煤矿采矿工程研究

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煤矿采矿工程篇1

当前，我国经济正处于高速发展阶段，工业化水平也在持续进步，因此在煤炭需求上也在不断提升。要想提高我国的煤矿产量，就必须加大对采矿工艺和技术的研究创新力度。现阶段我国采矿技术已经获得显著提升，煤矿开采方式的安全性和采矿效率也有了较大突破。不过，随着全国各地的煤矿规模和数量持续增大，增加了煤矿开采的深度和难度，对煤矿采矿技术提出了更高的要求。对此，应该采用合适采矿技术进行煤矿开采，并不断发展和改进采矿技术，让开采作业更加便捷、难度更低，最终实现增加煤矿矿产量的目的。

1煤矿采矿中的工艺

1.1充填采矿工艺

充填采矿连续工艺技术是煤矿山采矿的关键技术。这种工艺技术含量非常高，可以更精确地控制岩石崩落的时间和范围，进而降低地表的移动率，使回采工作具有较高的安全性。充填采矿连续工艺的优点在于具有较高的技术性和安全性，比较适合不稳固的矿区采掘，保障施工人员的安全。采矿填充技术图如图1所示。

1.2空场采矿工艺

空场采矿法是一种比较重要的工艺技术，在煤矿开采工艺中起着重要的作用。空场采矿法可以分为分段法、房柱法、阶段矿房法、浅孔留矿法，是一种通过在矿体内部形成采空区，并借助围岩本身的牢固性以及留存下来的矿柱来提供支撑作用的采矿方法。空场采矿法的特殊优势为允许具有较大的暴露面积，但是也具有一定缺点，即在矿房开采作业完毕之后，需要立即回收矿柱，并对采空区以及矿房进行填充。

1.3岩体加固技术

在实际的矿产资源开采作业中，采矿区周围岩体存在不稳定的因素，这也是由作业时的天气、操作设备、开采人员、地质等众多因素的综合作用所导致的。只有通过使用专业的锚索工具，有效加固采矿区域的溜井、顶板薄弱补位、围岩，才能给开采作业一个安全且稳定的作业环境，以此保障顺利完成开采工作。这种给薄弱位置加固的方式被称为岩体加固技术。在实际的开采过程中，加固技术通常与空场法、填充法配合使用，确保了开采的效率和安全。对于破碎的岩体和流砂而言，不断进行岩体加固，配合使用注浆法、支护法是最有效的技术手法，因此这一技术也被广泛地运用于实际操作中。

1.4崩落采矿工艺

为了确保矿石开采的安全，在采矿作业前，需要进行崩落处理。由于矿洞中存在松弛的矿岩，因此通过进行崩落处理，能够防止开采人员进入作业范围时受到来自掉落岩石的伤害，降低开采的危险指数，给开采员提供一个安全的操作环境。对于柱分段崩落工艺而言，合理设计横断面尺寸，测量其底柱高度及漏斗的间距是十分重要的步骤。底柱高度的设计需要根据其不同的形状来确定，一般而言，底柱高度控制在5～7m、分段高度控制在11～13m时更适合漏斗底。不过，目前采矿作业被运用的最广泛的是无底柱分段崩落工艺，在众多采矿技术中无底柱分段崩落工艺属于机械化程度更高的工艺，可以有效节约人工成本。

1.5溶浸采矿工艺

在矿石开采技术中，除了物理开采，还存在着另一种开采方式，即化学开采。溶浸采矿便是这样一种开采方式，其利用岩矿资源的特性，将合适的浸溶液灌注于矿石层中，当矿石层中的目标物与溶液发生一系列的化学反应时，把矿物的形态由固体向液体转化，继而达到开采目的。这种开采方式不仅能够提升采矿作业时的安全指数，还能提升闲置矿产资源的合理利用性，符合我国提倡的环保理念，拥有较为深远的发展前景。

