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煤礦采礦工藝與技術篇1

前言

煤礦資源是目前我國很多地區生產生活必須的重要資源，而開采煤礦一直以來都是風險性較高的工作，在采礦過程中容易因為各種因素，威脅到工作人員的生命安全。針對這種情況，需要對采礦工藝和技術進行總結和分析，讓從業者對采礦工藝和技術有充分的了解，在工作當中盡可能的保障效率和安全，使煤礦開采工作保持健康發展。

1.分析煤礦采礦工程中采礦技術具備的重要性

目前在煤礦開采行業當中，很多煤礦施工采用的安全措施，對于工作人員的人身安全并不能提供充分地保障，尤其是開采環境較為復雜，地質結構復雜的煤礦開采區域，會由于地質原因，造成人身安全威脅進一步增大，如果沒有合適的開采工藝和技術，很容易誘發煤礦開采事故。因此，在煤礦開采過程中，針對開采環境調整開采工藝和技術，是十分必要的，并且，需要管理人員對采礦工藝和技術有全面的了解，才能在選擇過程中做出最好的選擇，保障開采工作的安全性[1]。

2.分析采礦技術具備的基本特征

采礦技術首要的一個特點是明確的針對性，我國在多年的礦產開采過程中積累了大量的經驗，也發現了許多的煤礦采礦技術，這些技術針對不同的礦區特點，能夠適應各種環境，盡可能保障工作人員的安全性和開采效率。其次，煤礦開采技術有一定的復雜性，由于煤礦開采環境本身的復雜性限制，采礦技術需要適應各種各樣的環境，因此技術本身也會具有一定的負載型。同時，采礦技術的應用只能夠盡可能的降低在工作過程中存在的風險性，不能完全避免，當技術工藝應用不到位時，則容易產生風險，使技術本身的應用存在一定的風險性[2]。

3.分析煤礦采礦工程技術種類

(1)采用炮采放頂煤采煤技術

炮采放頂煤采煤技術是煤礦采集工作當中常用的采礦技術，炮采放頂煤采煤技術會使用滑移支架放頂采煤的方式，使用支柱以及頂梁作為滑移頂梁的重要結構，在進行采礦的過程中，后梁和前梁會充分連接，將支架支柱作為液壓單體柱。煤礦工作的技術人員和工人會根據煤礦開采的實際需求，調整支架的使用數量[3]。

(2)合理應用充填式采礦技術

充填式采礦技術在煤礦開采工程的應用當中，一般作為常用的支護方式，隨著煤礦開采工作的不斷推進，工作人員會將一部分填充材料安置在采空區當中，通過填充材料給予的支護作用，控制煤礦地表的松動，便于工作人員進行回采工作。一般，充填式采礦技術會應用在開采高品位礦石、稀缺礦石、貴重礦石等重要礦體當中，其對地表強大的保護作用、應用后給予工作人員強大的安全保障，對廢料的高效利用、強大的場地適應效果以及高回采率和低貧化率的特點是其應用的主要優勢，但是本身由于技術需要大量的勞動力、由于充填材料帶來的較高成本、生產效率不足且工藝復雜等缺點，該技術還有待完善[4]。

(3)科學運用機械化采礦技術

現階段下，機械化的采礦技術十分常用，工作人員會針對不同的工作模式，以露天開采的形式和地下開采的形式，應用機械化采礦技術。在露天條件下，機械化采礦技術需要將雜質和廢料從礦體上分離。在開采過程中，機械化采礦技術的應用需要堅持自上而下的原則，并且，開采過程中要盡可能的避免對自然環境造成破壞[5]。

(4)分析大采高一次采全厚綜合機械化技術

目前大采高一次采全厚綜合機械化技術隨著科技發展，開始不斷的完善和成熟，在應用到實際煤礦開采工作當中時，發揮了良好的作用。大采高一次采全厚綜合機械化技術在實際應用當中，表現出了對采煤環境的強大優化效果，能夠盡可能的避免煤礦開采發生的損失，保障開采工作盡可能的節約成本，并且能夠使煤礦采礦工作的效率得到顯著的提升，為施工工人提供強大的安全保障，是目前在煤礦開采技術方面發展較快、前景較好的技術，但是目前仍然存在一些需要完善補充的不足[6]。

