贵州省兴仁市应急管理局 贵州兴仁 562400
摘要：煤炭矿产资源是社会经济快速发展的重要物质保障，优化煤矿井下采矿技术能有效提升煤矿开采的效率，保障煤炭开采的安全。本文阐释了井下采矿技术的种类和影响井下采矿技术的因素，分析了井下采矿面临的问题，认为要从强化矿井开采地热控制、优化深矿开采巷道布置、严格遵守开采注意事项和科学选择深矿开采技术等方面优化煤矿井下采矿技术策略，促进煤炭开采业跨越式发展。
关键词：井下采矿；技术；优化；策略
近年来，我国井下采矿技术得到了快速发展，采矿效率和质量得到了明显提升。但由于煤矿井下开采技术影响因素众多，加上开采技术较为复杂，煤矿井下开采工作存在一定的安全隐患。因此，需要进一步优化煤矿井下采矿技术，切实保障井下煤矿开采的安全，提升煤矿开采的效率和质量。
1井下采矿技术阐述
1.1 深矿井开采技术
随着煤矿开采技术的快速发展，深矿开采已经较为普遍，矿井深度有的达到1000m。相比于普通采煤技术，深矿周围的地质架构复杂，深矿开采的技术要求更高，难度更大。因此，在深矿开采的过程中要综合分析矿井周围的地质结构差异，结合矿压和地压等因素，在矿井通风、降温等方面进行科学的改造，防止瓦斯爆炸等事故。在井下煤矿开采中要向煤层注入一定水分，适当开采内部解放层，将瓦斯固有的性质进行破坏，确保应力的安全[1]。
1. 2 井下机械采矿技术
井下煤矿开采方法的改进与创新在煤矿开采中意义重大。现代煤矿开采的主要目标是高效、高产、安全等，需要将现代科学技术与井下煤矿开采技术相结合，进而实现采煤技术的多样化多层次化。我国涉及到的井下煤矿机械化开采技术有浅埋深、硬煤层高产高效采煤成套技术、缓倾斜薄煤层长壁开采技术等。此外，要确保煤顶在一定距离跨落，即从某一程度上确保了整个煤矿开采施工中的安全性。针对顶煤冒性较差的，还需利用综放开采设备成套技术，来完成破碎顶煤开展的目的，并安全置放顶煤。
1. 3 地下气化技术
煤矿地下气化技术主要是通过有效控制煤矿燃烧汇总过程中产生的热化学作用，确保燃烧过程中在有控制的过程中进行，最终实现煤矿地下气化。此技术属于国际首创特殊性采矿技术，本身有 “见效快、投资少、效率高、效益好、成本低” 等特点，尤其适合地质条件差，劣质煤矿比例偏高的 “三下” 煤矿开采。
2 影响井下采矿技术的因素
2. 1 地质因素
煤矿顶煤冒放性与煤矿开采深度之间关系紧密，需根据井下煤矿开采实际经验与相关理论进行计算，最终找出煤矿开采深度与顶煤冒放性二者之间关系，这也是煤矿企业煤矿开采过程中选择适宜的煤矿井下生产技术与采矿方法的依据。采矿时的煤层结构与采矿生产技术以及采矿方法的选择关系紧密，也可以说煤层结构直接影响采矿生产技术与采矿方法的选择。因为煤层内部夹杂着相当坚硬的岩石，在顶煤中发挥了骨架作用，影响着顶煤冒放性。受这些坚硬岩石的影响，增加了顶煤降落困难性。
2. 2 技术水平
虽然我国井下煤矿开采技术与过去相比，技术、设备均较先进，提高了煤矿开采效率，但我国煤矿开采技术还存在一些缺乏，需要改进。采矿装备也是影响井下煤矿开采的主要因素之一。现代科技的发展，离不开现今的机械化设备，但设备的购买、技术改进与研究需要投入大量资金，还需深入剖析煤矿采矿投入与产出情况，并根据最终分析结果来选择最佳开采技术与开采方法。
3 井下采矿面临的问题
现今，煤矿井下开采技术越来越先进，推动了煤矿业的全面发展，也井下采矿技术的应用也带来了一系列问题，主要包括:
瓦斯事故：在现有的煤矿灾害性事故中，瓦斯事故的发生几率较高，事故较严重，最典型的事故即是瓦斯爆炸，瓦斯与煤炭是共生的，主要通过吸附的形式存在于煤层中，主要成分为甲烷。若瓦斯空气浓度在一定值时，遇明火后会爆炸，若将瓦斯直接排放至大气，产生的温室效应将可能是CO2的21倍，导致生态环境遭受严重破坏。
煤矿井下自燃发火：煤炭自燃的整个过程其实际就是煤体氧化放热与散热的矛盾发展过程，若发热大于散热，整个媒体热量积聚，温度持续上升，最终自燃。而媒体热量的产生主要为煤氧复合，常温下煤氧复合速度偏慢，而放热强度直接测定问题一直未得到解决，使得矿井火灾成为煤矿开采的主要灾害。煤矿中出现过自然发火危险的矿井约占47%，且事故大多出现在采空区附近。
4 井下采矿技术优化措施
4. 1 强化矿井开采地热控制
井下煤矿开采过程中，会有瓦斯或地热出现，增加了井下煤矿开采安全隐患，还应给予矿井通风处理。矿井开采后，地热会随着煤矿开采温度持续升高，简单通风已无法让矿井热量下降至标准环境温度，还应在井下采矿区安装空调，以达到降温的效果。井下空调安装可分为分散与集中两种方式，集中式空调安装主要安装在地面或井底车场，这样更方便运输人员流动。分散式空调安装主要是采矿工作面与采矿作业区，更利于矿区开采。井下煤矿开采多使用集中式空调，不仅能够快速降低井下煤矿开采温度，还可通过非制冷空调措施，来实现增加风量、隔绝热源、改善通风系统等目标，以改善井下采矿时的高温、高湿环境[2]。
4. 2 优化深矿开采巷道布置
巷道布置也属于矿井设计常见问题，提升巷道布置质量能够增强煤矿生产效率，提高煤矿开采安全性，确保煤矿开采更集中合理。煤矿开采技术与方法的完善，对巷道布置提出了更高要求。科学合理的巷道布置能够提高煤矿开采速度，但巷道的优化还应与开采方法相匹配，提高通风性能，减少巷道掘进工程量。另外，在优化巷道布置的同时，还需将煤矿综合开采技术与综合掘进技术相结合，最终实现煤矿高效率、高质量开采。
4. 3 严格遵守开采注意事项
煤矿井下行走时，不可嬉戏打闹。经过斜井时，还需始终坚持 “行车不行人、行人不行车”原则，严格按照制定办事，一切听指挥，按顺序上下，井下通过风门应注意安全，不可挤伤其它人员，关好风门。若有双道风门，仅能开启一道风门，不可破坏一切井下所有通风设施，已安装的防尘设施要注意保护，严禁破坏。告知每一位下井人员逃险避险路线。出现机组事故后，需第一时间与现场相关人员做好协商工作，关闭溜子闭锁，及时处理，待问题解决后在展开后续开采工作。此外，入井工作人员应随身携带点火用品、安全帽、自救器，但钻、锯条等工具需放于工具袋中，不可穿化纤衣服，升井后自救设备需立即上交。
4. 4 科学选择深矿开采技术
煤矿开采过程中，还应科学选择开采，并不断优化煤矿开采技术。对于破碎顶板或坚硬顶板条件下的煤矿开采过程中，因直用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板与应用化学加固技术在使用过程中存在着成本过高、工艺较负载等问题，最好选择高技术低成本岩层控制技术。煤矿开采中还可利用计算机模拟研究冲击性矿压展现出来的机理，不断完善冲压性矿压显现监测系统，深入研究遥控测量与预报技术，进一步优化冲击性矿压综合防治措施优化选择专家系统。
参考文献：
[1]侯树秋浅谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2013(18) : 129-130．
[2]高鹏冲.煤矿开采中综合防治水技术的应用[J].科技风,2019(11):204.