煤矿采矿工程采煤工艺与技术质量分析
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摘要：经济社会的快速发展刺激了能源需求，各种能源需求量日益增大的过程中，各种能源开发项目逐步开始实施。各种新能源产业的开发过程中，煤炭的主体地位并未发生明显的变化，各个煤矿企业依旧面临着较大的生产压力。采煤工艺与技术是各个煤矿企业在转型发展的过程中重点关注的问题，先进采煤工艺与技术的出现为采矿工程的实施提供了便捷。基于此，本文分析了在煤矿采矿工程中采煤工艺与技术的具体发展与应用，对采矿工程实践具有重要的指导意义。
关键词：煤矿采矿工程；采煤工艺；技术应用
与普通的工程项目相比，煤矿采矿工程在实施过程中面临着更为复杂、恶劣的作业环境，为了克服这种不利影响的限制，采矿企业在采煤作业的过程中需要加强先进采煤工艺与技术的应用，用技术来克服各种安全威胁，使得采矿工程顺利进行。现阶段，在煤矿产业化发展的今天，采矿工艺与技术呈现出多样化、先进性的发展趋势，煤矿采矿工程的实施过程中，相关人员必须要从现场的实际情况出发，保障采煤工艺与技术的科学应用，最大程度上提高采煤的效率，保障作业安全性。
1煤矿采用新采煤技术的必要性
煤炭资源是我国应用最为广泛的资源，其分布虽然较为广泛，但是分布条件却相对特殊，特殊的分布条件使得开发难度相对较大，且存在着一定的安全风险。煤矿企业在长期的发展过程中，为了实现长远发展，必须要保障开采作业中的安全性与高效性，应用先进的采煤工艺与技术，以提高煤炭资源的综合利用率，避免采煤技术应用不当所引发的资源浪费等问题，为煤矿企业赢得更大的发展契机[1]。我国虽然多次明确提出了煤矿转型发展的重要性，煤炭资源整合是主要的发展趋势，但是，在一些地区依旧存在着诸多的小煤矿，这些小煤矿在采矿工程中过于关注短期的经济效益，缺乏对长期发展的考虑，由于其发展的规模相对有限，对先进采煤工艺与技术的掌握并不成熟，在整个的采煤作业中落后的采煤工艺与技术严重影响了采煤的效率，导致采煤工程实施过程中的安全事故频繁发生，不仅造成了煤矿企业较大的损失，也影响了煤矿企业的长远发展。因此，在当下的发展条件下，先进采煤工艺与技术的应用不仅能够保障采煤工程的实施效果，还能够为作业人员创造一个相对安全的环境，减少采煤工作中各种不确定因素的影响，促进煤矿企业的可持续发展。
2煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术
2.1绿色开采技术
煤矿行业是我国发展历史相对久远的行业，在整个开采作业过程中，生态破坏是难以避免的问题，如果在当前的发展条件下，各个煤矿企业在采矿工程的实施过程中依旧采用粗放型的开采模式、落后的采煤工艺与技术，将会对矿区生态环境造成极为不利的影响，后期的治理难度相对较大，不符合可持续发展的要求。在煤矿资源开发的过程中，土地结构的破坏、水质污染与空气污染等都是较为严重的问题，在当前煤矿企业产业结构调整的过程中，各个煤矿企业都需要在采矿工程的实施过程中，密切关注各种采煤工艺的先进性、环保性。绿色开采技术是当前采煤技术的主要趋势，在采煤技术的应用之前，相关人员需结合采矿工程现场的具体情况，做好区域内的资源与环境分析，尽量使得采煤工艺与技术应用过程中能够减少岩巷的挖掘进量，保障矿区划分的科学性，使得采煤过程中，能够高效开发煤矿资源。
2.2小规模爆破式落煤采煤法
在一些煤矿采矿工程的实施过程中，也会采用小规模爆破式落煤采煤工艺，这一工艺在应用的过程中为取得良好的工艺效果，往往需结合现场条件，进行支护技术的选择，使得在采煤的过程中，能够将矿区的煤炭资源实现化整为零的处理，保障煤矿资源开发的充分性。一般情况下，如果在采矿工程中应用的是小规模爆破式落煤采煤工艺，对于技术的要求相对较高，不仅要保障支护技术的科学应用，还需要在采煤工艺的应用过程中，保持井下良好的通风条件，使得所有的通风设备处于稳定的运行状态下，借助于各种通风设备，及时将爆破产生的废气排放出去，避免废气对作业人员的人身健康产生危害[2]。此外，此种采煤工艺的应用过程中，还需要使得矿井内的进排水系统保持正常，在此技术的应用过程中，发生漏水现象的概率相对较高，如果作业过程中积水无法及时排除，将会造成重大安全事故，因此，必须要保障排水的通畅性。
2.3放顶煤技术
