煤矿井下采煤技术与采煤工艺探讨

吴楠,张建

摘要：随着我国经济和科技的发展，带动了许多行业的发展，其中煤矿行业发展迅速。对于煤矿企业来说，煤炭开采技术有着重要的影响。因此，大多数煤矿企业不断创新开采技术，改进相应的开采技术，以提升自身竞争力。然而，随着煤炭开采规模的不断扩大，对地下开采技术和煤炭开采技术行业提出了更高的要求。为了防止发生突发安全事故，井下作业人员需严格把控井下开采工作的各个环节，并科学选择采煤工艺，保障施工人员的安全。基于此，本文就煤矿井下采煤技术与采煤工艺进行相关探究，以期为有关方面的研究做出贡献。

关键词：煤矿；井下采煤；采煤技术；采煤工艺

中图分类号：TD724文献标识码：A

引言

作为世界上最大的资源开采国之一，中国的煤矿和其他各类矿产的开采量正在增加。由于煤炭需求量大，煤炭行业企业众多，分布广泛。在煤炭开采过程中，由于各种原因的影响，在开采过程中存在一定的不可控因素，影响了开采效率。随着生产技术的不断提高，现代煤炭开采技术也在不断提高，生产成本也在不断降低，这进一步提高了煤矿企业的生产效率和安全性。目前，我国的煤矿开采技术在不断提升，但与部分发达国家相比，仍有一定的距离，相关研发人员应加强对采煤设备的研究，加强高新技术的融入和发展，从而促进我国煤矿开采技术得以不断提升。

1 煤矿井下采煤技术特点

（1）开采难度高。我国幅员辽阔，覆盖不同地质条件的煤层，煤矿井下开采没有统一的作业模式和相关开采技术。根据不同的矿山类型，调整相应的工艺流程和开采程序，对不同地质条件的矿山，在开采前进行统一的整改和规划。根据各地区的地理、水文条件，制定不同的安全开采方案，在安全生产效益并重的原则指导下制定开采方案。（2）开采工艺多。不同于露天开采的挖掘方式，井下挖掘对地质的要求较高。针对不同的地质类型应采用不同的采掘技术，主要包括长壁开采和放顶开采工艺。随着研究的进一步深入，对于煤层的探索和开采规划都会更加科学完善，针对各类地质情况会制定出合适且有效的开采方案。

2 煤矿井下采煤技术与采煤工艺

2.1 炮采技术技术

这种技术也被称为爆破采矿技术。在使用该技术进行地下采煤时，通常使用爆破使煤炭下落，然后完成后续采煤工作。爆破采煤技术具有较强的复杂性，因此在施工实施中要注意相关工序的操作。（1）爆破落煤环节，在这一环节中，不仅要保证爆破的准确性，还要保证顶板和输送机的安全。在实际施工和操作过程中，相关人员必须有效保证这两点，以确保爆破落煤的安全。（2）装煤环节，在完成爆破工作后，一些原煤会落在工作面上，井下工作人员需要将这些原煤装载，可以使用人工的方式，也可以使用机械配合的方式。（3）支护工作面和对采空区的处理，这两个步骤的操作主要是为了保障施工的安全性。另外，还需完成支护空间顶板。

2.2 填充开采技术

采用充填法施工时，为避免采空区承载力不足造成塌方，在开采过程中设置相应的支护结构，对围岩进行固定和支护。同时，在采空区内填充相应的材料，并用采矿进行填充和支撑，以确保地下结构的稳定性。这项技术有着悠久的历史，随着技术的优化和改进，应用范围逐渐扩大。该技术适用于地下煤层结构稳定性低、风险高的环境，它可以有效地控制风险影响因素，提高采矿安全性。在填充法开采过程中，根据其中的填充料和填充方式的不同，将其分为上、下向分层填充法和嗣后充填采矿法。其中上向分层填充法的应用较为普遍，其将矿区进行划分，设置矿房和矿柱等结构，提高围岩的稳定性，在矿房中，自下而上的进行开采，保障上下部分的围岩保持稳定性。

