序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的煤礦采礦工藝分析研究3篇樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。

煤礦采礦工藝分析篇1

在我國，盡管煤炭資源儲(chǔ)備極為可觀，但采礦工藝與技術(shù)的落后影響了煤礦開采效益的提升。只有與時(shí)俱進(jìn)，加大先進(jìn)技術(shù)在煤礦開采中應(yīng)用，提高開采設(shè)備自動(dòng)化水平，還要注重綠色低碳開采，方可最大程度保障煤礦開采綜合效益。未來煤礦開采勢(shì)必向著智能化、生態(tài)化方向發(fā)展，這也是煤礦可持續(xù)開采必然要求，下面將結(jié)合煤礦開采實(shí)踐，具體分析采礦工藝及技術(shù)，安全高效完成煤礦采礦任務(wù)。

1煤礦采礦工藝分析

現(xiàn)如今，煤礦開采工藝與技術(shù)依然形成體系，能夠適應(yīng)各類復(fù)雜煤礦開采環(huán)境。在煤礦開采中，要對(duì)煤礦結(jié)構(gòu)及開采條件有所掌握，合理選擇采礦工藝，才能高效率完成采礦作業(yè)。

1.1充填采礦工藝

該工藝主要應(yīng)用于煤礦采空區(qū)回采作業(yè)，通過材料填充的方式進(jìn)行采礦，在煤礦采礦中有較多的應(yīng)用。對(duì)于煤礦采空區(qū)的處理，需要做好全面維護(hù)工作，既是通過設(shè)置支架以及進(jìn)行材料填充，可保證采空區(qū)回采的效率及安全。填充采礦工藝的實(shí)施，需要實(shí)現(xiàn)地壓的有效控制，而且材料填充還可有效預(yù)防沉降及崩塌問題，促進(jìn)煤礦開采的安全性及穩(wěn)定性提升。在煤礦開采中，時(shí)常會(huì)發(fā)生自燃現(xiàn)象，對(duì)煤礦采礦構(gòu)成嚴(yán)重威脅，而填充采礦工藝可有效避免該問題?？傊?，充填采礦工藝在煤礦采礦安全性保障方面意義重大，益于煤礦企業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展。

1.2空?qǐng)霾傻V工藝

在煤礦資源回采中，空?qǐng)霾傻V工藝有著廣泛應(yīng)用，而且有著較長的應(yīng)用歷史，空?qǐng)霾傻V技術(shù)也更為成熟。通常在空?qǐng)霾傻V作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)采取必要的巖石加固措施，并對(duì)采礦工作面進(jìn)行預(yù)留，具體有采礦方和采礦柱2種方式。該工藝在具體實(shí)施時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保煤礦回采場(chǎng)地的空?qǐng)鰻顟B(tài)，這也是空?qǐng)霾傻V所需注意的重要問題。同時(shí)，在完成回采作業(yè)后，還需處理好作業(yè)面的礦柱，使其空?qǐng)鲎鳂I(yè)面保持在相同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)煤礦回采條件的有效改進(jìn)。實(shí)踐證明，空?qǐng)霾傻V工藝具有較高的采礦效益，有著較大的推廣價(jià)值。

1.3崩塌采礦工藝

當(dāng)煤礦開采區(qū)域存在塌陷狀況時(shí)，或者礦區(qū)本身具有塌陷多發(fā)特點(diǎn)，則主要應(yīng)用崩塌采礦工藝。具體實(shí)施時(shí)，要根據(jù)煤礦礦體崩塌狀況，在崩塌范圍巖體部位，主要采用礦方或者礦柱的回采形式。有著較多類別的崩塌采礦工藝種類，較為常用的是階段性和分層崩塌采礦工藝，需結(jié)合各工藝特點(diǎn)及適用范圍，合理制定崩塌采礦實(shí)施方案。

