煤礦采礦作業(yè)中采礦工藝與技術(shù)解析

李向波

(山西陽城陽泰集團屯城煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048100)

節(jié)能環(huán)保是我國社會可持續(xù)發(fā)展的基本要求，煤礦開采企業(yè)若想得到長期發(fā)展，就要在綠色環(huán)保基礎(chǔ)上加強企業(yè)的綜合競爭力，削弱生產(chǎn)作業(yè)中對自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成的負面影響，推動社會與自然的和諧發(fā)展。為達到上述目標，就需采取有效措施完善采礦工藝，以推動采礦行業(yè)的安全進行。

1 煤礦采礦作業(yè)的特點

采礦作業(yè)主要位于地下空間，工作環(huán)境較為復雜，也存在著較為明顯的安全風險。為切實維護采礦作業(yè)的安全性，規(guī)避礦難事故，工作人員下井工作前，需全方位了解采礦作業(yè)的主要特點，管理人員也應結(jié)合采礦作業(yè)內(nèi)容完善安全防護工作，規(guī)避不必要的人身傷害和經(jīng)濟損失。

首先，煤礦采礦作業(yè)的對象是煤礦資源，煤炭是一種自然資源，是自然發(fā)展中形成的重要資源，因此煤礦采礦企業(yè)在采礦中要以煤層豐富的位置為開采首選，這也體現(xiàn)了煤礦采礦作業(yè)的固定性[1]。

其次，煤礦采礦作業(yè)在選拔過程中，并未嚴格執(zhí)行相關(guān)標準和制度，煤礦采礦作業(yè)的工作環(huán)境較為復雜，危險系數(shù)高，長此以往便會出現(xiàn)安全事故，又由于煤礦采礦作業(yè)的薪酬較低，與員工實際工作量不成正比，所以很多工作人員均無法長期堅持煤礦采礦工作，工作人員頻繁更換，流動性較強。

再次，煤礦采礦作業(yè)的位置不確定。煤炭資源是一種典型的非可再生資源，在煤炭資源開采中儲量會不斷下降，當儲量不足時，煤礦直接關(guān)閉，工人需要在其他礦井開展采礦工作。再者，采礦工作波動性較強，煤炭資源需求量較大，淺層煤炭開采后，需要向深層開采煤炭，這不僅會影響煤炭資源的質(zhì)量，而且深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，也容易發(fā)生不同程度的安全事故。

最后，煤礦采礦的方法相對滯后。與歐美發(fā)達國家相比，我國煤礦采礦工作機械化及自動化水平較低，人機結(jié)合也成為煤炭采集工作中最為常見的方式。

2 煤礦采礦作業(yè)中采礦工藝及技術(shù)

2.1 機械化開采工藝

我國煤礦采礦作業(yè)中，主要分為露天采礦和地下采礦兩種形式，前者主要開采地表資源，安全性較強，礦石損失率較低。露天開采中可采用機械化開采工藝。地下開采的開采深度較大，需剝離的巖土量較大，與露天開采相比，該項作業(yè)的效益有所下降。但地下開采利用機械化開采工藝，不會對環(huán)境產(chǎn)生顯著影響，是一種環(huán)保性能較為完善的開采方式。對此，人員需采取有效措施深入研究技術(shù)，推動技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)化機械化開采工藝，進而為煤礦企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)[2]。

2.2 特殊采礦工藝

礦產(chǎn)資源分散于多個地域，巖層結(jié)構(gòu)也存在著明顯差異，生產(chǎn)過程中也需要使用不同的采礦工藝。特殊地域的采礦工作需要利用特殊采礦工藝加以控制。如海洋采礦等。煤炭資源并非僅存在于陸地。全球海洋面積超過70%，海洋當中也蘊藏了大量的礦產(chǎn)資源。但是海洋采礦作業(yè)需要投入較高的成本，綜合效益較低，且危險性較強。除海洋石油采集和天然氣采集外，其他資源的采集活動相對較少，但是海洋當中的礦產(chǎn)資源十分豐富，陸地礦產(chǎn)資源儲量銳減趨勢明顯，海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)也成為了未來主要的發(fā)展方向。

2.3 填充采礦工藝技術(shù)

填充采礦工藝技術(shù)是在推進回采工作面的過程中，在采空區(qū)使用填充料填充回采的采礦工藝。合理利用填充料和支架相結(jié)合的方式做好填充處理，可增大采空區(qū)圍巖支撐強度。采空區(qū)填充施工中，采用成型的填充物加強地壓管理，既可有效控制圍巖崩落和地表下沉，又可規(guī)避煤炭自燃，為采礦工作者打造更加安全的工作環(huán)境。填充采礦法在發(fā)展中從水砂填充轉(zhuǎn)變?yōu)槟z結(jié)填充，合理利用高濃度或相似的膏體完成填充處理。填充處理的方式具有多樣性，如向上層填充、向下層填充、單層填充、干式填充、水式填充和膠結(jié)填充等。開展填充采礦工藝的過程中，工作人員需結(jié)合況塊的結(jié)構(gòu)和工作面推進的方向，合理選擇填充方式[3]。

2.4 巖體加固技術(shù)

煤礦采礦工作中，周邊圍巖和區(qū)域穩(wěn)定性較差是較為常見的問題。對此，工作人員主要采用錨索加固處理措施，對圍巖、頂板、地下硐室等周圍不穩(wěn)定的巖體實施加固處理。與錨桿支護相比，錨索支護可深入巖體內(nèi)部20 m以下的位置，這種加固方式促進了填充法與控場法的普及與應用。破碎巖體加固過程中主要采用注漿加固方式，能夠確保巷道內(nèi)部的暢通無阻。煤礦開采的危險性較強，所有的采礦工藝技術(shù)均必須高度重視開采的安全性。巖體加固技術(shù)關(guān)乎煤礦的安全生產(chǎn)，企業(yè)務必對煤礦安全生產(chǎn)予以高度關(guān)注。

