杨传宝
七台河宝泰隆矿业有限责任公司 黑龙江 七台河 154600
摘要：我国是世界资源大国，煤炭资源储存量位居世界前列，但是煤炭资源属于不可再生资源，在以往的开采作业中，由于技术落后、工艺陈旧，导致大量煤炭资源浪费，不符合时代发展和社会理念。随着煤炭行业的快速发展，各种新型的采煤工艺和采煤设备不断涌现，不仅显著提升了采煤效率，更是推动了行业的可持续发展。基于此，本文就煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术进行详细探究。
关键词：煤矿；采矿工程；采矿工艺；技术
中图分类号：TD80文献标识码：A
1 引言
当前，受国家提倡节能减排、绿色环保等方面政策的影响，煤炭行业所面临的形势不容乐观，而煤矿企业要想在这样的背景下获得长远发展，就必须提高自身竞争力。鉴于此，煤矿应当根据实际情况来丰富采煤技术，科学选择采煤工艺，确保井下采煤作业计划有效开展，提高煤矿效益，节约煤矿资源，降低生产风险，为煤矿企业健康持续发展奠定基础。
2 研究意义
目前，中国大多数矿井都已进入了深部开采，浅部的采矿技术可能对于深部开采并不适用。矿井深部开采中发生事故时救援非常困难，这就要求煤矿开采技术与方法必须足够安全，做到万无一失。虽然现在煤矿安全事故发生率相较于之前大幅度降低，但是并不能从本质上保证开采的安全性。这是由煤矿开采时地质条件的不确定性及煤矿开采技术的局限性引起的。随着地质勘探技术的发展，地质条件不确定性可大幅度降低，而对于煤矿开采技术的问题亟需解决。在深部开采时，岩层动力扰动大、地应力高、瓦斯压力大，现有的开采技术很难应对复杂的环境。因此，在发展煤矿开采技术时综合考虑一些特殊的应用条件是十分重要的。与开采的安全性相比，开采成本是煤矿开采所需要考虑的另一个重要因素。煤矿开采在服务国家建设的同时，取得一定的经济效益也是必要的[1]。
3 煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术
3.1 放顶煤开采工艺技术
放顶煤开采法的操作方法比较简单，主要是针对比较厚的煤层，在厚的煤层下面开采一个大约两三米的工作面，然后受到前方支撑力产生的作用力，在工作面的不断推进下，使得工作面上的煤体发生破裂，最后在支架尾部的顶切线附近冒落出的一种新的采煤方法。破坏顶煤时，大概可以分为四个步骤，首先是强化阶段，这个阶段主要是支承力在达到最大的过程。其次是支承力达到最大之后到工作煤壁应力不断下降的阶段，这个阶段被称做裂隙扩展阶段。第三个阶段时，顶煤开始出现破碎，也就是破碎松动阶段。最后一个阶段就是冒放的阶段。使用这种开采方法将会减少资金和人力的投入，并且能耗低，能够为相关部门节省大量的成本，创造更高的经济效益。因此想要提升我国煤炭开采行业的开采效率，就必须立足当地煤炭开挖地的实际地理条件，结合相关煤炭采掘技术进行开发工作。煤炭发掘技术的提升在增强技术人员工作效率的同时还可以降低采掘机械设备的磨损程度，在增加煤炭发掘行业资金收入的同时，可以减少煤炭资源的浪费、提升资源利用率。另外，这种开采方法非常的稳定，受我国地质条件的影响较小，能够提升开采的效率。还有，顶煤开采法的操作非常简单，工作量少，为工作人员减轻了负担。
3.2 充填采煤工艺技术
传统的采矿方法采用的是完全垮落法管理顶板，这会导致岩层运动，形成煤矿的开采沉陷区。沉陷区内生态环境、地表设施及建筑物都不可避免地受到破坏，影响居民的正常生活。随着矿区内村庄搬迁的成本增加及国家对环保要求的提高，必须要解决煤矿开采带来的开采沉陷问题。