现阶段，我国的很多煤矿资源埋藏较深，特殊的分布环境加大了煤矿开采的难度，而这对这类型的煤矿资源，煤矿企业在开采的过程中，更多地会选用放顶煤技术，此项技术是在不断的采煤工程实践中得到了一种新型技术。在具体的应用过程中，有关人员需结合煤层的分布情况，在煤层的下部确定一个开采作业位置，利用相互的支撑力来保障开采作业的顺利进行，这种开采技术下，能够提高作业的安全性[3]。与传统的采煤工艺与技术相比，放顶煤技术的应用优势十分明显，在一些地质条件相对复杂的采矿工程中，如果应用放顶煤技术，不仅可以提高采矿工程的效率与质量，还能够减少各种事故的出现，且这种技术的适用性较广，对煤层埋深的限制相对较小。在放顶煤技术的应用过程中，所使用的机械设备不需要依赖于进口，有效降低了采煤成本，实现了资源的高效利用。
3一次采全高技术在采矿工程中的具体应用
3.1煤矿概况
以某煤矿工程为例，采区3煤层为合并区，3煤层厚度达到了3.6~6.46m，且3煤层直接顶板为细砂岩、粉砂岩与泥岩，厚度在1.35~17.32m之间，但多数处于2~8m。粉砂岩与细砂岩的抗压强度分别为17~35MPa、67.6~173.9MPa，综合来看属于稳定顶板，而泥岩属于不稳定顶板。3煤层底板为泥岩、粉砂岩与砂质泥岩，厚度在1~3m，抗压强度处于7.8~51MPa之间，属于不稳定-稳定底板结构，3煤层主要以焦煤为主，煤质存在低中灰分、中挥发分、强粘结性、成焦率高的特征。从采区总体构造来看，呈现出向北北西倾斜的单斜构造，且在其中存在部分断层结构，地层倾角在30°左右，存在裂隙发育。采区巷道的布置如下1：（）巷道布置，在此采矿区域内，总共布置了三条采区下山，分别为轨道下山、胶带下山与专用回风下山，其中，胶带下山主要用于煤矿资源的输送，而轨道下山主要是用于材料与人员的运输，当然在一些时候也可用于进风，而回风下山主要用于采区回风。（2）工作面顺槽布置，在布置的过程中采用的是单巷布置，沿着空掘巷服务下区段来布置，无煤柱开采方式，间隔开采沿空掘巷。在每个工作面上，都需要进行胶带机顺槽与回风巷、辅助运输顺槽与进风巷的布置，在这种布置方式下，能够有效保障采矿作业区域内煤炭资源的回收率，对于防止煤层自然发火的现象具有现实意义，巷道后期的维护工作量相对较小。
3.2采煤工艺与技术选择
在此煤矿工程中，回采工艺可以选择以下几种方式：（1）综合分层开采工艺；（2）综采放顶煤开采工艺；（3）一次采全高开采工艺。综采分层工艺的技术出现相对较早，在具体的应用过程中具有广泛的使用性。综采放顶煤采煤工艺在采矿工程中的应用具有明显的技术优势，具有节能性、高效性的优势，且在具体的应用过程中成本投入相对较低，能够取得更为理想的经济效益，在厚煤层或者特厚煤层中多选用这种工艺。一次采全高采煤工艺同样是一种适用性较广的回采工艺，但是，由于在此矿区条件下，煤层的埋深大、倾角大、厚度大，在此工艺的应用过程中需注意各个环节的控制。综合分析来看，为了在此矿区条件中取得良好的开采效果，保障采矿工程的实施质量，在采煤工艺与技术的选择过程中，有关人员需充分考虑矿区内煤层分布的具体条件，综合对比几种回采工艺的优缺点，进而从中选择最为合适的技术。综合考虑，此采矿工程中宜选用一次采全高与分层相结合的采煤工作，在采高＜4m的区域内，采用一次采全高综合机械化开采作业方式，而在3.6~6.46m的区域内，采用分层综采采煤技术。
4结语
近年来，随着煤矿需求的日益增加，采矿工程项目的实施过程中，人们越来越关注各种采煤工艺与技术的应用，以保障采煤工艺的先进性，进而在此基础上保障良好的采煤效益，促进煤矿企业经济与社会效益的实现，用技术带动整个行业的快速发展。
参考文献：
[1]王红敏.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].能源与节能，2017,(02):147-148.
[2]杨希进.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探究[J].中国战略新兴产业，2018,176(44):176.
[3]张凯.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术研究[J].石化技术，2019,26(08):88+78.
作者：苏秉 单位：山西兰花科技创业股份有限公司望云煤矿分公司