2.3 连采技术

连续采煤技术中使用的主要采煤设备是采煤机。从事地下采煤的技术人员可以根据采煤计划，使用采煤机进行连续采煤和连续充填。连续开采技术对机械化水平要求较高，主要涉及大型车辆的使用，具有一定的局限性。在地下开采过程中，合理划分煤层是十分必要的。连续开采技术的主要优点是节省了大量人力资源，但其技术要求相对较高。在采矿过程中，技术人员应深入分析采矿环境中的风险因素，在高效生产的同时注意安全生产。连续开采技术具有工作时通风条件差、煤层恢复率差、对开采地地质要求较高等缺点，适用于结构简单且深度较浅的煤层，不建议作为井下开采的主要手段。

2.4 智能开采技术

目前，随着我国信息技术领域的不断进步，人工智能在各行各业的应用程度不断提高。目前，智能技术和程序已被引入采矿业，由此衍生出智能采矿技术。从安全角度来看，智能采矿技术极大地弥补了以往非智能采矿技术的缺陷。它从信息技术、人工智能、自动化等多个专业技术领域入手，在采矿技术的基础上增加了信息监控技术领域，实现了对工程运行的全方位监控和保障，实现了施工安全。如果将现有的采矿技术，如硬顶采矿技术和当前的智能采矿技术相结合，不仅可以提高采矿过程的效率，而且可以保证安全。但是目前来说较为理想的技术手段受制于智能开采技术，需要大量先进的技术和人才，但是该技术的研发仍处于持续探索阶段，未来优化智能开采技术还需要进一步引进更多的计算机人才予以帮助，政府应该给予更多的政策和资金扶持力度，从而保证传统工业行业也能搭上智能化这一辆快车，实现效率的提升和安全系数的保障，从而保证效率的最大化发展。

2.5 溶浸开采技术

虽然溶浸开采技术也是现代煤矿技术之一，但在应用该技术时，有许多因素需要考虑。在采矿工程的实施中，操作人员首先需要对矿体的化学性质进行综合分析，向矿堆或矿层中注入适量的工作剂，然后在传质、化学浸出水动力等一系列效应的影响下，实现矿体形态的有效转换。为了达到溶浸开采技术预期的应用效果，在施工作业过程中，应结合对现场矿体分布及结构特征的分析，进行相应的岩体加固，以避免采矿作业中岩体失稳引发事故。因为采矿工程的现场面积大，在不同的采矿区域内，自然条件也常常会存在着明显的区别，如果开采作业处于一些地质条件恶劣的地方，在开采的同时，机械设备可能会对地质条件产生一定的不利影响，易诱发坍塌、滑坡等恶劣事故。为最大程度上提升采矿安全性，必须要结合现场岩体的结构特性，来进行相应的加固处理，尤其是对于现场的破碎性岩体，更是要保障岩体加固方式的科学性。

2.6 深层井开采技术

在技术应用过程中，应利用煤层冲击低压预防过程、开采矿压控制过程和瓦斯热害处理过程，配合深井通风处理模式，共同创造良好的技术处理机制，保持技术应用的基本效果。一方面，该技术应动态监测深井现场的环境参数，建立和完善完整的监测方案，维护良好的应用模块，以保持综合分析的形式。关键是对深井围岩的实时动态信息和应力场分布特征进行综合分析。另一方面，要建立深井冲击低压防治技术，有效融合监控系统，共建完整的应用运行平台，从而维持技术处理流程。与此同时，在深井巷道快速掘进技术体系和支护技术体系并行的基础上，配合热害处理技术，就能共同维持采矿应用的规范效果。

结束语

总而言之，在在我国煤炭开采业的发展过程中，相关煤炭开采技术的不断创新取得了一定的成果，但仍存在一些缺陷，需要进一步完善。同时，煤炭企业在实际开展井下采煤作用时，需要结合企业实际情况，合理选择采煤技术和采煤工艺，充分发挥各项技术的优势，保障井下采煤作业的安全性，降低工作人员的劳动强度，促进煤矿企业的稳定发展。

参考文献：

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