(5)煤礦地下開采方式

當煤礦層處于地下時，就必須應用地下開采技術。煤礦層處于地下的情況較為常見，煤礦在地表下方，并且和地表存在較遠的距離，只有地下開采技術才能夠滿足開采工作的要求。不過，目前應用于實際開采工作的地下開采技術，需要相對較好的混進條件，并且開采過程中安全系數不足，工作人員在開采準備階段和開采過程中還需要充分優化采礦層的劃分，并且通過專業的探測設備分析礦層物質，才能夠為地下開采工作提供科學的幫助，在效率、質量、安全性上都還有著較大的完善空間[7]。

4.分析煤礦采礦工程中采礦工藝具體方法

(1)構建塌陷預警系統

在現如今的時代發展中，人們能有著發達便利的生活，煤炭行業可以說是功不可沒，但是在煤礦生產過程中仍然存在很大的問題。由于這些問題，在煤炭行業的實際生產過程中出現了各種困難。所以說，如何把握好煤礦安全生產的關系，能否與煤礦生產技術有機的結合起來，這是現如今所需要解決的一大難題[8]。在開展煤礦開采過程中，危險性是長期存在并且程度不同的，在現如今的煤礦開采工作當中，如果繼續使用傳統的煤礦開采技術，會導致煤礦開采工作的安全系數不足，威脅工作人員的生命安全。我國的煤炭資源在很長時間內都是重要的消耗性資源，并且廣泛利用于各種領域，由于煤炭作為礦物資源天生具備高價值耐儲存等特性使得煤炭挖掘業在很長時間內都是極為重要的產業，也取得了很大的發展。而煤炭的挖掘工作中，挖掘煤炭工作的安全性顯得非常重要，所以對煤礦采煤工作中，需要構建塌陷預警系統作為必須的安全保障。煤礦企業通過科學化的技術對煤礦進行開發生產，不僅保障了煤礦開發生產過程的安全高效性，還能有效地降低生產成本，給生產工作人員帶來更有效的安全保障力度。

(2)提高采礦技術研究力度

提升在技術研究方面的投入是保障技術創新的基本條件和基本要求，在研究過程中需要對工藝和技術進行完善和優化，加大科研發展的力度，提升發展速度。煤礦生產重點省市的政府需要加大扶持力度，使企業有更強的創新動力，使技術研發和工藝更新能夠更快更好地發展。

(3)完善前期勘查工作

在進行對礦山的正式開采工作之前，首先要對礦山的地質構造做好了解和勘察工作，對于其中容易影響到穩固性的地質條件，要提前做好預防和控制措施[5]。其次，開采單位要選擇專業的勘測設備，對礦山地區的整體地質結構進行精確詳細的勘探，做好地質條件的記錄，并分析礦井內部，在巖石結構上存在的區別[6]。對于礦井下的地下水情況勘查好具體的分布狀態。相關工作人員可以通過地震雷達探測技術，對開采區域范圍內的地質條件構成狀況進行判斷，重點針對褶皺、斷層以及巖層空隙等分布狀況來進行分析，有效保證煤礦開采工作可以避開一些地質條件比較復雜的不安全區域，提高煤礦開采工作的效率和安全性。在礦山的開采工作當中，礦山開采的線路規劃是其中的一項重要工作，要考慮到線路推進過程中穩固性問題，做好開采路線的設計，同時，對路線中下的地質結構做好實時的勘測，思考穩固性和地質結構之間存在的聯系，做好加固工作。在正式的礦山開采過程中，應該應用更加尖端的科技設備，保障勘測數據的精確性，同時通過高端設備，更好的進行對地質結構數據的分析和了解，針對性的制定安全保護措施，避免出現意外情況，借助尖端設備，做好礦山開采過程中穩固性的參數監測，動態的對其進行維護和固定，保障了高穩固性，避免出現礦山事故或是影響工作效率。通過對礦山的具體參數進行實時的監測，并定期采集地質結構信息，將其繪制成剖面圖，幫助開采單位進行分析和規劃調整。另外，在開采過程中，對于開采規劃要實現動態的調整，對于開采過程中，當發現后續的規劃存在不足之處時，盡快的進行調整，避免影響到后續的開采工作。

