设计好的充填带，进而不需要对煤柱进行预留，最终使无煤柱开采实现。无煤柱开采技术的应用主要在于建构注浆填充系统，应当将专用的车场与搅拌站设计在煤矿井下，且将注浆泵硐室设计在专门回风巷的上面，从而使搅拌—泵送—填充的不间断作业形成，其中，应当根据充填带凝固时间、矿压、阶段面与工作面输送巷的长度来确定充填带的规格。

2.3应用高分子化合物新型充填料改进原有充填采矿技术以往充填采矿技术的应用中，运用传统充填料进行充填作业对于采矿作业的效率可能会产生一定的影响，施工速度提升相对缓慢，要改进充填采矿技术，关键在于对充填材料的创新。近年来，针对高分子材料的研究逐渐提升了热度，高分子材料在各个领域的应用也越来越普遍，一些研究者也开始尝试探索高分子材料在煤矿开采领域中的应用。新型的高分子化合物充填材料主要是由多种高分子材料经过科学配比的反复组配，加入交联剂、稳定剂和固化剂等辅助添加剂，通过特定条件下的一系列反应可形成具有较高强度及良好物理特性的泡沫块状充填结构，能有效填充煤层缝隙、采空段作为支撑结构，并能起到阻燃、隔热、阻水、隔绝瓦斯气体的作用，加之其良好的发泡性，可在一些相对复杂、填充施工开展较困难的地下煤层环境中，发挥出良好的填充效果，既能减少煤层充填采矿施工作业中的安全隐患，也能大大提高充填施工的效率，保证煤层开采的效益。此外，现阶段研发的高分子化合物充填材料大多较为注重环保性，对于地下环境污染程度较小，这些符合可持续发展的要求，是煤矿充填开采技术改进优化的较好选择。

2.4应用保水开采技术的方法

作为一种新型采矿工程绿色开采技术的保水技术的中心理念是在高效开发应用煤矿资源的前提条件下，最大程度地保护地面的环境与地下水的环境。使用采矿保水技术重点是借助独特的采煤技术与地面灌浆技术降低破坏水资源的程度。传统的采煤技术中因为忽视了煤层会破坏水文，往往造成水位下降漏斗的形成，从而对分布的地下水产生影响作用，保水开采技术的应用兼顾到了开采煤炭会破坏水文地理与岩层，因而能够有效地保护环境与水资源。