2煤礦采礦工藝技術(shù)應(yīng)用需注意問題

2.1煤礦采空區(qū)問題

采空區(qū)問題的處理是煤礦采礦中應(yīng)注意的重要環(huán)節(jié)，也是保證煤礦采礦安全及效率的關(guān)鍵性措施。首要問題就是要確定采空區(qū)的存在，并對(duì)其進(jìn)行有效加固，通常煤礦采空區(qū)的加固措施是施加在巖石上的，應(yīng)切忌盲目采礦對(duì)后續(xù)煤礦生產(chǎn)造成較大妨礙。在煤礦采空區(qū)域，通常采用填充采礦工藝，當(dāng)然還應(yīng)充分了解礦區(qū)礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析煤礦開采工作面狀況，合理選取煤礦填充方法，進(jìn)而提高采礦工作效率。這也就要求煤礦企業(yè)，要結(jié)合礦區(qū)開采特點(diǎn)與采礦技術(shù)設(shè)備等，制定科學(xué)的采礦方法，做好煤礦采空區(qū)問題處理，盡可能提高采礦效益，維護(hù)好煤礦采礦安全。

2.2煤礦采礦安全問題

安全一直是煤礦開采所圍繞的核心問題，煤礦安全更是關(guān)乎煤礦企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，而煤礦安全事故主要發(fā)生在開采環(huán)節(jié)，只有充分保證開采安全，方能從整體上控制事故發(fā)生概率。這需要從采礦作業(yè)環(huán)境到采礦人員素質(zhì)全方位貫徹采礦安全意識(shí)，盡可能保障煤礦開采安全。因此，采礦作業(yè)人員應(yīng)履職盡責(zé)，把握好各自承擔(dān)的安全開采職責(zé)，還要強(qiáng)調(diào)安全開采監(jiān)督，還要做到采礦設(shè)備的規(guī)范化操作，這樣才能控制好煤礦采礦安全問題，實(shí)現(xiàn)更高安全與經(jīng)濟(jì)效益。

2.3低碳開采方式

低碳開采也就是要堅(jiān)持環(huán)保低碳的開采理念，既注重煤礦采礦效益，也要重視礦山環(huán)境保護(hù)及資源節(jié)約，這也是煤礦開采所倡導(dǎo)的。低碳開采已成為煤礦企業(yè)的主要發(fā)展方式，特別是在可持續(xù)發(fā)展形勢(shì)下，有更多的人去關(guān)注。低碳開采所追求的是經(jīng)濟(jì)、生態(tài)以及社會(huì)效益的一致性。在煤礦開采前，應(yīng)做足開采環(huán)境勘查工作，準(zhǔn)確全面獲取勘測(cè)資料，制定合理的低碳開采計(jì)劃，循序漸進(jìn)開展煤礦開采作業(yè)，還要做好煤礦采礦污染浪費(fèi)問題監(jiān)察，實(shí)現(xiàn)采礦效益與環(huán)境保護(hù)的統(tǒng)一。

3煤礦采礦工藝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1煤礦采礦的智能化趨勢(shì)

伴隨信息科技發(fā)展，信息技術(shù)在各行各業(yè)有深入應(yīng)用，造就了行業(yè)信息化和智能化發(fā)展的趨勢(shì)，煤礦采礦行業(yè)也不例外。如今，煤礦采礦更加依賴于機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，而且在采礦技術(shù)發(fā)展中，信息化應(yīng)用更加深入，促進(jìn)煤礦采礦智能化水平提高。當(dāng)煤礦采礦智能化達(dá)一定水平后，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦無人開采，相較于傳統(tǒng)意義上的煤礦開采，智能采礦的效率更高，減少人工參與，降低采礦事故危害性，有效保證煤礦采礦的安全與效益。

3.2煤礦采礦的生態(tài)化趨勢(shì)

隨著綠色煤礦理念的提出，煤炭資源節(jié)約和礦山環(huán)境保護(hù)已成為煤礦開采的重要任務(wù)，也是煤礦可持續(xù)開采的基本前提，也代表著煤礦開采的生態(tài)化趨勢(shì)。要求煤礦采礦工藝技術(shù)積極創(chuàng)新與改進(jìn)，迎合社會(huì)發(fā)展需要，重視煤礦采礦伴生的環(huán)境問題的處理，創(chuàng)造更加生態(tài)環(huán)保的采礦環(huán)境，維護(hù)好煤礦生態(tài)環(huán)境安全。

