煤矿采矿技术的应用研究

[摘 要] 随着市场对煤炭资源的需求越来越大，社会对煤矿安全生产的关注度越来越高，注重煤矿采矿技术问题的研究，解决在采矿技术应用中存在的问题，以保证煤矿生产的效率和安全性具有重要意义。

[关键词] 煤矿采矿； 采矿技术； 应用研究

煤炭资源是人类生存发展所需要的重要能源，且随着我国经济的迅速发展，我国对于煤炭资源的需求量与消费量也是很大的，而作为煤炭产量世界第一的我国，煤炭开采所带来的巨大经济效益为我国煤矿企业的发展和经济的发展起到了积极的促进作用，但同时也带来了诸多问题和不良影响，环境破坏和煤矿事故的频发，让社会对煤矿安全生产的关注度越来越高。因此注重煤矿采矿技术问题的研究，解决在采矿技术应用中存在的问题，特别是高新技术的有效应用对于保证煤矿生产的效率和安全性，以促进煤矿企业的可持续发展具有重要意义。

一 现今我国煤矿采矿技术应用及发展现状

（一） 我国常用煤矿采矿技术应用分析

现今我国的煤矿采矿技术在不断的发展和完善过程中，采矿工艺也开始呈现多样化和多层次的特点，寻求高效高产采矿技术，利用可靠性较强、性能较高的设备从而具有较好的生产效率和安全保证是现今我国采矿技术应用的现状。而目前这个阶段我国煤矿较长使用的采矿方法主要有以下几种，分别是空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法，其使用依据不同的矿区状况选择利用。

空场采矿法，它是指在回采过程中，将矿块划分为两部分矿房与矿柱，先进行矿房的开采，第二步再开采矿柱。而在回采矿房时，采场只靠矿柱和周围岩的强度支撑，是敞空形式存在的，因此要在采完矿房后，及时的回采矿柱并对采空区进行相应的有效处理。采用空场采矿法所需要的条件是矿石和围岩是很稳固，且采空区在一定时间内允许较大的暴露面积存在。这类采矿法在我国的应用较为广泛，技术发展也很成熟，对于采矿的强度和工作效率有很好的促进作用。

崩落采矿法，它是指伴随着矿石的采出对矿体上盘围岩的充填采空区进行有计划的强制或者是自然使其崩落的采矿方法，这个回采过程，不是以划分矿房和矿柱进行开采，而是以矿块为单位以一定的顺序进行连续作业。这类方法主要使用的是地表允许有崩落，且矿体上不没有较大的流沙和水体，而矿石的价值属于中等以下，品味不高、不会结块，允许有些损失和贫化的中厚矿体或是厚矿体。这其中最为理想的要数对上盘围岩能大块自然冒落与矿体中等较为稳固的。其方法主要有壁式崩落法、有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法和阶段崩落法。

充填采矿法，这一采矿法是指随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法。充填采矿法的主要目的是利用充填体进行地压管理，它不仅能有效控制围岩崩落和地表下沉，从而为回采工作创造安全和便利的条件，还能预防有自燃性矿石的内因火灾。而在我国充填采矿法的使用也经历了发展与演变，由 50 年代的干式充填法，到 64 年开始使用胶结充填法，以及 70 年代后的水砂充填和胶结充填技术的引进等等，其技术类型越来越多，尤其近几年新的充填采矿技术的研发与应用也取得了较大的发展。

（二） 提高我国煤矿采矿技术的重要性

随着现今经济形势的发展与地方煤矿发展的可持续需求，我国煤矿采矿技术的改革势在必行，我们应立足于产业科技研究，立足于我国煤炭市场发展所需具备的条件为目标，关注高新技术的研究和开发，掌握核心技术，从而在促进整体煤矿行业的发展与进步。首先从煤矿开采所依托的设备而言，我国的采煤技术设备无论是技术性能还是生产能力等等都与国际上发达国家的采煤设备之间存在不小差距。虽然我国煤炭资源丰富又是煤炭资源生产的大国，但依托的设备仍较为落后，且消耗较高，设备的工作可靠性即耐久性不高，还不具备自动化控制与检测的功能，这对于我国煤炭企业的可持续发展是一大阻碍。其次，从产品角度而言，我国的产品与国际上发达国家的产品相比，掘进类设备较少且功能较为单一，掘锚平行作业技术和装备的研制也还并不成熟。这些技术上的差距让我国煤矿产业必须走引进、创新和自主研发的道路，只有摆正了意识，跟上时展，推进我国煤矿采矿技术的新发展才是现今形势下的关注重点。