1.6露天采矿工艺

露天采矿技术在煤矿开采中应用广泛，不仅安全性高而且采矿成本低，其工艺原理是把炸药埋于地表之下，引爆炸开地表土之后再用机械设备移开表土，使煤矿炸碎或是钻碎以后，由煤场对其加工处理从而获得煤矿资源。此外，该技术不仅能够降低煤矿区的开采损失，达到短时间多数量开采，还能提高施工的安全性。但是露天采矿技术也有一定的缺点，其在使用过程中需要使用炸药炸开地表，对施工周围的土质环境破坏较大，地表的植被在毁坏后极易形成各种土质问题，如水土流失和土壤酸化等；另外，对于爆破作业环节，为提高其作业质量，降低爆破施工成本，防止爆破作业事故的发生，必须在作业前合理设置炮孔装药参数。某采矿工程的装药参数如表1所示。

1.7地下采矿工艺

地下开采技术是基于日益增多的矿产资源需求与匮乏的地表资源之间的矛盾而形成的一种采矿技术。由于地表的矿产资源有限，要满足资源的更多需求，就必须依靠科学技术开采地下煤矿。相较而言，地下采矿技术难度高、安全风险大，涉及的因素更多，岩层结构、地质构造、施工作业面的深度和压力等条件，都制约着地下煤矿的开采。为了防止开采过程中因准备不充分而出现操作不当，导致地下矿井产生塌陷造成安全事故，必须在施工前全面了解分析实际施工地区的地下环境，正确使用合理的挖掘方式，而且就技术手段来说，地下采矿技术通常会与其他技术结合使用，比如充填采矿技术等。总之，地下煤矿的开采需要综合以上各方面进行。

2针对采矿工艺和技术的改进措施

2.1加强顶板状态及支护质量的监测

在煤矿开采期间，应当充分全面地对缓倾斜的顶板受损和坚固情况进行监测，如此方可使采矿人员施工作业更具安全保障，同时也对顺利开展采矿作业有所帮助。当前，国内在煤矿开采方面的监控措施大多不够到位，应当强化顶板状态和支护情况的监测工作，并且所有监测设备也应当按期维护；着重培养工作人员的安全意识与责任意识，注意采矿中的细节问题，尽力避免意外事故的发生；另外，还应加大开采技术方面的研发力度，让监测水平不断提升，尽早实现监测的全面智能化。

2.2建立塌陷预警系统，创新开采技术

因为在煤炭开采时容易发生各种安全事件，因此创建煤矿塌陷预警系统具有一定必要性，这也是有效降低安全事故发生频率的一项重要手段。预警体系主要是基于GPS和GIS技术实现对煤矿实时监测预警，譬如在采矿作业时，可使用3S技术综合分析法来达成对矿区表面塌陷程度的全面监控。通过分析遥感影像，结合采矿信息创建塌陷预警系统，并及时输入监测数据与井下煤矿信息，让开矿人员的作业安全更具保障。当前，在国内长时间的研发和借鉴国外优秀技术的基础上，国内的煤矿开采技术系统已经初具规模，譬如废石处理系统等，而开采技术系统的创建能够帮助企业获得更高的经济收益，让采矿工作效率获得显著提升，因此应当积极研发和创新采矿技术，不断提高塌陷预警系统覆盖范围，这样才能促使煤矿产业更好、更快地发展。

2.3促进工艺技术智能化和生态化

现阶段，国内各行各业都意识到了信息化的重要性，促进产业信息化是目前的主要发展趋势，煤矿产业也不例外。对此，应当在煤矿开采中多加使用信息技术，从而不断提升煤矿开采工艺的信息化、智能化水平。传统的开采工艺技术将逐渐演变成智能化的机械自动化开采，因为机械自动化开采不仅能够提高开采安全性，还能大幅减少人工成本，让企业获得更高的经济收益。并且，还应当促使开采技术朝着生态化的方向发展，因为在采矿期间会使得附近的环境遭到严重破坏，因此在不断提升采矿智能化的同时，也要注重对周边环境的保护，以减少环境污染为一大努力方向，实现高效、绿色的开采作业。

2.4创建技术创新激励制度

只有不断对开采工艺技术进行创新优化，才能有效推动煤矿产业的持续发展。尽管目前国内开矿技术创新水平已经获得了较大的飞跃，然而相较于世界领先的采矿技术而言依然存在较大差距。因此，我国煤矿产业必须要不断对技术进行研究创新，创建技术创新激励制度，以此激励相关企业及科研人员在技术创新方面的积极性。