5.結語

在未來科技發展與社會不斷進步之下，煤礦行業會得到更進一步的發展，且開采工藝會不斷提高，所以各種開采技術對于整個煤礦挖掘工作都能起到積極作用，應該進一步的進行推廣，同時相關從業人員要對煤礦挖掘工作本身進行管理優化，盡量避免危險發生，排查細節安全隱患，提升安全程度，同時也是為企業提升收益，助力我國的煤礦挖掘事業有著更為長遠的發展。

作者:張海明 單位:山西省陽泉市南莊煤炭集團有限責任公司 南莊分公司

煤礦采礦工藝與技術篇2

當前，我國經濟正處于高速發展階段，工業化水平也在持續進步，因此在煤炭需求上也在不斷提升。要想提高我國的煤礦產量，就必須加大對采礦工藝和技術的研究創新力度。現階段我國采礦技術已經獲得顯著提升，煤礦開采方式的安全性和采礦效率也有了較大突破。不過，隨著全國各地的煤礦規模和數量持續增大，增加了煤礦開采的深度和難度，對煤礦采礦技術提出了更高的要求。對此，應該采用合適采礦技術進行煤礦開采，并不斷發展和改進采礦技術，讓開采作業更加便捷、難度更低，最終實現增加煤礦礦產量的目的。

1煤礦采礦中的工藝

1.1充填采礦工藝

充填采礦連續工藝技術是煤礦山采礦的關鍵技術。這種工藝技術含量非常高，可以更精確地控制巖石崩落的時間和范圍，進而降低地表的移動率，使回采工作具有較高的安全性。充填采礦連續工藝的優點在于具有較高的技術性和安全性，比較適合不穩固的礦區采掘，保障施工人員的安全。采礦填充技術圖如圖1所示。

1.2空場采礦工藝

空場采礦法是一種比較重要的工藝技術，在煤礦開采工藝中起著重要的作用。空場采礦法可以分為分段法、房柱法、階段礦房法、淺孔留礦法，是一種通過在礦體內部形成采空區，并借助圍巖本身的牢固性以及留存下來的礦柱來提供支撐作用的采礦方法。空場采礦法的特殊優勢為允許具有較大的暴露面積，但是也具有一定缺點，即在礦房開采作業完畢之后，需要立即回收礦柱，并對采空區以及礦房進行填充。

1.3巖體加固技術

在實際的礦產資源開采作業中，采礦區周圍巖體存在不穩定的因素，這也是由作業時的天氣、操作設備、開采人員、地質等眾多因素的綜合作用所導致的。只有通過使用專業的錨索工具，有效加固采礦區域的溜井、頂板薄弱補位、圍巖，才能給開采作業一個安全且穩定的作業環境，以此保障順利完成開采工作。這種給薄弱位置加固的方式被稱為巖體加固技術。在實際的開采過程中，加固技術通常與空場法、填充法配合使用，確保了開采的效率和安全。對于破碎的巖體和流砂而言，不斷進行巖體加固，配合使用注漿法、支護法是最有效的技術手法，因此這一技術也被廣泛地運用于實際操作中。

1.4崩落采礦工藝

為了確保礦石開采的安全，在采礦作業前，需要進行崩落處理。由于礦洞中存在松弛的礦巖，因此通過進行崩落處理，能夠防止開采人員進入作業范圍時受到來自掉落巖石的傷害，降低開采的危險指數，給開采員提供一個安全的操作環境。對于柱分段崩落工藝而言，合理設計橫斷面尺寸，測量其底柱高度及漏斗的間距是十分重要的步驟。底柱高度的設計需要根據其不同的形狀來確定，一般而言，底柱高度控制在5～7m、分段高度控制在11～13m時更適合漏斗底。不過，目前采礦作業被運用的最廣泛的是無底柱分段崩落工藝，在眾多采礦技術中無底柱分段崩落工藝屬于機械化程度更高的工藝，可以有效節約人工成本。