4結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段煤礦采礦工藝技術(shù)的發(fā)展更加追求智能化和生態(tài)化開采標(biāo)準(zhǔn)，煤礦企業(yè)應(yīng)分析現(xiàn)有工藝技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合信息科技發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)采礦工藝進(jìn)行改進(jìn)，還要明確煤礦企業(yè)發(fā)展方向，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，尋求煤礦采礦的可持續(xù)發(fā)展。

作者:劉鍵 單位:陽煤集團(tuán)寺家莊煤業(yè)有限責(zé)任公司

煤礦采礦工藝分析篇2

0引言

近幾年，我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高離不開煤炭資源的支持，同時(shí)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高也促進(jìn)了煤炭產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。尤其是現(xiàn)階段隨著煤炭資源這一不可再生能源的大量消耗，世界各國都格外重視本國煤炭資源開采合理性的提高。但是現(xiàn)階段應(yīng)用于煤炭資源開采的一系列工藝和技術(shù)都缺乏先進(jìn)性，所以不僅煤炭工程的開采效率無法提高，還存在著比較嚴(yán)重的浪費(fèi)問題，這就不可避免的限制了煤炭資源利用率的提高。由于煤炭資源的利用關(guān)系到我國工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，以及人民生活水平的提高，所以如何提升煤礦采礦工程的工作效率以及提升煤炭資源的利用率是目前煤炭產(chǎn)業(yè)必須思考的問題。因此，針對(duì)現(xiàn)階段煤礦開采工藝和技術(shù)，煤炭產(chǎn)業(yè)必須不斷對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)和創(chuàng)新，并將其與自身的特點(diǎn)結(jié)合起來，不斷提高我國礦產(chǎn)資源的綜合利用水平。

1煤礦采礦中工藝技術(shù)的重要性分析

煤炭資源是由動(dòng)植物尸體在地表下長期與空氣隔絕，進(jìn)而經(jīng)過一系列復(fù)雜的物力化學(xué)變化演變而來。由于煤層氣的存在，導(dǎo)致煤炭資源的開采工作存在很大的危險(xiǎn)性，稍不注意就有可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此煤炭企業(yè)應(yīng)該制定出詳細(xì)的開采計(jì)劃，這樣才能夠提升煤礦采礦工程的安全性，最大程度上保障煤炭開采工人的人身安全，進(jìn)而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)階段，由于我國煤炭資源的需求量日漸提升，所以很多規(guī)模較小的煤礦企業(yè)躋身于煤炭資源開采領(lǐng)域進(jìn)行煤礦的開采，但這些小企業(yè)進(jìn)行煤炭資源開采工作時(shí)，由于其安全設(shè)施不合理，尤其是在比較復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行煤炭資源開采時(shí)，安全事故的發(fā)生概率大幅提高。隨著我國煤炭資源的大量開采，那些開采難度小的煤礦數(shù)量明顯減少，所以以后我國的煤炭資源開采工作難度將不可避免的升高。如果現(xiàn)階段應(yīng)用于煤炭資源開采工作的采礦工藝和技術(shù)先進(jìn)性沒有得到有效提高，那么煤炭資源的開采效率將不可避免受到影響，同時(shí)采礦工作人員的工作危險(xiǎn)性也會(huì)進(jìn)一步增加。所以煤炭企業(yè)應(yīng)該不斷改善和創(chuàng)新煤炭資源開采的工藝和技術(shù)，并切實(shí)提高采礦工藝與技術(shù)的選擇合理性。

2現(xiàn)階段煤礦開采的現(xiàn)狀分析

目前我國煤炭企業(yè)有著非常多的采礦工藝和技術(shù)，所以在進(jìn)行煤炭資源開采時(shí)有著非常高的選擇性。由于我國的煤炭資源分布不規(guī)律，不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有非常大的差異。因此在不同區(qū)域進(jìn)行煤炭資源開采時(shí)，選擇合理的采礦工藝和技術(shù)就變得尤為關(guān)鍵。合理采礦工藝和技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠保障煤炭資源的開采工作得以順利進(jìn)行，還能在最大程度上提升煤炭資源的開采效率以及降低煤礦開采對(duì)于周圍環(huán)境的不利影響。所以，為了將煤礦開采工作對(duì)周圍環(huán)境的不利影響以及由于開采技術(shù)的問題給煤炭企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失降到最低，在對(duì)采礦工藝與技術(shù)進(jìn)行合理選擇的同時(shí)，還要不斷對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新。

3煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)探討

3.1露天煤礦技術(shù)的應(yīng)用

在采礦中露天煤礦是我國一項(xiàng)比較常見的采礦技術(shù)，此技術(shù)的安全系數(shù)在開采時(shí)會(huì)較高一些，采礦的方式便是通過煤礦上層的遮擋物進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)移工作，然后便能夠建立出一個(gè)完整的露天采礦基地。這種露天的采礦技術(shù)如果在開采過程中沒有發(fā)生極特殊的情況便不會(huì)發(fā)生上層礦石塌方情況。這種露天煤礦技術(shù)能夠很好的避免采礦人員在施工中出現(xiàn)危險(xiǎn)的事故，同時(shí)露天采礦技術(shù)還可以通過大型的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行高效的施工，在機(jī)器的充分幫助下可以使露天開采的建設(shè)水平得到極大效率的提升。合理的應(yīng)用露天煤礦技術(shù)，能夠使采礦工程能夠準(zhǔn)時(shí)的完成交工，但是雖然露天煤礦技術(shù)具有較高的安全質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，但并不是所有的煤礦產(chǎn)區(qū)都會(huì)適合此技術(shù)。因此在使用露天煤礦技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分勘測(cè)煤礦產(chǎn)區(qū)，露天采礦技術(shù)一般使用在煤礦層較淺的地區(qū)[1]。

3.2空?qǐng)霾傻V

煤礦開采后，整個(gè)礦體上會(huì)有較大的礦石間隙而周圍的巖石柱和礦柱將支撐著整個(gè)空?qǐng)?，這稱為空?qǐng)鲩_采礦法。當(dāng)這種方法用于采礦時(shí)，煤礦的裸露面積非常大可以充分開發(fā)各種采礦工程流程，這就是采礦的優(yōu)點(diǎn)。但是確實(shí)有一些缺點(diǎn)，例如完成采礦工程之后為了可以有效的避免危險(xiǎn)必須及時(shí)填充空白區(qū)域?，F(xiàn)階段，我國在空曠地區(qū)進(jìn)行填埋的主要方法有分段填埋法、淺井填埋法、礦柱法等。

3.3地下開采工藝

在對(duì)煤礦進(jìn)行開采時(shí)，需要由淺層向煤礦深部進(jìn)行開采。由于淺層的煤礦日益減少，開始向深部挖掘。地下開采工藝相對(duì)較為危險(xiǎn)，在開采時(shí)會(huì)出現(xiàn)地壓較大的情況，主要是因?yàn)槊旱V中的原巖應(yīng)力、煤礦巖體塑性大、在進(jìn)行煤礦的地下深部開采時(shí)對(duì)礦石的作用導(dǎo)致礦山的整體壓力變大，從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的地壓，為煤礦的地下深部開采造成一定難度，需要使用專業(yè)的檢測(cè)儀器安全有序的進(jìn)行相應(yīng)開采工作。

4采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用的改進(jìn)措施

4.1重視人才培養(yǎng)，切實(shí)落實(shí)責(zé)任

人力資源工作對(duì)于企業(yè)發(fā)展來說至關(guān)重要，因此需要定期對(duì)煤礦公司的工作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)，這樣才能夠逐漸使工人培養(yǎng)起安全生產(chǎn)的意識(shí)，以及逐漸提高煤炭資源的開采效率。而且為了開展好煤炭資源的開采工作，煤炭企業(yè)需要建立起一支專業(yè)性很高的隊(duì)伍。首先煤炭企業(yè)應(yīng)該注重采礦和技術(shù)創(chuàng)新人員的責(zé)任意識(shí)培養(yǎng)，隨后不斷提高采礦和技術(shù)創(chuàng)新人員的工作能力。另外不斷完善煤炭企業(yè)的相關(guān)制度，切實(shí)落實(shí)相應(yīng)的責(zé)任也是不可或缺的，只有這樣才能夠使員工的責(zé)任心得到有效的激發(fā)。

