山西和顺天池能源有限责任公司 山西晋中 032709
摘要：我国对煤炭的需求随着工业的发展而不断增加，不过煤炭在开采时面临着许多问题，随着采矿工艺与技术的发展，煤矿采矿问题得到有效解决，也实现煤矿采矿效益的较大提升，通过提升煤矿开采技术，促进我国煤矿产业的发展，保证矿产资源安全。本文针对煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术进行探讨。
关键词：煤矿采矿工程 采矿工艺 技术
引言
在我国，尽管煤炭资源储备极为可观，但采矿工艺与技术的落后影响了煤矿开采效益的提升。只有与时俱进，加大先进技术在煤矿开采中应用，提高开采设备自动化水平，还要注重绿色低碳开采，方可最大程度保障煤矿开采综合效益。未来煤矿开采势必向着智能化、生态化方向发展，这也是煤矿可持续开采必然要求，下面将结合煤矿开采实践，具体分析采矿工艺及技术，安全高效完成煤矿采矿任务。
1分析煤矿采矿工程中采矿技术具备的重要性
由于煤炭资源作为不可再生资源，埋藏于地下会有很多煤层气。工作人员在进行生产时存在一定风险，对于煤矿企业来讲，有效提升自身经济效益、社会效益以及加强安全性，需要根据生产工作中的实际情况，制定完善的有效措施，从而提升煤炭资源使用率，避免出现资源浪费情况。但是当前我国很多小煤矿在进行煤矿采矿过程中存在诸多危险因素。在进行煤矿开采过程中，采用的施工安全措施不能确保工作人员自身的安全，尤其针对一些比较复杂的地质结构以及一些煤层厚度变化比较大的地带，存在很多不确定性。一旦工作人员采用原有工作方式，不能有效提升采矿工作效率。同时由于安全措施的不到位，导致开采工作存在很大危险性。针对不稳定煤层厚变化以及矿井复杂的地质结构，使矿井存在很多不确定因素，需要工作人员根据采矿环境、安全性以及采掘工作等多方面角度进行全面分析，充分意识到煤矿采矿，科学应用采矿技术的重要性。
2煤矿开采现状及存在问题
我国煤矿安全事故多与开采技术落后、地质条件复杂、管理体制不完善有关，覆煤地层移动缓慢，井下水的流动路径也会发生变化，如果我们不能及时采取有效措施，可能会发生矿震和其他灾害。而且，在煤矿开采过程中，水质地质等自然环境会遭到破坏，如失水、土地污染、有害气体排放、地表沉降等灾害，都会减少可利用的土地面积，从而影响其他工农业生产的发展。
3煤矿智能化开采的关键技术分析
现如今，煤矿开采工艺与技术依然形成体系，能够适应各类复杂煤矿开采环境。在煤矿开采中，要对煤矿结构及开采条件有所掌握，合理选择采矿工艺，才能高效率完成采矿作业。
3.1地质雷达技术
由于煤矿开采是在地层中进行的，从岩层中准确识别煤层是十分关键的。在识别时，不仅要识别煤层的具体位置，还要识别煤层的厚度，以便为调整液压支架的高度提供参考。如果识别煤层出现较大的偏差，则会导致采煤机的截割高度不准确，出现截割岩层的情况或大量煤炭资源被遗弃在采空区中。因此，地质雷达技术是智能化开采成功实施的关键。工作面内的照明条件差，粉尘浓度高，很难采用视频监控技术来识别煤层信息，只能采用红外成像技来识别煤层信息。这就要求采用的红外技术具有极高的灵敏度，能区别煤层热性质比较相似的岩层。与此同时，还应该采用一些其他辅助技术，对工作面周围的地质构成进行三维成像，从而方便准确地开采煤层。
3.2 智能无人开采技术
在智能设备和无人机器的有关帮助下，将人工智能等一系列智能化手段大力的运用到煤矿的开采工作中去，将煤矿开采的操作流程进行全面的无人智能化。由于在智能化行业技术当中的持续探究、摸索，为智能化以及无人操作在采煤事业上的发展起到了推动作用，并给开采手段增加了便利
3.3视频成像技术
