煤矿开采技术理论及工艺运用研究

王金勇李舒浩

摘要：煤矿业开采不仅会影响到工业生产建设，还会影响到市场经济的发展。就目前而言，我国经常使用到的勘测技术呈现出了多样化的发展趋向，但在煤矿开采过程中，所使用的各项技术却稍显落后，这不但难以让煤矿资源得到合理利用，还会影响到目标矿区的地质地貌恢复工作，甚至影响到周遭的环境。为了让煤矿开采业得到可持续性发展，需要在煤矿开采的过程中引入一流技术，借此来优化煤矿开采的各项方案流程，让煤矿开采业的发展建设达到理想状态。

关键词：煤矿开采；技术理论；工艺运用

中图分类号：TD82文献标识码：A

引言

采矿工艺技术是煤矿开采工程重要组成内容，通过加强先进采矿工程工艺技术的应用，才能有效提升煤矿开采工程综合效益水平。因此，加强对该技术的探讨分析，积极探索提升其应用价值的方法策略，对推动煤矿采矿工程发展，提升我国煤矿采矿产量具有非常重要的意义。

1 煤炭开采基本原则

（1）环境友好原则。这一采矿原则要求采矿人员充分考虑实际情况，分析采矿过程中可能发生的污染、矿产资源破坏、采矿风险等各种因素，制定最佳采矿计划。随着开采面积和深度的不断增加，也需要注意开采行为对地下水和周围生态环境的影响。对于特殊矿区，更需要提前收集煤层分布数据，通过积极干预来减少煤矿开采对周围环境的影响。（2）高开采效率原则。矿产资源本质上是不可再生资源，因此尽可能提高开采效率将成为煤炭开采的基本原则。在实际开采中，相关人员需要平衡开采效益与成本的关系，并考虑开采过程中可能出现的意外因素。在回收率处理方面，有必要尽可能调整开采回收率，以减少再开采造成的资源浪费。（3）收益最大化原则。传统采矿方式耗费巨大，矿产实际收益极低。而随着技术发展，现代化大型设备逐渐进入采矿现场，部分程度上提高了煤矿开采收益。但同时，复杂地形也限制了大型设备进入，会进一步降低煤炭开采收益。另外，部分矿采难度较大，技术人员还要权衡开采范围及后期资源管理情况。而在人力资源管理中，矿采计划的制定也需要考虑人力资源的具体调整情况，以保证开采科学性。

2  煤矿采矿工艺与技术特征分析

第一，采矿工艺技术具有较强的针对性。我国煤矿采矿工艺技术已发展多年，累积了大量工艺技术经验。不仅如此，实际煤矿采矿工艺技术也日益更新，采矿量不断提升，。在采矿实践过程中，相应采矿工艺技术的应用越来越具有针对性，比如可结合矿区地质条件等，采用有针对性的煤矿采矿工艺技术，从而更好地保证采矿的安全性，提升采矿效率。第二，采矿工艺技术具有较强的复杂性。我国幅员辽阔，矿产分布广泛，实际面临的水文地质条件比较复杂，容易受到各种因素的影响。即使相同采矿工艺技术，实际要求也各不相同，从而采矿工艺技术具有复杂性。第三，采矿工艺技术具有较强的风险性。在煤矿矿区中，地质条件较为复杂多变，潜藏着很多安全风险隐患。在实际应用煤矿采矿工艺技术的过程中，一旦没有科学合理选择相应技术，很有可能造成严重的安全生产事故，带来非常严重的危害。因此在实际应用煤矿采矿工艺技术时，还应提高对其风险性的重视程度，结合矿区实际条件，科学合理选择相应的技术内容，提高矿区生产水平。