4.2改善煤礦生產(chǎn)行業(yè)的管理制度

改善煤炭開采技術(shù)的最好方法是分析具體問題并制定完善的科學(xué)管理體系，從而將煤礦開采問題得到有效的改善。管理體系的內(nèi)容不僅應(yīng)該包括對(duì)采礦技術(shù)的審查，還應(yīng)包括對(duì)煤礦公司的懲罰從而進(jìn)一步使煤炭行業(yè)能夠找到其缺點(diǎn)和解決方案，并清楚地了解未來的發(fā)展方向。管理制度的改善可以使煤炭行業(yè)有意識(shí)地自我調(diào)節(jié)，從而有助于提高煤炭效率[2]。

5煤礦采礦工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1煤礦采礦的智能化趨勢(shì)

隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其在我國的很多領(lǐng)域中都實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的應(yīng)用。信息技術(shù)的應(yīng)用給采礦行業(yè)的未來發(fā)展提供了方向，然而現(xiàn)階段煤炭資源的開采工作中還主要依賴于機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，但是隨著信息技術(shù)在煤炭資源開采中應(yīng)用的不斷深化，煤礦采礦工程的智能化水平將會(huì)實(shí)現(xiàn)大幅提高。甚至隨著煤礦采礦工程智能化的不斷提高，未來將會(huì)實(shí)現(xiàn)煤礦開采無人化的目標(biāo)。相較于傳統(tǒng)的煤礦采礦工程，信息化技術(shù)主導(dǎo)的新型煤礦采礦工程不僅能夠減少安全事故的發(fā)生概率，同時(shí)還能夠最大程度上提高煤炭資源的開采效率，保障煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提高。

5.2煤礦采礦的生態(tài)化趨勢(shì)

現(xiàn)階段，煤炭資源的開采會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定破壞，隨著綠色煤礦觀念的提出，改善煤炭資源開采過程中的浪費(fèi)問題及對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行必要的保護(hù)已經(jīng)成為當(dāng)前煤炭企業(yè)的重要目標(biāo)，同樣這也關(guān)乎到煤炭資源是否能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用，所以說這就是未來煤礦采礦的生態(tài)化發(fā)展趨勢(shì)。這就要求煤炭企業(yè)不斷創(chuàng)新煤礦開采技術(shù)，并提高煤礦開采對(duì)于環(huán)境的不利影響，切實(shí)提升煤炭資源開采環(huán)境的環(huán)境友好性。

6結(jié)語

綜上所述，近幾年，我國經(jīng)濟(jì)水平實(shí)現(xiàn)了快速的提升，我國煤炭資源的大量利用在其中發(fā)揮了非常重要的作用。其次，現(xiàn)代社會(huì)無論是工業(yè)還是人民的日常生活都已離不開煤炭資源的支持，可見煤炭資源與我國社會(huì)各方面都有著非常緊密的聯(lián)系。由于我國煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度過快，導(dǎo)致應(yīng)用于煤礦采礦工程中的一系列工藝技術(shù)缺乏足夠的先進(jìn)性，極大的限制了我國煤炭資源的開采效率和利用率的提升。

作者:馬云龍 單位:山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)臺(tái)頭前灣煤業(yè)有限公司

煤礦采礦工藝分析篇3

煤炭資源是中國的支柱性能源，在中國的能源結(jié)構(gòu)中占比最大。20世紀(jì)，中國實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的工業(yè)化開采[1-3]。煤炭資源的開采受空間限制因素較多，因此必須采用一定的采礦工藝和技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的開采。而煤炭資源賦存環(huán)境的多變性，決定了采礦工藝與技術(shù)的多樣性，在實(shí)際開采中應(yīng)因地制宜選擇最優(yōu)的采礦工藝與技術(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、安全開采[4-5]。

1煤礦采礦工程的特點(diǎn)