为了能准确地对井下开采情况进行实物监控，还需要对工作面开采过程实现视频成像。通过视频监控技术可以发现智能化开采中存在的问题，还可以在开采过程中遇到突发状况时及时做出决策。
传统的视频成像技术很难在井下得到很好的应用，主要是因为井下的光线比较暗而且粉尘较多，摄像头的视线模糊。为此，需要采用一些特制的摄像机。针对井下光线较暗的情况，可以采用先进的 CCD 感光元件，工业级的感光度在 0.1x左右。
3.4设备故障诊断技术
在煤矿智能化开采过程中，需要用到的电子元器件非常多。由于井下恶劣的工作环境，很容易出现一些元件被损坏或失效的情况。而电子元器件的维修过程十分麻烦，很难通过肉眼识别故障。为此，需要智能化设备具有一定的故障诊断功能，发生故障时能及时报警，并提示发生故障的位置，以便及时维修虽然现在也有一些故障诊断技术，但是诊断也是需要数据库才能准确识别故障的。而智能化开采刚刚处于起步阶段，很难建立可供参考的故障数据库，这就形成了一种矛盾。
4合理应用充填式采矿技术
4.1采用炮采放顶煤采煤技术
工作人员采用炮采放顶煤采煤技术，作为煤矿采矿工程中常见采煤技术，分为两种类型：首先是采用滑移支架放顶采煤方式，支柱和顶梁作为滑移顶梁重要组成部分。在实际作业时，后梁和前梁应有效连接，采用支架支柱作为液压单体柱。工作人员应该根据煤矿实际情况，确定支架的数量。
4.2 煤与瓦斯共存煤矿开采技术
瓦斯是煤层伴生品，主要成分是甲烷，它既是煤炭开采的危险源，也是很好的燃料，国家统计局最新数据显示，2019年1-2月，全国规模以上工业企业累计生产煤层气13.4亿立方米，同比增长11.9%，绝对值增量在1.6亿立方米。其中，山西省累计生产煤层气9.5亿立方米，同比增长8.7%，绝对值增量在0.9亿立方米。2030年天然气将占中国能源结构比例将翻一番，达到14%。随着天然气在能源消费中的比重逐步提升，煤层气等非常规油气资源大有补充之势。同时煤与瓦斯共生矿井开采技术需要克服通风量不足、风压低的技术难题，为了简化通风冷却方法和操作方法之间的交替过程，解决土地温度、低压和冲击等实际问题，并有效地解决长期问题，进行了一系列创新和改革。在实践中，该方法能够有效地利用覆盖岩层的矿物压力，使用采集工艺，妥善管理煤层的处理时间，确保采矿过程的安全，并最大限度地提高经济效益。
5煤矿开采工艺技术的展望
5.1煤矿采矿的生态化趋势
随着绿色煤矿理念的提出，煤炭资源节约和矿山环境保护已成为煤矿开采的重要任务，也是煤矿可持续开采的基本前提，也代表着煤矿开采的生态化趋势。要求煤矿采矿工艺技术积极创新与改进，迎合社会发展需要，重视煤矿采矿伴生的环境问题的处理，创造更加生态环保的采矿环境，维护好煤矿生态环境安全。
5.2改善采场围岩控制技术
我国目前使用的煤层开采技术非常复杂，包括化学强化、高压水喷射等，并要求研究新的材料和开发新的技术。研究煤炭开采的地质条件，采用了现代的分析方法和数学方法，并以国内的研究成果为基础，使用离散单位法研究煤炭开采的地质特征，研究煤炭回收率和剩余问题，并根据煤炭平衡结构和农场潮汐控制技术解决煤炭优化问题，从而进一步提高经济效益和企业利润，确保采矿作业的简单化和可持续性。
结束语
随着我国工业的持续发展，对煤炭能源的需求也越来越大，先进技术是实现高效生产能力和安全生产的有力手段，所以针对煤矿采矿工程中的采矿工艺和技术要根据实际情况制定完善的优化措施，煤矿智能化开采是煤矿机械化和自动化开采的重要延伸，其强调的是实现煤矿的无人化开采,有利于推动煤矿生产行业的健康发展。
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