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采矿新技术对煤矿开采的重要性李优

发表时间：2020/8/12 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李优

[导读] 摘要：在煤矿开采作业中应用采矿新技术有助于推动开采设备步入自动化、智能化与集成化，优化煤矿开采设备的监测信息传输功能，发挥自动检测作用，实现设备的安全运行控制。

        乌苏市巴音沟丛龙煤矿新疆乌苏市 833200
        摘要：在煤矿开采作业中应用采矿新技术有助于推动开采设备步入自动化、智能化与集成化，优化煤矿开采设备的监测信息传输功能，发挥自动检测作用，实现设备的安全运行控制。本文将简单论述采矿新技术对煤矿开采的重要性，并综合探讨采矿新技术在煤矿开采中的应用方案。
        关键词：采矿新技术；煤矿开采；重要性
        1煤矿开采的现状和存在的问题
        1.1安全问题
        我国的煤矿企业在机电设备、运输设备等“六大系统”领域中都具有较大投入，但由于少部分煤矿范围小，长期以来投入力度不大，安全装备欠妥，致使煤矿在使用的过程中淘汰。另外，企业在对生产任务上也有所标准，部分企业法人在安全保障上毫无举措。这些安全问题导致我国煤矿开采过程中总是存在安全事故的发生。根据相关案件统计，此类事故包括中毒、塌方、瓦斯爆炸等事故，终究还是由于开采技术的落后，以及安全管理问题造成。
        1.2环境污染问题
        首先，开采煤矿时会对周围植被造成严重破坏，矿内废气、废水的长期排放也会对造成周围空气污染，其次对地质结构造成影响，地表塌陷，承受力不足，还会引发人为性的地震、泥石流等自然灾害。
        1.3资源浪费现象
        在我国大部分开采煤矿都属于中小型私人企业，开采技术和机械设备不完善，几乎都是依靠人力开凿挖掘。并且开采技术受限，导致开采难度较大，量少、速度慢等诸多问题。经常性使用炸药爆破的开采方法，还会产生许多废渣，煤矿回采难度大，造成煤炭资源的浪费。
        2采矿新技术在煤矿开采中的应用方案
        2.1引入各种自动化技术
        当代煤矿开采设备中所应有的采矿新技术属于高度集成技术，集合了多种技术优势。从整体结构来分析，煤矿开采设备中所配置的新自动化技术主要包括以下6种分支技术：
        第一，PLC技术。PLC技术主要是采用嵌入式控制模式、回路调节模式和顺序控制模式来完善数据信息储存、传输、数据计算和时间限定功能。
        第二，DCS技术。DCS技术主要应用于煤矿开采设备连续工作过程中，具体应用方案是运用连接嵌入模式在监控设备中设置高档微机与工控机，优化动态数据交互功能，收集设备运行信息。
        第三，FCS技术。FCS技术主要应用于智能仪表设置中，该技术具备良好的调制作用。同时，FCS技术会联合其他分支技术控制现场设备运输，做好材料下放工作。
        第四，大数据技术。将大数据技术应用于煤矿开采设备之中能够全面提取设备运行数据，并通过构建数据库对所有数据信息进行分类整合与管理，做好各种信息记录工作。其次，煤矿企业可以通过运用大数据技术来分析数据信息，根据分析结果制定最佳方案，对本企业煤矿开采设备自动化技术实施进一步改善。
        第五，智能化技术。智能化技术是网络时代的产物，在煤矿开采设备中应用智能化技术能够全面提升设备自动化水平，使设备步入智能化。目前，智能化技术在煤矿开采设备生产设计中的应用模式主要体现在3个方面——智能设计、人工智能应用和设备系统智能化技术应用。
        第六，计算机自动化技术。计算机自动化技术是计算机技术和自动化技术的有机结合，该技术体系能够自动收集和分析煤炭设备运行信息，并将信息内容和分析结果分别存储于计算机系统中。
        第七，回采掘进技术。在采煤中，岩石破碎与坍塌问题时有发生，对此，需要正确应用回采掘进技术，做好支护工作，借助U型钢架对已经出现的断层部位组建临时支护架构以加固围岩，同时，要充分利用截齿、综掘机等重要采煤设备科学处理每一项采煤作业，确保运转机能够高效迅速运转和煤炭资源的安全生产。