3 煤矿开采技术理论及工艺运用

3.1 高强支护开采

该技术本质上是一种防护技术，主要目的是在保证施工安全的同时提高开采效率。在大多数情况下，周围环境的复杂性会影响开采深度，同时破坏矿区的土壤环境。超过一定阈值后，该地区容易发生土壤沉降。高强度支护技术的应用可以有效地加固矿区周围的土壤，提高开采初期的施工效率。与传统支护方法相比，高强度支护在复杂山区仍能保持较高的开采效率，减少开采过程中的结构变形。在实际操作中，高强度支护技术主要分为锚杆支护和锚注支护。具体细节如下：锚杆支护主要通过喷射混凝土和U型钢形成支护结构，能够有效处理采矿过程中岩壁变形的问题。锚注支护则通过注浆补充的方式提高锚杆功能，比如注浆能够有效降低矿采区的风化作用，加固岩体抗逆性。另外，该技术可以主动改变岩石周围的应力分布，实现对大型开采区域的支护。在实际开采效率对比中，高强支护开采技术带来的效率优势远超其他矿采技术，并为部分高难度矿采环境提供了开采条件。另一方面，高强支护模式也可以混合其他支护类型，弥补单一支护模式的不足。

3.2 煤矿露天开采工艺技术

当煤层相对接近地表时，可以采用露天开采技术。在这个过程中，需要结合实际，首先将煤矿划分为不同的水平层。然后，在此基础上，完成阶梯划分，完成自上而下的露天煤矿开采。与其他煤矿开采技术相比，露天煤矿开采具有较高的整体安全性和较低的开采成本。在开采过程中，需要机械设备来压碎煤层，通过挖掘设备进行挖掘，最终完成煤矿的运输。露天煤矿开采工艺技术需要的支护设施较少，开采面积大，矿产产出高，有着更好的经济效益。但露天煤矿开采工艺技术也有缺点，比如占用的土地面积较大。在开采过程中，会对当地自然地貌造成一定的破坏，还会污染自然生态环境。

3.3 活性磁化水控粉尘技术

采矿过程中产生的灰尘可以直接进入矿工的身体，严重影响他们的肺功能。这项技术可以使用微米级的干雾抑尘系统进行控制，理论上可以减少21%的灰尘。加入相关活性剂后，除尘效率可再提高37%。该技术的使用可以有效降低施工范围内的总粉尘浓度，保证机械作业人员的身体健康。通过对该技术的分析可以发现，在该技术中使用磁场可以有效地增加活性剂的作用范围，这也是高效除尘的主要原因。另外，对于复杂施工环境，该装置也可以通过定点吸附功能调整喷雾角度，实现开采环境的全覆盖。

3.4 全螺纹锚杆支护技术

全螺纹锚杆支护技术的应用也较为广泛，从实际应用效果来看，该技术不仅决定着巷道掘进的实际效率，还决定着支护成本投入。与传统的锚杆支护技术相比较，全螺纹锚杆支护技术在实际作业中已经省去紧固锚杆和二次加工的环节，而且不存在侧压力集中在某一面而使截面断裂的问题，所以，全螺纹锚杆支护技术的应用极大程度提高了掘进作业效率，同时也有利于煤矿企业更好地控制支护成本。全螺纹锚杆支护技术自身具有适用性强的特点，可以依据矿井现场的实际情况对煤矿巷道支护流程进行调整和简化，而且巷道支护质量也能够达到规定要求。

3.5 充填式开采工艺技术

在实际的煤炭开采中，如果煤矿地质围岩的稳定性相对较差，而矿产资源本身又相对丰富，则需要保护开采矿体才能进行开采，则可以选择充填开采技术。该开采技术技术含量高，不仅科学合理地控制了时间，而且有效地控制了落石范围，有效地保证了开采安全。与其他采煤技术相比，充填采矿技术的实际应用更加自由和灵活。不仅如此，每次切割的量也相对较小，可以确保开采安全，减少煤矿贫化损失。更为重要的是，这种煤矿开采技术可以有效保证围岩安全，避免出现围岩坍塌问题。

结束语

煤炭工业的发展对中国经济的发展起着重要作用，是中国经济发展的重要产业。煤炭开采在煤炭工业的发展中发挥着重要作用。因此，有必要提高煤炭开采技术，如研究和开发煤炭开采技术、加强顶板和支架质量、建立坍塌预警系统、加强技术创新激励制度，以促进木炭行业的更好发展，满足当今社会的发展需要，更好地促进经济发展。

参考文献

[1] 张洪.露天煤矿开采理论及工艺技术发展趋势[J].露天采矿技术,2018,33(06):1-3+7.

[2] 肖智勇.煤矿采煤技术优化措施分析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(8):226-227.