煤礦開采技術與工藝發(fā)展研究

劉軍亮

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司五礦，河南 平頂山 467000）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對煤炭的需求量逐漸增加，因此對于煤炭開采量也逐年增加，由于我們賴以生存的環(huán)境局勢比較嚴重，尤其幾年經(jīng)濟發(fā)展迅猛的同時，環(huán)境在不斷惡化，為了使人與自然和諧相處，在工作與生活的同時保持生態(tài)平衡，我們在煤礦采礦時應該采用低碳、節(jié)能、綠色、環(huán)保的開采技術。但是目前還存在私采、爛采的情況，因此在煤礦采礦行業(yè)發(fā)展的進程中，國家應該加大對私采、爛采情況的監(jiān)管與懲處，確保采礦過程中做到環(huán)境保護，在具有社會經(jīng)濟效益的同時，還有注重環(huán)境效益。

一、煤礦開采技術

（一）人工支撐技術

人工支撐技術屬于填充法中需要應用的一種技術，主要根據(jù)礦室的具體結(jié)構(gòu)，分為單層支撐技術與分層支撐技術。在回采的過程中，可以采用分段支撐技術，就是及時填充開采完的部分，開采一段、填充一段，這樣的方式比較穩(wěn)妥。在開采的過程中，地表對礦內(nèi)有一定的壓力，人工支撐技術能夠與地表對礦室的壓力產(chǎn)生一個平衡力，穩(wěn)定礦室內(nèi)安全。在人工支撐技術中，根據(jù)支撐填充物的不同也分為 3種，分別是干性支撐、濕性支撐以及黏性支撐。主要材質(zhì)都是砂石等，區(qū)別是直接填充、利用水利填充或者利用粘合劑填充。

（二）巖體加工技術

巖體加工技術的原理與建筑行業(yè)鋪設地基的原理相似，為了確保巖體的穩(wěn)定性，在巖體內(nèi)打入錨索，大約深度為15m左右，除了煤礦巖石的表面以外，溜井、頂板等都需要利用巖體加工技術進行穩(wěn)固，確保煤礦開采的環(huán)境安全。當前煤礦開采越來越智能化了，因此礦下安全有了一定程度的保障，我們還需對采礦技術與工藝繼續(xù)研究，使煤礦開業(yè)的發(fā)展越來越好。

（三）無廢開采技術

在煤礦的開采過程中，經(jīng)常會有很多廢石、廢渣等物質(zhì)產(chǎn)生，在傳統(tǒng)的煤礦采礦過程中，企業(yè)最常用的手段是爆破的方法，這樣的方法既污染環(huán)境，又會浪費人力、物力，降低煤礦的開采效率，隨著科技的發(fā)展，當前的煤礦開采已經(jīng)開始了無廢開采技術，無廢開采技術完善了回采的流程、運輸、填充等流程。無廢開采在我國屬于煤礦開采的新技術，在使用過程中還缺乏經(jīng)驗與實驗，因此在未來的發(fā)展過程中，還需要不斷完善。

二、煤礦采礦作業(yè)中的采礦工藝

（一）空場采礦工藝

空場采礦工藝在采礦過程中經(jīng)常會使用的一種工藝，在采礦過程中，我們會根據(jù)煤礦下的具體情況進行開采，開采主要分為礦室內(nèi)開采，以及礦柱的開采，當?shù)V室內(nèi)開采完畢后，這個區(qū)域就屬于空場，在空場中，我們要隨時注意井下情況，為了避免出現(xiàn)塌方等危險情況的出現(xiàn)，我們要適當?shù)目請鲞M行填充，確?？請龅姆€(wěn)定性。在空場采礦完成之后，我們能夠注意到礦柱屬于煤礦的支撐點，因此暫時不要進行礦柱的開采，可以先開采附近礦室內(nèi)的煤炭，當基本開采完成后，再根據(jù)煤礦的穩(wěn)定性，進行礦柱的開采。在空場采礦工藝中，為了使能夠回采，需要注意的是對空場的填充。

（二）溶浸采礦工藝

溶浸采礦是根據(jù)某些礦物的物理化學特性，將工作劑注入礦層(堆)，通過化學浸出、質(zhì)量傳遞、熱力和水動力等作用，將地下礦床或地表礦石中某些有用礦物，從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)或氣態(tài)，然后回收，以達到以低成本開采礦床的目的。

（三）充填采礦工藝

充填采礦工藝與空場采礦工藝相輔相成，在采礦過程中，會有一定的順序，先按照正常的順序進行礦室內(nèi)的開采，在礦室內(nèi)煤炭開采的差不多時，可以根據(jù)情況進行回采，回采時只要是開采礦柱上的煤炭。為了避免礦室或者礦口塌陷等情況的發(fā)生，就需要采用充填工藝對空場進行科學的充填。充填的過程中，我們無需將地下礦室填滿，可以采用支撐物與部分充填物相結(jié)合的方式。

三、煤礦開采技術和工藝發(fā)展

（一）創(chuàng)新煤礦開采的技術和工藝

煤礦開采技術和工藝發(fā)展想在工業(yè)領域發(fā)揮的更好，不僅需要解決各種現(xiàn)存的問題，還需要對技術和工藝進行創(chuàng)新方式。在進行技術和工藝的創(chuàng)新之前，必須確保施工人員對目前的技術和工藝有全面的了解，然后在此基礎上，學習技術和工藝進行創(chuàng)新方式的相關理論知識，繼而再對創(chuàng)新方式不斷嘗試和探究。另外，施工人員還必須在熟知煤礦開采技術和工藝運用領域，然后通過創(chuàng)新來加強技術和工藝的實用性和廣泛適用性。最關鍵的是，施工人員必須學會如何結(jié)合當?shù)氐拈_采的地質(zhì)條件和煤層分布狀況來靈活采取合理的技術和工藝。

（二）依靠先進的技術和設備來謀求發(fā)展

市場中各行各業(yè)的發(fā)展都離不開先進的技術和機械設備，這些科技產(chǎn)品給我們的工作和生活都帶來了巨大的便利，提高了工作的效率，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量，減少了人力物力的耗費。工業(yè)中煤礦的開采工作也離不開技術和設備的支撐，由于開采工作本身的復雜性特點，更需要先進的科學技術和設備來提供開采工作開展的便利性。對于地底煤層較薄的情況而言，現(xiàn)如今的煤礦開采技術和工藝難以開展好采煤工作，所以必須采用能夠開采煤層較薄的先進技術。另外，煤礦的開采難免會造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞，所以務必研制出一種能夠在煤礦開采過程中同時改善地表被破壞的技術，促進煤礦開采的可持續(xù)性發(fā)展，也給煤礦開采工作避免了因環(huán)境破壞而被限制的現(xiàn)象的發(fā)生。先進科學技術和設備的研發(fā)和采用，必須始終貫穿保護環(huán)境的宗旨，在環(huán)境不受影響的前提下提高開采的質(zhì)量和效率，使得煤礦開采技術在煤炭行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和技術被廣泛應用，促進工業(yè)社會經(jīng)濟不斷向前發(fā)展。

結(jié)束語

總之，我們要結(jié)合開采過程中的實際情況，科學有效的運用合理的煤礦開采技術和工藝，發(fā)展多元化的技術和特點，不斷適應各種開采要求和條件，從而在保護環(huán)境的前提下，提高煤礦開采的產(chǎn)量，拓寬煤礦開采技術和工藝的發(fā)展領域，確保工業(yè)中煤炭行業(yè)的發(fā)展的穩(wěn)定地位，推動社會經(jīng)濟的進一步向前發(fā)展。