1.5溶浸采礦工藝

在礦石開采技術中，除了物理開采，還存在著另一種開采方式，即化學開采。溶浸采礦便是這樣一種開采方式，其利用巖礦資源的特性，將合適的浸溶液灌注于礦石層中，當礦石層中的目標物與溶液發生一系列的化學反應時，把礦物的形態由固體向液體轉化，繼而達到開采目的。這種開采方式不僅能夠提升采礦作業時的安全指數，還能提升閑置礦產資源的合理利用性，符合我國提倡的環保理念，擁有較為深遠的發展前景。

1.6露天采礦工藝

露天采礦技術在煤礦開采中應用廣泛，不僅安全性高而且采礦成本低，其工藝原理是把炸藥埋于地表之下，引爆炸開地表土之后再用機械設備移開表土，使煤礦炸碎或是鉆碎以后，由煤場對其加工處理從而獲得煤礦資源。此外，該技術不僅能夠降低煤礦區的開采損失，達到短時間多數量開采，還能提高施工的安全性。但是露天采礦技術也有一定的缺點，其在使用過程中需要使用炸藥炸開地表，對施工周圍的土質環境破壞較大，地表的植被在毀壞后極易形成各種土質問題，如水土流失和土壤酸化等；另外，對于爆破作業環節，為提高其作業質量，降低爆破施工成本，防止爆破作業事故的發生，必須在作業前合理設置炮孔裝藥參數。某采礦工程的裝藥參數如表1所示。

1.7地下采礦工藝

地下開采技術是基于日益增多的礦產資源需求與匱乏的地表資源之間的矛盾而形成的一種采礦技術。由于地表的礦產資源有限，要滿足資源的更多需求，就必須依靠科學技術開采地下煤礦。相較而言，地下采礦技術難度高、安全風險大，涉及的因素更多，巖層結構、地質構造、施工作業面的深度和壓力等條件，都制約著地下煤礦的開采。為了防止開采過程中因準備不充分而出現操作不當，導致地下礦井產生塌陷造成安全事故，必須在施工前全面了解分析實際施工地區的地下環境，正確使用合理的挖掘方式，而且就技術手段來說，地下采礦技術通常會與其他技術結合使用，比如充填采礦技術等。總之，地下煤礦的開采需要綜合以上各方面進行。

2針對采礦工藝和技術的改進措施

2.1加強頂板狀態及支護質量的監測

在煤礦開采期間，應當充分全面地對緩傾斜的頂板受損和堅固情況進行監測，如此方可使采礦人員施工作業更具安全保障，同時也對順利開展采礦作業有所幫助。當前，國內在煤礦開采方面的監控措施大多不夠到位，應當強化頂板狀態和支護情況的監測工作，并且所有監測設備也應當按期維護；著重培養工作人員的安全意識與責任意識，注意采礦中的細節問題，盡力避免意外事故的發生；另外，還應加大開采技術方面的研發力度，讓監測水平不斷提升，盡早實現監測的全面智能化。

2.2建立塌陷預警系統，創新開采技術

因為在煤炭開采時容易發生各種安全事件，因此創建煤礦塌陷預警系統具有一定必要性，這也是有效降低安全事故發生頻率的一項重要手段。預警體系主要是基于GPS和GIS技術實現對煤礦實時監測預警，譬如在采礦作業時，可使用3S技術綜合分析法來達成對礦區表面塌陷程度的全面監控。通過分析遙感影像，結合采礦信息創建塌陷預警系統，并及時輸入監測數據與井下煤礦信息，讓開礦人員的作業安全更具保障。當前，在國內長時間的研發和借鑒國外優秀技術的基礎上，國內的煤礦開采技術系統已經初具規模，譬如廢石處理系統等，而開采技術系統的創建能夠幫助企業獲得更高的經濟收益，讓采礦工作效率獲得顯著提升，因此應當積極研發和創新采礦技術，不斷提高塌陷預警系統覆蓋范圍，這樣才能促使煤礦產業更好、更快地發展。

2.3促進工藝技術智能化和生態化

現階段，國內各行各業都意識到了信息化的重要性，促進產業信息化是目前的主要發展趨勢，煤礦產業也不例外。對此，應當在煤礦開采中多加使用信息技術，從而不斷提升煤礦開采工藝的信息化、智能化水平。傳統的開采工藝技術將逐漸演變成智能化的機械自動化開采，因為機械自動化開采不僅能夠提高開采安全性，還能大幅減少人工成本，讓企業獲得更高的經濟收益。并且，還應當促使開采技術朝著生態化的方向發展，因為在采礦期間會使得附近的環境遭到嚴重破壞，因此在不斷提升采礦智能化的同時，也要注重對周邊環境的保護，以減少環境污染為一大努力方向，實現高效、綠色的開采作業。