2.5提高采矿人员素质

整个采矿流程都离不开人工操作，而先进的开采技术也需要具备足够专业水平的技术人员才能使其完全发挥作用，采矿人员的综合素养是决定开采效益的关键因素。由于煤矿开采作业的特殊性，采矿人员的工作普遍比较繁杂琐碎、重复性高，这就要求采矿人员具有较高的耐心和技术水平。对此，煤矿企业可通过定期组织技术拓展活动来提高采矿人员的技能水平，并开展各类实践培训活动，让工作人员能够充分熟知采矿设备的操作方法、了解采矿的专业知识，从而在采矿作业中更加熟练、操作更加规范。此外，企业还需重点培养采矿人员的安全和责任意识，使其能够更加注意采矿过程中的异常情况，尽量防止安全事故的发生。

3结束语

采矿工程是我国的经济支柱型产业之一，带动了我国的经济发展。所以，在进行煤矿开采环节，不但需要使用先进的采矿技术和工艺，促使采矿效率得到提升，还应当加大对采矿技术的研究，使各种采矿工艺技术更加完善，使生产作业能够有序进行，有效提高采矿的安全性。

作者:张克群单位:山东许厂煤矿有限公司

煤矿采矿工程篇2

1煤矿采矿工艺技术

1.1充填开采技术

该项技术主要是在矿房当中进行支护，在回采工作面不断推进的同时，使用相应的材料对采空区进行充填，或者是将填充材料与支架进行结合应用，使采空区的稳定性能够得到有效的维护，避免由于煤矿开采活动造成围岩崩塌或者是地表沉降等问题。具体管理方式为地压式管理，需要将围岩崩落的地表松动问题控制好，并在填充料的保护作用下进行作业。通常这种方法会在围岩稳定性不高的情况下使用，或者是在开采稀缺矿石时使用，其安全性相对较高，而且适应性强，不仅能够有效的保护地表形态，还能保证良好的回采率，但缺点在于施工工艺较为复杂，且需要较高的成本投入，无法保证较高的生产效率。

1.2空场采矿技术

该项技术在煤矿开采作业中的应用相对较多，主要涉及房柱法、阶段矿房法、留矿法以及全面采矿法等等。其应用优势在于允许较大暴露面积存在，且能够大幅度的提升采矿效率，确保煤矿开采的经济效益，但在完成矿房开采以后，需要将矿柱开采工作及时完成，同时要做好采空区的处理工作。

1.3崩落开采技术

具体需要结合矿体边界，设置环形运输巷道，同时要在其上盘或者是下盘进行巷道切割，进而获得切割空间。除此之外，要在堑沟当中进行钻扇形炮眼的设置，然后准备爆破活动，在爆破之后进行回采。该项技术的操作较为简单，能够有效降低采矿作业的成本投入，而且生产效率相对较高，可以满足安全生产的相关要求。但缺点在于该项技术的应用必须要对陷落条件加以满足。

1.4露天采矿技术

通常在煤矿距离地表较近的情况下会使用露天采矿技术，该项技术主要是将地面表土移除，使矿层完全暴露出来，然后进行开采活动，该项技术的成本投入相对较低，且安全性较高，煤矿的获取以钻碎的方式为主。

1.5溶浸工艺技术

主要是在煤矿开采期间应用化学试剂，结合矿物自身的化学特征以及物理学特征，利用溶液进行渗透，然后形成化学反应，将矿石当中的有采矿工艺技术会对煤矿开采活动造成直接的影响，这主要是因为煤矿开采活动是以采矿工艺技术为基础的，采矿技术是否安全、适用，决定了采矿活动能否顺利实施。如果在煤矿开采过程中应用的工艺技术较为落后或者是缺乏规范性，不仅无法保证煤矿的开采安全，同时也难以满足社会发展的相关需求，特别是在工艺技术不过关的情况下，还会对周围环境造成严重的影响，进而降低煤矿开采活动的环境效益。由此可见，采矿工艺技术对于煤矿企业的发展具有至关重要的作用，其合理应用更是有着非常重要的现实意义。机成分分解出来，最后进行回收和加工处理。