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        2.2应用安全采煤自动化技术
        实现煤矿资源的安全开采，须全面配备安全采煤自动化技术，并结合电控自动化技术和安全支撑自动化技术，从而使煤矿开采设备更为安全可靠。安全采煤自动化技术主要是通过启动采煤设备来开采煤矿资源，无须人工开采；电控自动化技术具有重要辅助作用，即通过电控来确保设备的安全运转；自动化技术能够营造安全的开采环境，设备能够根据开采面积的变化自行移动，自动控制安全支架，在开采区域搭建安全支撑体系。
        2.3节能减排采矿技术
        在市场经济的影响下，煤矿开采量在市场发展下不断壮大，大规模的开采趋势已经成为满足市场需求的必然发展之路，由于在煤矿生产的过程当中污水的排放量过大，对生态环境造成一定影响，不仅对周围植被产生破坏，同时对人类也会造成直接性损伤。同时，煤矿在生产过程当中，会排放出大量的有毒有害气体和粉尘污染，导致空气也会受到威胁。而且井内空气不通畅，也会造成井下施工人员受到有害气体的伤害，出现呼吸系统堵塞的症状，对身体健康造成影响。
        2.4全自动刨煤机采矿技术
        其技术具有智能化优势的先进技术，在煤矿生产过程当中，可以将煤层击碎，这样可以节省采煤时间，提高采煤速度。其采煤技术的速度不仅快，而且切割的深度要比传统的采矿技术高。一定程度上节省了人力，保障了生产效率的提升。大型煤矿在采矿的过程当中，煤层容易对地表产生冲击，而利用这一项新技术，可以有效的降低煤层对地表的冲击，保证生产结果的高效、安全和长期稳定性。
        2.5小阶段爆破落煤技术
        在煤矿开采中会借助小阶段爆破以及放顶煤技术进行煤层分层，然后在不同的煤层中放置炸药与雷管，同时还需要对爆破现场中的物质进行分析，以此判断爆破现场的其他物质是否会对爆破效果造成影响。小阶段爆破技术多用于较厚煤层，这是因为较厚煤层在爆破时煤层顶板不容易出现松动，可以降低爆破过程中重大安全事故的发生。此外，虽然小阶段爆破技术的成功率比较高，不容易发生安全事故，但对作业人员的要求很高，煤矿的回收利用程度不高。
        2.6膏体充填技术
        与国外相比，我国膏体充填技术发展较慢，基本上都是采用国外技术标准。但是我国煤矿开采实际情况跟国外还是存在差异性，这势必会对我国煤炭的开采产生影响。膏体充填技术是运用煤矸石、劣质煤等制造成不需要脱水的膏状液体，然后通过管道输送到回采面，用其填充采空区。膏体充填技术实现了废材再利用，有效降低生产成本，同时也是实现绿色开采的重要方法。
        2.7小煤矿改造和机械化开采技术
        我国煤矿开采量在全球位居前列，在煤矿开采中也会出现安全事故，尤其是一些中小煤矿企业。由于这些中小煤矿企业自身资金有限，再加上管理观念落后，对生产人员的培训不到位，在开采中很容易发生安全事故。对此，政府部门必须加大管理力度，对于生产手续不齐全的煤矿强制关闭，同时出台相关政策引导小煤矿改制，实现开采技术的改造与创新，从而提升煤矿开采的机械化程度与安全性。
        2.8新技术在回采和掘进中的应用
        在煤矿开采过程中，必须做好回采作业，加强掘进巷道现场维护力度。在煤矿资源回采过程中，树枝割块采掘技术和正规壁式采掘技术，与此同时，应根据掘进速度加强巷道安全维护管理，以此确保煤矿资源的安全生产。树枝割块采掘技术是指在采煤过程中沿着煤层倾向挖一条兼备通风、送料和安全出行功能的通道，同时，能在通道内安全实施割块回采与煤层切眼作业，而且要在采煤区域设置隔离采空区和安全支护设施。运用正规壁式采掘技术采煤时，应从巷道向上开切眼，使施工作业贯穿于整个巷道。需要注意的是，在搭建支护结构时，应科学组装支架，促进锚背支护技术与钢支架支护技术的紧密结合以加强支护能力，确保采煤巷道的稳定性，避免周围岩体、顶板与侧壁变形，使掘进作业能够安全开展。
        结论
        通过上述对煤矿开采施工技术做了详细分析后，煤矿开采的新技术对于今后的施工过程当中具有十分重要的作用。在施工过程中，应该根据施工现场的实际情况选择适合的开采方法，做到因地制宜，制定满足于生态文明建设的施工规划，把新技术合理的利用到行业生产中，在维护自然环境基础上应用绿色的开采方式，使其经济效益在一定程度上得到最大化发展，让煤矿行业的领先地位上走可持续性发展道路。
        参考文献：
        [1]张楠，陈超美.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].决策探索（中），2019（04）：16.
        [2]马昊玮.煤矿开采新技术的利用与实践[J].科学技术创新，2018（32）：167-168.