2.4創建技術創新激勵制度

只有不斷對開采工藝技術進行創新優化，才能有效推動煤礦產業的持續發展。盡管目前國內開礦技術創新水平已經獲得了較大的飛躍，然而相較于世界領先的采礦技術而言依然存在較大差距。因此，我國煤礦產業必須要不斷對技術進行研究創新，創建技術創新激勵制度，以此激勵相關企業及科研人員在技術創新方面的積極性。

2.5提高采礦人員素質

整個采礦流程都離不開人工操作，而先進的開采技術也需要具備足夠專業水平的技術人員才能使其完全發揮作用，采礦人員的綜合素養是決定開采效益的關鍵因素。由于煤礦開采作業的特殊性，采礦人員的工作普遍比較繁雜瑣碎、重復性高，這就要求采礦人員具有較高的耐心和技術水平。對此，煤礦企業可通過定期組織技術拓展活動來提高采礦人員的技能水平，并開展各類實踐培訓活動，讓工作人員能夠充分熟知采礦設備的操作方法、了解采礦的專業知識，從而在采礦作業中更加熟練、操作更加規范。此外，企業還需重點培養采礦人員的安全和責任意識，使其能夠更加注意采礦過程中的異常情況，盡量防止安全事故的發生。

3結束語

采礦工程是我國的經濟支柱型產業之一，帶動了我國的經濟發展。所以，在進行煤礦開采環節，不但需要使用先進的采礦技術和工藝，促使采礦效率得到提升，還應當加大對采礦技術的研究，使各種采礦工藝技術更加完善，使生產作業能夠有序進行，有效提高采礦的安全性。

作者:張克群 單位:山東許廠煤礦有限公司

煤礦采礦工藝與技術篇3

在我國，盡管煤炭資源儲備極為可觀，但采礦工藝與技術的落后影響了煤礦開采效益的提升。只有與時俱進，加大先進技術在煤礦開采中應用，提高開采設備自動化水平，還要注重綠色低碳開采，方可最大程度保障煤礦開采綜合效益。未來煤礦開采勢必向著智能化、生態化方向發展，這也是煤礦可持續開采必然要求，下面將結合煤礦開采實踐，具體分析采礦工藝及技術，安全高效完成煤礦采礦任務。

1煤礦采礦工藝分析

現如今，煤礦開采工藝與技術依然形成體系，能夠適應各類復雜煤礦開采環境。在煤礦開采中，要對煤礦結構及開采條件有所掌握，合理選擇采礦工藝，才能高效率完成采礦作業。

1.1充填采礦工藝

該工藝主要應用于煤礦采空區回采作業，通過材料填充的方式進行采礦，在煤礦采礦中有較多的應用。對于煤礦采空區的處理，需要做好全面維護工作，既是通過設置支架以及進行材料填充，可保證采空區回采的效率及安全。填充采礦工藝的實施，需要實現地壓的有效控制，而且材料填充還可有效預防沉降及崩塌問題，促進煤礦開采的安全性及穩定性提升。在煤礦開采中，時常會發生自燃現象，對煤礦采礦構成嚴重威脅，而填充采礦工藝可有效避免該問題。總之，充填采礦工藝在煤礦采礦安全性保障方面意義重大，益于煤礦企業安全穩定發展。

1.2空場采礦工藝

在煤礦資源回采中，空場采礦工藝有著廣泛應用，而且有著較長的應用歷史，空場采礦技術也更為成熟。通常在空場采礦作業中，應當采取必要的巖石加固措施，并對采礦工作面進行預留，具體有采礦方和采礦柱2種方式。該工藝在具體實施時，應當確保煤礦回采場地的空場狀態，這也是空場采礦所需注意的重要問題。同時，在完成回采作業后，還需處理好作業面的礦柱，使其空場作業面保持在相同狀態，實現煤礦回采條件的有效改進。實踐證明，空場采礦工藝具有較高的采礦效益，有著較大的推廣價值。1.3崩塌采礦工藝當煤礦開采區域存在塌陷狀況時，或者礦區本身具有塌陷多發特點，則主要應用崩塌采礦工藝。具體實施時，要根據煤礦礦體崩塌狀況，在崩塌范圍巖體部位，主要采用礦方或者礦柱的回采形式。有著較多類別的崩塌采礦工藝種類，較為常用的是階段性和分層崩塌采礦工藝，需結合各工藝特點及適用范圍，合理制定崩塌采礦實施方案。