而解决这个问题的重要方法是采用充填采煤技术。所谓充填采煤技术是指在煤矿开采过程中采用充填材料来充填煤层开采形成的采空区。虽然充填材料不能完美地阻止地表下沉，但是其地表下沉量只有原来的1/10，对地表的影响非常小。同时，采用充填采煤技术后可避免岩层中隔水层的断裂及采空区内的瓦斯涌出问题。可以说，充填采煤技术是一种绿色采矿技术，值得所有煤矿推广使用。这项技术的关键在于充填材料，常用的充填材料有水砂充填材料、矸石充填材料、膏体充填材料及高水充填材料等。
3.3 连续采煤工艺技术
连续采煤技术应用在采煤工作中，使用采煤机完成连续工作，一般在连续采煤技术应用前根据工作需要租借成套设备，根据工作需求确定井下作业面情况，对连续采煤技术进行深入调研，确定技术应用情况。在采煤工作中应用技术可以获得良好的效果，需要利用采煤机完成装煤、破煤等工作，接着应用输送机运输煤矿，使用锚杆支护作业面完成相关工作并在工作进行期间完成环境防护工作，保证工作顺利进行，最终使用铲车搬运破煤后获得的煤矿资源，搬运物料，在最终清理工作面[2]。在连续采煤技术应用过程中有一套系统的作业流程，按照流程完成采煤工作，保证采煤工作可以按照需求快速进行，完成进度计划要求。在采煤工作中配套设备与技术间的设计非常重要，应该确定工作需求勘察实际工作面情况，在此基础上设计连续采煤技术方案，确定采煤工艺与采煤流程，还应该检查成套设备消除故障隐患，保证连续采煤技术可以完成单位煤矿开采任务。
3.4 深层井采矿工艺技术
深层井开采技术一般应用于开采具有一定埋藏深度的煤层，开采深度使开采技术受到岩石抗压、地热等因素影响，在具体应用中具有危险性。在实际开采过程中，开采人员应有效提高深层开采技术的利用效率，应仔细勘探清楚深井内部的情况，并根据勘察的数据分析研究，结合开采技术进行开采。在进行开采工作之前，应制定完整的开采方案，并做好开采过程中的应急预案，保证在发生问题时能够及时的解决。同时，开采人员还应加强对开采过程的监控管理，保证开采过程的安全性和科学性。
3.5 煤矿自动化技术
随着时代的发展，我国的各行各业都逐渐向自动化的方向发展，煤炭行业也是如此。如今，煤炭行业发明了很多机械监控设备，这些设备被投入生产中可对生产过程进行实时监控，从而保证工人的安全以及确保施工的规范性，提升施工效率。另外，在煤炭的采掘工作中应用自动化机械设备可以提升工作效率，减轻工人的工作量，并且还可以通过网络来掌握采掘的进度，从而保证采掘工作的高效性。煤矿自动化技术的应用不仅可以保证煤炭行业的运输效益，还可以减少工人下矿井开采的工作量，提升开矿工人的安全性，利于煤炭行业发展的稳健性与保障性。在最近的几年，市场上出现了很多新型的采煤以及运输工具，这些设备大多已经实现了采煤的全自动化，具备电气控制操控功能。使用这种全自动化的设备，即便是在密闭狭小的环境内，也可以保证采掘作业的效率。为了全面实现采掘作业的自动化，我国成功研制出了一种自动化系统，这种自动化系统利用计算机以及远程监控系统，能够对掘进工作面实行自动控制，以及对环境实行自动检测，对设备进行检测和故障诊断，延长设备的使用寿命。
4 结束语
综上所述，采矿工艺技术是否科学、有效，对采矿工程能否顺利开展有着直接影响，对最终的采矿质量、效率也有着决定性的影响。因此，在新时期背景下，其采矿单位及其技术人员应结合实际情况，摆脱传统采矿工艺技术的种种束缚。除了要将传统采矿工作模式中的优点保留下来之外，还要注重与现代化采矿工艺技术的有机整合，这样既可以满足社会高速发展中对矿产资源的需求，也能够为采矿行业的健康、可持续发展提供有力支持。
参考文献：
[1] 张乡明.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探[J].建材与装饰,2019(10):214-215.
[2] 王林魁.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用研究[J].世界有色金属,2018(5):56-57.