煤礦采礦工程的特點(diǎn)對(duì)采礦工藝與技術(shù)的選擇具有決定性作用。煤炭資源在大自然中的賦存條件復(fù)雜多變，不同的賦存條件下煤礦采礦工程具有不同的特點(diǎn)。將煤礦采礦工程的特點(diǎn)總結(jié)歸納如下：a)煤炭資源的不可再生性。煤炭資源的生成周期決定了煤炭資源的不可再生性，大自然中的煤炭?jī)?chǔ)量是相對(duì)固定的，若無序、無限開采則煤炭資源將面臨枯竭。根據(jù)煤炭資源的不可再生性，必須有計(jì)劃地進(jìn)行開采，并選擇最優(yōu)的采礦工藝與技術(shù)，避免造成資源浪費(fèi)。b)采煤作業(yè)的專業(yè)性。采煤作業(yè)是在一固定區(qū)域根據(jù)煤炭賦存的地質(zhì)條件，采取適當(dāng)?shù)牟傻V工藝與技術(shù)實(shí)現(xiàn)將煤炭資源采出的目的。采煤作業(yè)的空間條件是無法改變的，而空間嚴(yán)重制約了煤炭的可采性，因此，采煤作業(yè)必須由具備專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，如此，才能在保證安全的前提下進(jìn)行合理開采。c)采煤作業(yè)的危險(xiǎn)性。中國大部分煤炭資源賦存于地下深部，必須采用井工開采。井工開采受諸多不安全因素的威脅，如瓦斯、煤塵、水災(zāi)、有毒有害氣體等。若井下發(fā)生事故，則會(huì)給作業(yè)人員和生產(chǎn)礦井帶來極大的損失。且近年來隨著淺部資源的枯竭，礦井開采深度日益增加，面臨的不安全因素更多?？梢姡禾块_采是一項(xiàng)危險(xiǎn)性較大的工作。d)采煤作業(yè)的流動(dòng)性。采煤作業(yè)的流動(dòng)性主要是指作業(yè)人員的流動(dòng)性。大部分煤礦所在地偏僻，且隨著中國產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，煤炭資源需求量也在下降，一些小的煤炭企業(yè)無法按時(shí)足額支付工資，這些都造成大量具有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員的流失，給煤炭行業(yè)帶來一定的損失。

2目前常用的采礦工藝與技術(shù)

由煤礦采礦工程的特點(diǎn)可知，采煤作業(yè)必須結(jié)合井田實(shí)際情況，采用科學(xué)合理的采礦工藝與技術(shù)，使采煤作業(yè)達(dá)到安全、有序、回采率高等目的。采礦工藝與技術(shù)的選擇對(duì)煤炭資源的合理利用十分重要。

2.1充填采礦工藝

在煤炭資源開采過程中，隨著采煤工作面的推進(jìn)，工作面后方不可避免會(huì)形成采空區(qū)。采空區(qū)可能有瓦斯等有毒有害氣體的積聚，也可造成地表下沉，形成高應(yīng)力區(qū)等，在煤層群開采過程中還會(huì)威脅其他煤層的開采安全。充填采礦的基本原理如圖1所示。該工藝?yán)每删偷厝〔牡牡V渣、矸石等對(duì)采空區(qū)進(jìn)行科學(xué)回填，改善采空區(qū)受力狀態(tài)、減輕地表下沉和高應(yīng)力區(qū)的發(fā)展，不但保證了采礦作業(yè)的安全，而且充填材料可就地取材，便于施工，經(jīng)濟(jì)高效。

2.2空?qǐng)霾傻V工藝

空?qǐng)霾傻V工藝又稱留礦采礦法，是一種利用煤巖自承力來控制頂板的技術(shù)?？?qǐng)霾傻V工藝主要包括房柱式采煤法、分段法和淺孔留礦法。房柱式采煤法的基本原理如圖2所示。該方法在采煤過程中有計(jì)劃地進(jìn)行煤柱留設(shè)，借助圍巖自身和煤柱的承載能力為采煤工作面提供可靠支撐?？?qǐng)霾傻V工藝可使采礦作業(yè)具有較大的作業(yè)空間，但其回采率較低，開采完畢后需對(duì)礦柱進(jìn)行回收，同時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填。 

2.3煤與瓦斯聯(lián)合開采技術(shù)