（三） 目前我国煤矿采矿技术发展现状

首先现今我国对于煤田地质的勘探精度与快速的建井上巷道掘进技术的水平在不断提高。精细物探技术以高分辨率三维地震勘探技术为核心，并结合其他一些高精度、数字勘探技术的应用，较好的提高了对于井田的精细化勘探程度，从而为一些大型矿井的设计提供了有效的资源保障。还研制出一系列可靠新较高的半煤岩巷掘进机，以配合巷道锚杆锚索支护的新技术，对于巷道掘进施工的技术装备支持和机械化水平的提高起到了极大的推进作用，强有力的技术支持有效保障了我国现代化矿井建设发展。而煤矿综采成套装备水平的有效提升，也为高产高效矿井的建设工作提供了有力支持。

其次，煤矿对于煤矿瓦斯和火灾治理等技术的水平不断改进与提高，为安全生产提供了有效的技术保障。地面抽采、本煤层抽采、临近煤尘抽采等瓦斯抽采技术在“先抽后采、监测监控、以风定产”的作业方针下进行了广泛的应用。

第三，我国的洁净煤技术在不断提升，对于煤炭资源的综合利用加工技术也在不断的升级和改造。对于煤炭的洗选加工，它是洁净煤技术的源头，经过长年的技术攻关，洗煤工艺成绩卓越，浮选技术也趋于完善，大大提高了对于精煤的回收和浮选效果。

（四） 现今我国煤矿采矿新技术的应用

首先，深矿井开采技术的应用主要有煤层开采的矿压控制、井巷布置、冲击地压防治、瓦斯及热害治理及深井通风等。而深矿井高采高效等相关配套技术、深井作业场所工作环境的变化以及深井冲击地压防治技术与监测监控技术等也在不断的研究与发展中。其次，煤矿“三下”开采技术。它是指深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律，从而提高数值模拟计算和相似材料模拟等，此研究可以满足建筑物或是地下水资源保护需要的合理开采系统和优化化参数，发展沉降控制理论和主要技术。其中包括，地表废料向垮落法工作面采空区填充技术、村庄房屋加固改造重建技术和研究近水体的开采设计等。第三，煤炭地下气化技术，它能将处于地下的煤炭进行燃烧，并控制其过程。这一方法适应地质条件较为复杂，劣质煤比例较高的煤矿区使用，其优势是投资小却效益高。

总的来说，现今我国煤矿采矿新技术的发展与应用都在向开发煤矿高效集约化的生产技术、建设生产高度集中及高度可靠和高产高效的开采技术这

一方向而努力，也已提高开采效率，保证开采安全，维护经济效益和社会效益为发展，目标，且对于机械化的生产水平的提高、生产过程的监控与整个活动流程的科学管理，以及安全问题、环境治理问题的配套技术研究也在不断的改进与发展中。比如说红外原理瓦斯监测技术在煤矿开采中的应用，它能准确检测矿井环境的空气质量在事故造成前起到有效的预警作用，或是定位系统在开采中矿工人员井下定位的监控系统，能保证井下人员的安全和在施救过程的及时。可以说这些新技术的研发对于保证采矿活动的安全和保证煤矿开采的可持续性有着重要意义。

二 目前煤矿采矿技术在应用过程中存在的问题

（一） 煤矿行业整体环境质量需要提高，相应的规章制度还不完善

规范一个行业以保证它的健康稳步发展，规章制度的建立和完善是一个有力的保证。现今我国煤矿行业的基本情况是，煤炭企业众多分布较广，规模大大小小不等，且现有的规章制度虽已建立，但存在一定的缺陷还不完善，其空泛性常导致规范流于形式。很多煤矿企业不按章办事，管理较为混乱、操作违规现象严重，比如一些相关的安全保障技术和设备，有着严格的使用条例，但企业过多关注的是煤矿开采，其技术应用流于形式，正是由于规范规则执行的力度不够严格才使一些技术得不到充分的应用，从而发挥其有效性。

（二） 中小矿区的采矿技术水平较低，技术装备较差，危险性较高

现今我国的一些中小矿区呈现出整体技术水平较低、技术装备较差、引进和消化外国现今技术不强、煤矿生产安全较低等问题，一些中小型矿井落煤方式仍以炮采为主，存在工作面走向长度过短现象，机械化程度不高，而相应的井下自救系统、避灾系统或是矿工的个人防护装备水平较低，下井作业危险性较高。而对于一些瓦斯事故等危险灾害监测预报的仪器或是仪表，一些小煤矿达不到规范要求，无法有效防治煤矿灾害，安全事故频发。