1.6加固岩体技术

应用该项技术的过程中，需要借助支护措施支撑岩石表面，并按照梅花的形式进行布置，在加深锚杆深度以后，完成大型岩体的支护，利用该项技术，能够有效提升围岩的稳固性，提升采矿活动的安全性。

2应用煤矿采矿工艺技术的注意事项

在对采矿工艺技术进行具体应用的过程中，必须要对煤矿开采方位以及开采区域的水文地质条件进行全面的勘察，并根据企业自身情况以及各项技术的适用性进行合理的选择，如此才能确保煤矿开采的综合效益。

2.1采空区问题

对于煤矿开采工作而言，采空区处理是一项非常关键的问题，同时也是煤矿行业重点研究的问题。而最为常见的问题就是采矿期间采空区的确定、岩石的处理以及加固措施的选择。也只有进行科学的规划，才能避免相关技术工艺的应用过于盲目，为后续工作带来不便。特别是在选择充填采矿技术时，需要结合煤矿的实际情况，对填充方法进行合理的选择，以此来保证采矿工作的效率及安全性。

2.2采矿区安全问题

对于煤矿开采而言，安全生产是最为关键的问题，虽然，随着煤矿的现代化生产，煤矿生产人员数量不断减少，安全事故问题也得到了有效的控制，但各类安全事故问题仍然时有发生。对此，还需要煤矿企业对各项采矿技术进行深入的研究，保证各项技术应用的科学性与规范性，尽可能的减少安全隐患问题，推动安全生产目标的实现。

2.3低碳开采

随着社会的发展，社会各界对于煤炭行业的要求也越来越高，除了要保证生产安全和生产效率以外，还要对周围环境进行有效的保护，而这也是煤炭企业实现现代化发展的必然选择，鉴于此，还需要煤炭企业在应用采矿技术工艺以前，对所在区域进行全面的勘查，并按照低碳环保的要求，应用相关开采技术，以此来提升煤矿开采的综合效益。

3加强采矿工艺技术效果的具体措施

3.1对先进科技进行应用

随着科学技术的进步，越来越多的高新技术被应用在了各行各业当中，使得各行业的生产水平得到了进一步的提升，对此，煤矿行业应该加强先进科技的应用力度，特别是自动化控制技术以及先进的通讯技术，一定要加大应用力度，要通过科学技术来提升煤矿开采的技术水平，在提升煤矿生产安全性的同时，为煤矿的高效生产提供支撑。

3.2建立塌陷预警系统

在进行煤矿开采期间，塌陷问题的影响是非常巨大的，不仅会影响到采矿活动的顺利开展，还可能造成安全事故问题，对此，煤矿企业应该对地理信息系统以及全球定位系统加强应用，利用3s技术对矿区表面塌陷问题进行分析和监控，并利用卫星遥感技术进行判断，进而构建矿区灾害管理系统，使相关工作人员能够对煤矿数据进行实时的监测，避免安全事故的出现。

3.3对智能生态化技术加强应用

当前阶段，可持续发展战略不断深化，煤矿行业想要更好的发展，必须要结合现代社会发展需求对各项开采技术进行应用，具体可以结合智能生态化技术以及信息技术来减少煤矿开采的污染问题，在降低人工成本投入的同时，提升煤矿开采的安全性。

3.4对人才加强开发，增强人员素质

煤矿开采技术的应用离不开工作人员的支撑，但随着各项开采技术的革新，也对工作人员的专业素质提出了更高的要求，因此，想要更好的应用采矿技术，确保各项工艺技术的应用效果，还需要煤矿企业做好采矿队伍的建设工作。第一，要对高素质的人才进行积极的引入，利用高素质的管理人员和施工人员，确保各项工艺技术应用的规范性，使煤矿生产的相关目标能够得到有效的满足；第二，要对现有工作人员加强培训，可以通过定期培训，专业交流等方式，提升采矿团队的整体水平，除此之外，还要落实安全教育和思想教育工作，不断提升工作人员的安全意识和思想觉悟，要让所有工作人员充分认识到，采矿技术的应用，对采矿安全和采矿效率的影响，使其能够严格按照工艺技术的要求落实各项操作，从而为煤矿的生产活动提供支撑。