中國對(duì)于采礦過程中瓦斯的治理可追溯至明代，明代著作《天工開物》中記載了古代先民利用竹筒引流排除瓦斯的工藝。長期以來工程人員一直把瓦斯當(dāng)作井下最大的威脅之一，然而瓦斯也是一種自然資源，如果采取合理的方法進(jìn)行開采則可變廢為寶，因此煤與瓦斯聯(lián)合開采技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。煤與瓦斯聯(lián)合開采是在開采煤炭資源的同時(shí)，采用水力壓裂等方法增加煤層的透氣性，同時(shí)在合適的位置設(shè)置抽采鉆場(chǎng)，通過抽采鉆孔對(duì)煤層中賦存的瓦斯進(jìn)行抽采。該技術(shù)可在降低煤層瓦斯危害的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯的利用，具有極佳的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。圖3為煤礦井下瓦斯抽采示意圖。

3智能化采礦技術(shù)的發(fā)展

從采礦技術(shù)來說，中國采煤工作經(jīng)歷了人工開采、機(jī)械開采、自動(dòng)開采等階段。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用，智能化采礦技術(shù)也被提上日程。中國采礦技術(shù)的發(fā)展階段如圖4所示。智能化采礦技術(shù)是以信息化和自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)等手段建立智能化開采系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦的智能開采。智能化采礦在一定程度上可不依賴于人工干預(yù)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主決策，并反饋給執(zhí)行端。智能化采礦技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自主感知、自主決策、自主協(xié)同、自主執(zhí)行等功能，涵蓋了切割、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)让禾可a(chǎn)的全過程。目前的初級(jí)智能工作面技術(shù)體系如圖5所示。如圖5所示的初級(jí)智能工作面技術(shù)體系主要涵蓋采礦系統(tǒng)的“采、支、運(yùn)”階段，接下來對(duì)這三大體系的智能化做簡(jiǎn)要分析。a)采煤機(jī)智能化技術(shù)。采煤機(jī)切割煤巖工藝是煤礦采礦工程中的核心工藝，采煤機(jī)智能化技術(shù)是通過智能化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的“智能感知+人工遠(yuǎn)程干預(yù)”運(yùn)行。采煤機(jī)智能化技術(shù)包含姿態(tài)感知、視頻監(jiān)控、交互通信、記憶截割、自動(dòng)定位和煤巖識(shí)別功能。b)液壓支架智能控制技術(shù)。地下采煤過程中工作面的安全開采，是在工作面頂板支護(hù)科學(xué)合理的前提下進(jìn)行的。液壓支架作為工作面的支護(hù)設(shè)備，起著“頂梁柱”的作用。傳統(tǒng)的液壓支架支護(hù)技術(shù)隨著工作面的推進(jìn)需人工進(jìn)行移架、補(bǔ)液等操作。而液壓支架的智能控制由智能系統(tǒng)代替人工操作，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移架、自動(dòng)跟機(jī)、自適護(hù)幫、自測(cè)礦壓、自動(dòng)補(bǔ)壓和自動(dòng)調(diào)整方位等功能。c)刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)智能化技術(shù)。采煤工作面截割下的煤炭需要通過運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)至采區(qū)煤倉或井底煤倉，刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)便擔(dān)任著運(yùn)輸大任。刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力需與采煤機(jī)的截割能力相匹配，智能化技術(shù)可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“三機(jī)協(xié)調(diào)”運(yùn)行。刮板輸送機(jī)的智能化技術(shù)包含智能軟啟動(dòng)、智能調(diào)速、功率協(xié)調(diào)、智能緊鏈、斷鏈監(jiān)控、采運(yùn)協(xié)同等功能。帶式輸送機(jī)的智能化技術(shù)包含智能保護(hù)、煤流管控和自動(dòng)張緊等功能。

4結(jié)語

a)闡述了煤礦采礦工程的特點(diǎn)，并據(jù)此分析了目前常用的采礦工藝與技術(shù)，主要包括充填采礦工藝、空?qǐng)霾傻V工藝、煤與瓦斯聯(lián)合開采技術(shù)。b)依據(jù)中國采礦技術(shù)的發(fā)展階段及當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)，對(duì)智能化采礦技術(shù)的發(fā)展做了簡(jiǎn)要分析。目前，初級(jí)智能工作面技術(shù)體系主要由采煤機(jī)智能化技術(shù)、液壓支架智能控制技術(shù)、刮板輸送機(jī)組和帶式輸送機(jī)智能化技術(shù)三大系統(tǒng)組成。

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作者:郭建平 單位:長治市礦山救護(hù)大隊(duì)