（三） 煤矿企业管理层过分关注经济效益，高新技术研发关注不够

追求利益最大化是每个企业、每个经纪人的目标，有谋略的注重的是长远利益，而目光短浅的关注的则是短期可获得的经济效益。煤矿行业是一个回报较高的产业，但也是一个高危产业，其危险性一方面是生产过程中易发生的安全事故，另一方面则是因为它的投资需求较大，投资回报期较长。因此一些企业的管理层会控制资金，防止其资金链被拖垮，因此很少关注对高新技术的研发，过多关注投入资金的短期回报，因此采矿技术发展受到一定制约。

（四） 专业技术人才的缺失与矿工业务素质不强，阻碍了新技术的应用

煤矿采矿一方面是一个颇为辛苦的颇为危险的工作，更是一项技术性要求较高的工作，工作人员要对工作认真且具有较高的业务素质，才能既保证正常的煤矿开采和相应技术使用，并能第一时间察觉矿井事故发生的前兆，从而及时有效地避险，保证自身安全。但目前我国很多煤矿企业，尤其是中小型矿产都缺乏专业的技术人才，导致企业引进了现今一些先进的采矿技术，但没有专业的人才会使用，新引进的采矿技术不能有效合理的应用，技术使用被搁置。

三 解决现今我国煤矿采矿技术应用问题的几点对策

（一） 进一步完善煤矿行业的制度规范

要不断完善我国煤矿行业的制度规范，建设一个好的煤矿企业发展环境，大家按章程、规范办事，明确自身的工作目标。煤矿企业也要以此为前提，完善自身的管理体系，让企业的每个人都明确自身的责任和工作内容，在此基础上，才能保证煤矿生产过程的规范性，每个人都有自己要管的技术活，在彼此的监督和配合下一起完成工作任务，从而提升工作效率和质量。

（二） 加强对中小煤矿的关注与管理工作

针对中小煤矿存在的管理问题与技术应用、安全保障的缺陷，我们应加强对中小煤矿的检查力度，规范其生产行为，淘汰落后的生产设备更新生产技术。对于不符合煤矿经营标准的小煤矿要进行关闭，符合经营标准但技术过于落后要提升开采工艺，提倡机械化生产，加强对安全生产的有效管理，从而提升生产效率并在保证经济效益的同时有效保障矿工生命安全。

（三） 与时俱进、鼓励创新，关注高新技术的研发工作

社会在不断发展，煤矿采矿的技术水平也在不断进步，我们只有与时俱进、鼓励创新，关注高新技术的研发工作，多持有一些自主知识产权才能提高我国煤矿采矿技术的整体水平，与发达国家先进的采矿技术缩小差距。因此煤矿企业的管理层一定要树立长远的目标，在政府的支持下，引导新采矿技术的开发工作。科学技术才是第一生产力，新技术多涵盖的价值是巨大的，我们只要提高了技术水平，生产效率和经济效益也就随着而来了，还能促进企业的可持续发展。

（四） 吸引技术人才、组织人员培训，提升矿工总体素质

一个企业具备优秀的人才可以促进企业的竞争力的增长保证企业的发展，而就我国煤矿行业而言，对于技术人才，尤其是掌握新型技术应用能力的人才是急需的。因此我们一方面要利用较好的职业发展前景和物质条件吸引优秀的人才，一方面要加强对企业职工的培训工作。对于很多矿工而言，他们具有丰富的实践经验，且一直从事的都是重体力活，但是对于一些技术知识与应用还无法系统掌握，因此我们要多组织人员培训，加强理论与实践的结合，积极打造一支具有较高综合素质的旷工队伍，从而保证采矿技术的应用与安全生产，减少事故的发生。

综上所述，现今我国很多矿区都面临开采技术落后，设备差，安全性较低的问题，因此加强对整体采矿环境的整治，加强采矿技术的变革就显得更加重要。而科学技术才是第一生产力，是煤矿企业提升煤矿生产效率，保证煤矿生产安全并促进企业可持续发展的重要依托，因此我们要重视对新型采矿技术的研发工作。而随着社会的不断发展和技术的不断成熟与创新，但无论技术如何发展，都只是煤矿生产的一个要素，需要各方面的配合与支援，因此对于煤矿生产的各个环节我们都需要有效的控制。相信在政府、企业与矿工的共同努力下，可以对煤矿生产建设的高效率、安全性和可持续性起到积极的促进作用。

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