4结语

综上所述，在煤矿采矿工程中，对各项采矿工艺技术进行合理的应用，能够使采矿活动的安全性以及高效性得到有效的保证，这对于煤矿企业的健康发展具有非常重要的意义，因此，煤矿企业一定要对各项采矿工艺技术保持高度的重视，在对其进行深入研究的同时，进行合理的应用，以此来推动相关生产目标的实现。

作者:王智慧 单位:阳煤山西平舒煤业有限公司

煤矿采矿工程篇3

1当前煤矿采矿工程中采矿工艺和技术应用中存在的缺陷

1.1缺乏健全的管理制度

煤矿采矿工作自身具有一定的特殊性，因此对于申请开采资格要求较为严格，这是采矿行业的标准，有效的约束了采矿行业的行为。然而煤矿行业高额的利润趋势一些不法份子冒险开采的现象经常出现，由此可见煤矿产业的管理方面存在较多缺陷，管理体系不够健全，影响了煤矿行业的发展。我国煤炭资源丰富，分布广泛，使得不同区域的煤矿企业规模上存在较大差异。目前我国也加大了对这些不法行为的整顿力度，但是依然有许多煤矿企业在开采煤矿过程当中由于关技术方面问题，使煤矿行业的问题没有真正得到解决。例如有的煤矿生产企业资金不足，或者管理体系不健全，存在较多的管理缺陷。有的煤矿作业中使用较为落后的技术设备，基础安全设施不完善，有的企业执行力度不足，为了追求最大利润，降低成本，没有严格按照相关标准进行开采，为煤矿企业埋下了较多安全隐患，增加了风险事故发生的几率，扩大了损失程度的风险因素。

1.2开采效率不高

首先，受地域因素的制约，我国没有企业的规模存在大小差异，一些规模较小的煤矿企业，采矿理念比较落后，管理方面也存在较多漏洞，无法及时掌握和使用先进的煤矿开采技术和方式，致使开采效率较低。其次，有的煤矿企业没有意识到应用新技术的重要性，不积极引进先进的采矿技术，在具体开采中仍旧使用较为落户的技术，导致了开采效率不高。有的企业为了实现他们的预期利益，不愿意在技术上面投入较多成本，这是煤矿企业发展中面临的一大难题，一旦出现安全事故就会带来严重后果，例如造成资源浪费，企业形成经济危机，污染环境等。目前煤矿开采技术在使用过程当中凸显出了较多问题都是因为没有及时使用新技术，不但降低了开采效率，还给开采工人的生命安全带来了严重威胁。

1.3专业的开采队伍较为缺乏

煤矿开采技术在具体使用过程当中，采矿技术人员科学合理的操作技术能够提高采矿效率和质量，但是当前我国煤矿开采过程当中严重缺乏专业的开采队伍。首先，由于煤矿开采工作具有较高的危险性，开采环境也比较恶劣，致使人才流失现象较为严重，人才的大量流失不但影响了煤矿生产效率，还使该项工作的风险系数增大，生产效率和安全性都得不到保证。其次，煤矿开采企业不重视人才的培养和教育也是造成人才缺失的重要原因。煤矿开采工作的特殊性，使得当前煤矿生产过程当中的开采技术人员多数都是学历不高，综合素养较低的人员，他们不但不具备专业的知识和技能，更缺乏高度的工作责任心和安全生产意识，致使其和煤矿生产工作不相适应，但是一些小规模煤矿经营者控制生产成本，不重视对员工的专业培训和教育工作。导致员工在开采过程当中违规操作的现象频频出现，最终引发了许多不必要的安全事故。

