煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)研究

王子敏

摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，煤礦資源作為重要的能源之一，其需求量也在不斷增加。為了能夠更好地滿足人們生產(chǎn)生活的能源需求，需要對采礦新技術(shù)、新工藝加強(qiáng)研究和應(yīng)用，使煤礦開采質(zhì)量和效率進(jìn)一步提高。同時，采礦企業(yè)應(yīng)不斷積極和總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)煤礦開采技術(shù)自主研發(fā)能力，有效結(jié)合生態(tài)環(huán)境理念，增強(qiáng)煤礦企業(yè)核心競爭力的同時，有效提升環(huán)境效益。本文就目前煤礦采礦工藝的特點(diǎn)和存在的問題進(jìn)行分析，并研究采礦技術(shù)。

關(guān)鍵詞 采礦工藝 采礦技術(shù) 應(yīng)用

一、采礦工程工藝特點(diǎn)和存在的問題

（一）工藝特點(diǎn)

采礦工藝流程具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，需要在開采前勘查現(xiàn)場環(huán)境，根據(jù)現(xiàn)場的不同地貌和實(shí)際情況，與以往的成功案例相結(jié)合，全面綜合分析相應(yīng)的數(shù)據(jù)，預(yù)測和排除影響開采安全的所有不利因素，對合理科學(xué)的采礦工藝流程進(jìn)行制定的同時，對每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性予以有效保證。[1]其中，在開展井下采礦作業(yè)時，需要通過地下井巷的挖掘，有效開展地下采礦作業(yè)。地下開采場地受到環(huán)境等諸多因素的影響，具有較強(qiáng)的復(fù)雜性和危險性，最為常見的災(zāi)害分別是礦井煤塵、瓦斯、水、通風(fēng)、火、頂板等。當(dāng)?shù)V井內(nèi)摻雜礦塵或有害氣體時，井下空氣成分受到影響。隨著采礦作業(yè)中機(jī)械設(shè)備以及人體所散發(fā)熱量的持續(xù)增加，在受到空氣溫度和濕度的影響下，容易導(dǎo)致井下安全事故的發(fā)生。在采礦過程中，煤塵、瓦斯等災(zāi)害在一定條件下會引發(fā)爆炸，導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失。頂板在受到礦山的壓力作用時，一旦壓力超過頂板受力極限，會引發(fā)坍塌事故。地下采礦最大的安全隱患主要來自火災(zāi)，一旦處理不當(dāng)，會導(dǎo)致瓦斯和煤塵爆炸等連鎖反應(yīng)。井下礦井受到地表水以下地下水的影響，容易造成井下排水系統(tǒng)阻塞的情況，引起井下水災(zāi)事故發(fā)生。上述事故都會造成嚴(yán)重的人員和財產(chǎn)損失，因此，采礦企業(yè)在制定采礦工藝流程時，需要增強(qiáng)風(fēng)險意識，在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照采礦安全、環(huán)保等要求有效改進(jìn)和優(yōu)化，為提高采礦工作效率、煤礦質(zhì)量、技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)效益等方面提供有力支持和保障。

（二）存在的問題

煤炭資源作為不可再生資源，需要在長期的歷史環(huán)境以及地質(zhì)變遷中才能形成，并在推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中占據(jù)著重要地位。因此，加強(qiáng)開采工藝的研究和應(yīng)用至關(guān)重要，確保采礦質(zhì)量和效率有效提升，極大限度地防止由于技術(shù)等原因，導(dǎo)致資源浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)。[2]目前，在眾多小型煤礦企業(yè)中，煤礦開采過程中普遍存在開采技術(shù)設(shè)備及人員專業(yè)技能等方面不足的情況，資源回采率較低、資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。隨著淺層煤炭資源的不斷開發(fā)，資源已逐漸匱乏，針對深底海底和地殼新型開采技術(shù)開發(fā)力度不足，需要加大開采技術(shù)、勘探技術(shù)以及高效應(yīng)用幾方面的研究力度，使煤礦資源綜合利用得以有效發(fā)展。通過開采新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，成本得到有效降低，生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

二、采礦工程技術(shù)應(yīng)用分析

（一）空場采礦技術(shù)

此采礦技術(shù)主要將采礦過程分為礦房和礦柱兩部分，前者先開采，并在開采過程中加大礦柱和圍巖的維護(hù)力度，使礦房的強(qiáng)度得以增強(qiáng)。另外，通過采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用，開展有效的礦房回采作業(yè)，同時應(yīng)及時對采空區(qū)域進(jìn)行回填，在礦房回采作業(yè)時，利用填充料進(jìn)行填充。[3]

（二）填充采礦技術(shù)

此技術(shù)作為人工支護(hù)采礦技術(shù)，在采礦中具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。在推進(jìn)回踩工作時，利用填充材料對礦房或者礦塊中的采空區(qū)進(jìn)行填充，并采用控制地表移動、圍巖崩落以及地壓管理等措施，在填充體或在相應(yīng)保護(hù)措施下進(jìn)行作業(yè)。此技術(shù)作業(yè)安全系統(tǒng)較高、礦石回采率高，能夠有效避免礦石自燃引起火災(zāi)等安全事故;其不足之處在于施工成本較高、工藝較為復(fù)雜，以及勞動生產(chǎn)率不高等。

（三）崩漏采礦技術(shù)

此技術(shù)需要與開采實(shí)際情況相結(jié)合，在回采工作實(shí)施過程中，合理制訂技術(shù)方案和計劃，確保礦洞中的圍巖崩落得以有效實(shí)施，填充采空區(qū)域，并進(jìn)行回采作業(yè)，同時確保地壓有效管理和控制的目的得以實(shí)現(xiàn)。

（四）加固巖體技術(shù)

此技術(shù)主要利用錨索等工具，針對采礦的頂板、溜井、硐室、圍巖等周圍穩(wěn)固性不足的巖體有效加固;同時采用注漿的方法，將泥漿注入破碎巖體和流沙，使其能夠得以加固，使井巷作業(yè)的順利開展得到有效保障。[4]

（五）溶浸采礦技術(shù)

作為現(xiàn)代化的化學(xué)采礦技術(shù)，此技術(shù)需要對開采礦產(chǎn)的物理和化學(xué)特性進(jìn)行了解，對溶浸液進(jìn)行合理選擇，并將其注入礦層之中，使其與礦層產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)一步合理篩選從礦層中浸出的有效成分，并通過成分固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的方式有效回收。

三、結(jié)語

目前，隨著各種能源需求量的不斷增長，作為重要的經(jīng)濟(jì)建設(shè)項(xiàng)目，煤礦開采需要遵循節(jié)能環(huán)保原則，在生態(tài)環(huán)境得到有效保護(hù)的前提下，研究和應(yīng)用采礦工程的工藝和專業(yè)技術(shù)。同時，隨著煤礦開采企業(yè)數(shù)量和規(guī)模的不斷增長，采礦技術(shù)也朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展;隨著生態(tài)環(huán)保意識和新技術(shù)的引入，生態(tài)維護(hù)型采礦技術(shù)也得到廣泛關(guān)注，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益得到有效提升，進(jìn)一步增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力，提高信譽(yù)度。

（作者單位為長治市應(yīng)急局煤炭安全糾察支隊）

參考文獻(xiàn)

[1] 張琳.煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)分析[J].環(huán)球市場，2017（008）：194.

[2] 梁芝晏.煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)解析[J].技術(shù)與市場，2018（7）：115.

[3] 范志勇.煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)分析[J].工程技術(shù)研究，2016（5）.

[4] 馮秀武，王瑜乾.煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（008）：64.