3 煤礦采礦工藝技術(shù)的應用策略

煤礦采礦的環(huán)境、條件及要求各不相同。為此，在煤礦采礦工作中也應根據(jù)實際科學選擇采礦工藝，以提高采礦效率。

3.1 制定切實可行的規(guī)章制度

煤礦企業(yè)經(jīng)營管理中，應建立科學完善的規(guī)章制度，管理人員在管理中一方面要關(guān)注自身的工作職責，另一方面也需掌握科技的發(fā)展。合理利用補貼政策，充分展現(xiàn)采礦工藝技術(shù)的創(chuàng)新性特征。對于部分無法積極主動參與技術(shù)創(chuàng)新的企業(yè)，相關(guān)部門可根據(jù)實際出臺完善的鼓勵政策，做到獎懲分明，讓工作人員客觀地認識到工藝技術(shù)對企業(yè)經(jīng)營發(fā)展的積極作用。另外，我國相關(guān)部門還需制定詳細全面的管理制度，如煤礦企業(yè)的發(fā)展目標和工作流程等，依據(jù)規(guī)定要求合理劃分工作人員的主要職責，全面貫徹落實管理辦法，這可以有效發(fā)揮出工作人員的主觀能動性，一方面降低操作失誤的幾率，另一方面也可保證煤礦企業(yè)嚴格按照規(guī)范要求完成采礦生產(chǎn)，提升企業(yè)的生產(chǎn)水平。

3.2 推動工藝技術(shù)智能生態(tài)化發(fā)展

現(xiàn)代社會發(fā)展中，先進科技在諸多領(lǐng)域均發(fā)揮著十分重要的作用。在煤礦企業(yè)經(jīng)營發(fā)展中，受傳統(tǒng)模式的影響，煤礦開采技術(shù)相對滯后。無人開采技術(shù)有效推動了采礦工作的智能化前行，該技術(shù)可顯著降低成本投入，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益和社會效益。在煤礦開采中，高度落實煤礦生態(tài)化發(fā)展起到了極為關(guān)鍵的現(xiàn)實意義。由于在煤礦開采工作中會出現(xiàn)大量的廢氣和廢物，會對周邊環(huán)境產(chǎn)生較為顯著的影響。因此，在煤礦開采工作中，不僅要實現(xiàn)作業(yè)工藝的智能化，還需全面落實生態(tài)化建設(shè)，從而減輕環(huán)境污染，保護人們賴以生存的生態(tài)家園[4]。

3.3 建立塌陷預警系統(tǒng)

煤礦開采中的安全風險較大，這就要求企業(yè)在生產(chǎn)的過程中利用地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)創(chuàng)建煤礦坍塌預警系統(tǒng)。在采礦工作中，要在3S技術(shù)的基礎(chǔ)上覆蓋所有的塌陷區(qū)域。在遙感圖像的基礎(chǔ)上做好分析和判斷工作，該項工作可準確把握并分析井下礦區(qū)情況，便于工作人員的監(jiān)測、記錄和管理。在動態(tài)化信息分析時，不僅能夠預防開煤礦事故，而且也可保證生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性。在長期建設(shè)和發(fā)展的過程中，為加大技術(shù)研究力度，應積極吸收先進的工作經(jīng)驗，同時創(chuàng)建科學有效的煤礦開發(fā)技術(shù)系統(tǒng)。如填充成套技術(shù)即為典型的代表，這一技術(shù)主要是基于廢石資源處理完成的。采礦工藝技術(shù)與企業(yè)的效益具有十分密切的聯(lián)系。故而相關(guān)人員需要深入研究采礦技術(shù)，以此為煤礦開采工作的有序開展奠定堅實的基礎(chǔ)[5]。

3.4 不斷提升采礦人員的綜合素質(zhì)

煤礦開采中，應用先進的采礦技術(shù)需要專業(yè)人員的大力支持，此時人員的綜合素質(zhì)就顯得尤為關(guān)鍵。人員的專業(yè)素養(yǎng)與企業(yè)的綜合效益存在著十分緊密的聯(lián)系。煤礦開采工作的獨立性較強，工作人員在煤礦開采作業(yè)中需要應對錯綜復雜的環(huán)境。對此，企業(yè)需采取有效措施不斷提高工作人員的綜合素質(zhì)。煤礦企業(yè)經(jīng)營發(fā)展中，可以積極組織開展不同形式的技術(shù)培訓活動，引導工作人員熟練掌握不同設(shè)備的操作原理和操作方法，認真學習采礦知識，培養(yǎng)采礦人員的安全意識和責任意識，使其能夠全面的掌握采礦工作中的各項細節(jié)，確保采礦工作高效、穩(wěn)定的開展，最大限度地規(guī)避工作中出現(xiàn)的各種不利因素。

4 結(jié)語

煤礦資源在我國社會和經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著十分重要的作用。煤礦開采中，合理應用采礦工藝及技術(shù)，一方面可提高采礦效率，另一方面也可增大企業(yè)的經(jīng)濟效益。所以，在我國煤礦開采技術(shù)日益完善的今天，煤礦企業(yè)需結(jié)合工程實際，科學選擇采礦工藝，注重工序的管控，以提高采礦工作的執(zhí)行效率，為企業(yè)的長期、穩(wěn)定發(fā)展提供強大助力。