2煤矿开采过程中常见的采矿技术与工艺分析

2.1溶浸采矿工艺技术

溶浸采矿工艺技术是根据一些矿物的物理化学特征，把工作剂注入到矿层中，经过化学浸出，热力以及水动力等作用，把地下矿床或者地表面矿石中的一些有用的固体矿物质转化成为液态或者气态，并把其进行回收，从而实现降低成本开采矿床的目标。溶浸采矿具有较多优势，例如工艺简单、流程短、成本较低、效率高已经绿色环保等，特别是对于低品位金属矿或尾矿的开发回收效果比较明显，能够带来较大的经济效益以及社会效益。目前溶浸采矿工艺技术已经成为我国大量再回收资源例如从尾矿、贫矿、废石中矿物中提取铀、金、铜和银等金属物质的一种经济合理且可行性较高的措施。

2.2空场采矿工艺技术

空场采矿技术相对来说比较成熟，属于一种煤矿回采方法。这种采矿方式简单易操作，成本较低，效率较高，能够带来较大的经济效益。空场采矿法在回采过程当中，把矿块划分为矿房以及矿柱两部分，首先开采矿房，其次开采矿柱。回采矿房的时候，采场是以敞空形式而出现的，主要借助于矿柱以及围岩自身的强度维护开采工作。矿房采结束之后，要立即回采矿柱以及处理采空区。通常情况下，回采矿柱以及处理采空区都是同步进行的。

3提升煤矿采矿工程中采矿工艺与技术使用效率的方法

3.1健全煤矿生产行业管理体系

建立科学合理的煤矿生产管理体系和制度能够有效的改善煤矿生产过程当中存在的问题，提升煤矿采矿技术与工艺，降低成本，增加效益，实现安全生产。因此，煤矿企业应该深入研究自身存在的问题，结合实际情况，制定针对性强的管理体系和制度，从而促使煤矿企业生产更加科学化、规范化以及高效化。首先，煤矿企业的管理部门需要加强对煤矿企业的检查和监督，才能把握好煤矿企业的实际生产经营的情况；其次，煤矿企业管理部门应该加强对技术设备的研究和分析工作，才能及时发现煤矿企业的生产技术是否符合当前生产需求，同时及时给予正确指导，促使煤矿企业积极引进先进技术设备，进行为安全、高效生产奠定坚实基础。

3.2重视人才队伍的培养和教育

煤矿企业要想提升生产效率，保证工作人员的生命安全，就需要重视人才队伍的培养和教育。首先，煤矿企业应该积极引进专业素养较强的人才，保证人才队伍充足，煤矿生产企业需要为人才提高良好的工作待遇和应该为其提供良好的薪酬待遇、广阔的晋升空间和发展平台，使他们能够安心踏实工作，全心钻研现场采矿技术，认真管理煤矿企业生产。其次，加强基础矿工的管理工作。加大对基础矿工相关专业基础知识和技能的培训力度，保证其能够符合最基本的生产需求，构建和其相应的考核体系，考核通过才能任职，不通过继续参加培训。对于重要设备的操作岗位，必须要求工作人员具备相应的资质才可以任职，同时定期对其进行培训和考核。最后，加强煤矿企业全体员工的安全意识，加大安全教育宣传力度，使安全生产深入每一位员工的内心。

3.3重视技术的研发

煤矿生产企业应该与时俱进，开拓创新，才能跟上时代发展的步伐，实现美好的发展前景。首先，国家以及相关部门需要加大对煤矿企业的扶持，积极鼓励煤矿生产进行技术研发，加快新技术的研发。其次，煤矿生产企业管理人员也需要转变经营理念，树立长远发展目标，加大企业技术研发投资力度，提升煤矿企业生产效率和效益。

4结束语

总之，随着科技的快速发展，我国煤矿开采技术也在不断进步。在具体工作当中，应该根据煤矿的实际情况，选择适合的采煤工艺与技术，从而有效的提升煤矿企业的生产效率和质量。

参考文献

[1]尹彦文.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].建筑工程技术与设计,2018(35).

[2]李冠.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用研究[J].居舍,2018(17).

[3]杨希进.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探究[J].中国战略新兴产业,2018,176(44).

作者:温志刚 单位:山西省吕梁市临县庞庞塔煤矿