探析煤矿技术存在的问题及对策

【摘要】煤矿技术是推动煤炭行业发展的动力，只有利用煤炭技术克服煤矿开采中存在的问题，才能实现煤炭行业的可持续发展。由于我国的地表煤炭开采已经面临着枯竭，更大深度的煤炭开采却面临着诸多技术上的难题，例如地表沉陷控制难度加大、矿压加大使巷道维护难度加大，井温的升高使生产环境变得十分恶劣，还有瓦斯浓度的升高等问题。这些都成为了限制煤矿发展的技术上的难题。本文就这些难题进行了分析，并提出克服这些难题的技术研究的方向。

【关键词】煤矿技术 开采技术 问题及对策

近些年，煤炭行业取得了迅猛的发展，要想实现煤炭行业的可持续发展，就要提高煤矿的开采能力，使用先进的开采技术来进行煤炭的深层挖掘。当前，我国的煤矿开采技术与发达国家相比，还稍显落后，本文就煤矿开采技术存在的问题进行分析，并探讨解决这些问题的对策。

煤矿的开采技术主要是解决煤矿在开采过程中，如何应对地质深度环境变化和地质灾害。随着地表煤炭储备的枯竭，煤矿的开采深度越来越大，然而，随着开采向地质底层进一步延伸，其面临的矿压、地热、保护煤柱的留设等技术难题也成了煤炭行业发展的拦路虎。

1 煤矿技术存在的问题

1.1 地表沉陷与控制难度加大

煤矿开采过程中，会发生地表的深陷，我国在总结了地表沉陷数据，但这些数据只适用于深度小于三百米的煤矿开采，对于深度大三百米的开采，其数据的可靠性就受到了考验与质疑。获取可靠的三百米深度以上煤矿的开采，就要建立新的观测站，对真实的数据进行收集与整理。然而，观测站的建设费用高，建设周期长，已经建成的三百米深度以上的观测站寥寥无已，为地表沉陷数据的收集带来了难度。无法收取到可靠的地表沉陷数据，就无法精准的完成地表控制，使这个技术处理的难度加大。

1.2 矿压明显增大

同样是由于开采深度的加大，煤矿的井下矿压明显增大，矿压的增大不但为矿井建设带来很多难题，因为了加强顶板的管理，还要提高巷道建设的质量，用于巷道维护的开支也会明显增加，开采的深度越大，矿压对岩层挤压的承度越明显，巷道的承受力越要加强，尽管如此，巷道的维护工作依然是不能停止的，往往是前面进行煤炭的挖掘，后面进行巷道的维护，而这些都是由于地压增大带来的技术上的难题。

1.3 地温不断升高

开采深度的增大使地压增大，而且也使地温不断的长高。地温的不断升高会引起井下温度的升高，使井下的生产环境发生很大的变化，井下最高温度甚至达到几十摄氏度，这样恶劣的生产环境对矿井工人的身体造成了极大的损伤，有些煤矿不得不由于深井内温度过高而停止作业。除此之外，地温的不断升高也会使空气向着低压的地方流动，延着巷道向下流动，里面的压力值就会不断增加，巨大的空气压力使空气发生了压缩，而空气压缩会放出一部分热量，这也是引发井下温度升高的重要原因。井下温度的升高，严重的影响了生产的正常进行，一些煤矿企业由于不进行改进环境的资金投入，只有用一些简陋的措施进行降温。

1.4 瓦斯事故爆发的几率升高

由于开采深度的增大，原本是低浓度瓦斯，受到井下深部的高应力作用，进一步压缩了气体，瓦斯被压缩到了最高峰值。这些被压缩的瓦斯气体聚集了大量的能量，如果在一个时间内，突然得到释放，就会爆发事故，为煤矿的安全生产带来极大的安全隐患。

2 解决煤矿技术存在问题的对策2.1 增加资金投入，突破技术难关

无论是地温的升高、地压的加大还是地表沉陷难以控制，都是煤矿企业开采挖掘面对的技术上的难题，克服这些技术难题，就要加大资金的投入，吸引国内外高科技人才，建立专门的科研项目，为突破技术上的难题提供必要物质基础。从上面的分析中可以看出，煤矿开采需要攻克的技术难题有灾害形成机理、矿压基础等。

2.2 深入研究工程动力学

随着矿井深度的增加，井下受力情况变得异常复杂。整个矿井内部受到上层岩石、煤柱、下伏岩层的多重外力作用，随着开采的进一步推进，其原有的受力平衡又会被打破，为了避免出现矿井灾难，就要维系受力平衡体系的建立，这就需要对矿井深入挖掘所产生的受力变化进行研究，寻找出岩体动力转移规律，这样才有效的解决地表沉陷与控制技术难题。

2.3 对矿压控制技术进行研究

矿压的增大对煤矿安全生产带来了巨大的安全隐患，不解决好矿压问题，安全生产就得不到保障。随着煤矿挖掘深度的增大，矿压就会增加，为了应对矿压的增加，就要对巷道工程质量进一步加强，对于井下巷道周围岩层的变形规律要有深入准确的了解，根据其压力变化情况，合理的建设与维护巷道，使巷道的承压能力具有科学依据，要有数据分析与理论为支撑。

2.4 对灾害机理进行研究

在煤矿开采过程中，容易发生一些灾害，例如瓦斯爆炸，渗水灾害等。有效的预防这些灾害的发生，就要对灾害发生机理进行深入的研究。对于开采深度的增加过程中，深部岩体的基本特性是否会发生变化，其组织结构在外力的作用下是否发生了变化，这些是灾害机理的研究内容。同时，要总结其他煤矿企业发生灾害的原因，深入分析其技术方面存在的缺陷，找到技术上的突破口，为灾害的有效预防提供依据。

2.5 优化开采程序

由于开采的进行，对井下环境产生一系列的影响，关系到井下作业的安全生产与费用投入支出，因此，应对开采程序进行设计，优化开采程序，使开采程序呈现科学化、合理化、节约化。利用矿压的增加会对巷道产生损害，保障开采的正常进行就要对巷道进行维护，这就要将维护的巷道与开采的所使用的巷道的维护前后关系处理好，既不能耽误开采的时间，也不影响安全生产。

煤矿技术包括很多方面，上面提到的技术上的难题主要是针对开采深度的增加而带来的，除此多外，煤矿技术中还有因为地质环境复杂而产生的难题，因为安全生产需要而带来的难题。无论是哪一个方面存在问题，都要加强其研究的投入，相信科学是第一生产力，利用科学解决这些取得一个又一个难题的突破。

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