2煤礦采礦工藝技術應用需注意問題

2.1煤礦采空區問題

采空區問題的處理是煤礦采礦中應注意的重要環節，也是保證煤礦采礦安全及效率的關鍵性措施。首要問題就是要確定采空區的存在，并對其進行有效加固，通常煤礦采空區的加固措施是施加在巖石上的，應切忌盲目采礦對后續煤礦生產造成較大妨礙。在煤礦采空區域，通常采用填充采礦工藝，當然還應充分了解礦區礦產結構特點，分析煤礦開采工作面狀況，合理選取煤礦填充方法，進而提高采礦工作效率。這也就要求煤礦企業，要結合礦區開采特點與采礦技術設備等，制定科學的采礦方法，做好煤礦采空區問題處理，盡可能提高采礦效益，維護好煤礦采礦安全。

2.2煤礦采礦安全問題

安全一直是煤礦開采所圍繞的核心問題，煤礦安全更是關乎煤礦企業長遠發展目標的實現，而煤礦安全事故主要發生在開采環節，只有充分保證開采安全，方能從整體上控制事故發生概率。這需要從采礦作業環境到采礦人員素質全方位貫徹采礦安全意識，盡可能保障煤礦開采安全。因此，采礦作業人員應履職盡責，把握好各自承擔的安全開采職責，還要強調安全開采監督，還要做到采礦設備的規范化操作，這樣才能控制好煤礦采礦安全問題，實現更高安全與經濟效益。

2.3低碳開采方式

低碳開采也就是要堅持環保低碳的開采理念，既注重煤礦采礦效益，也要重視礦山環境保護及資源節約，這也是煤礦開采所倡導的。低碳開采已成為煤礦企業的主要發展方式，特別是在可持續發展形勢下，有更多的人去關注。低碳開采所追求的是經濟、生態以及社會效益的一致性。在煤礦開采前，應做足開采環境勘查工作，準確全面獲取勘測資料，制定合理的低碳開采計劃，循序漸進開展煤礦開采作業，還要做好煤礦采礦污染浪費問題監察，實現采礦效益與環境保護的統一。

3煤礦采礦工藝技術發展趨勢

3.1煤礦采礦的智能化趨勢

伴隨信息科技發展，信息技術在各行各業有深入應用，造就了行業信息化和智能化發展的趨勢，煤礦采礦行業也不例外。如今，煤礦采礦更加依賴于機電自動化技術，而且在采礦技術發展中，信息化應用更加深入，促進煤礦采礦智能化水平提高。當煤礦采礦智能化達一定水平后，能夠實現煤礦無人開采，相較于傳統意義上的煤礦開采，智能采礦的效率更高，減少人工參與，降低采礦事故危害性，有效保證煤礦采礦的安全與效益。

3.2煤礦采礦的生態化趨勢

隨著綠色煤礦理念的提出，煤炭資源節約和礦山環境保護已成為煤礦開采的重要任務，也是煤礦可持續開采的基本前提，也代表著煤礦開采的生態化趨勢。要求煤礦采礦工藝技術積極創新與改進，迎合社會發展需要，重視煤礦采礦伴生的環境問題的處理，創造更加生態環保的采礦環境，維護好煤礦生態環境安全。

4結束語

綜上所述，現階段煤礦采礦工藝技術的發展更加追求智能化和生態化開采標準，煤礦企業應分析現有工藝技術特點，結合信息科技發展趨勢，對采礦工藝進行改進，還要明確煤礦企業發展方向，創造更高的經濟和環境效益，尋求煤礦采礦的可持續發展。

參考文獻

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作者:劉鍵 單位:陽煤集團寺家莊煤業有限責任公司