煤矿采矿工艺与技术探讨3篇

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煤矿采矿工艺与技术篇1

前言

煤矿资源是目前我国很多地区生产生活必须的重要资源，而开采煤矿一直以来都是风险性较高的工作，在采矿过程中容易因为各种因素，威胁到工作人员的生命安全。针对这种情况，需要对采矿工艺和技术进行总结和分析，让从业者对采矿工艺和技术有充分的了解，在工作当中尽可能的保障效率和安全，使煤矿开采工作保持健康发展。

1.分析煤矿采矿工程中采矿技术具备的重要性

目前在煤矿开采行业当中，很多煤矿施工采用的安全措施，对于工作人员的人身安全并不能提供充分地保障，尤其是开采环境较为复杂，地质结构复杂的煤矿开采区域，会由于地质原因，造成人身安全威胁进一步增大，如果没有合适的开采工艺和技术，很容易诱发煤矿开采事故。因此，在煤矿开采过程中，针对开采环境调整开采工艺和技术，是十分必要的，并且，需要管理人员对采矿工艺和技术有全面的了解，才能在选择过程中做出最好的选择，保障开采工作的安全性[1]。

2.分析采矿技术具备的基本特征

采矿技术首要的一个特点是明确的针对性，我国在多年的矿产开采过程中积累了大量的经验，也发现了许多的煤矿采矿技术，这些技术针对不同的矿区特点，能够适应各种环境，尽可能保障工作人员的安全性和开采效率。其次，煤矿开采技术有一定的复杂性，由于煤矿开采环境本身的复杂性限制，采矿技术需要适应各种各样的环境，因此技术本身也会具有一定的负载型。同时，采矿技术的应用只能够尽可能的降低在工作过程中存在的风险性，不能完全避免，当技术工艺应用不到位时，则容易产生风险，使技术本身的应用存在一定的风险性[2]。

3.分析煤矿采矿工程技术种类

(1)采用炮采放顶煤采煤技术

炮采放顶煤采煤技术是煤矿采集工作当中常用的采矿技术，炮采放顶煤采煤技术会使用滑移支架放顶采煤的方式，使用支柱以及顶梁作为滑移顶梁的重要结构，在进行采矿的过程中，后梁和前梁会充分连接，将支架支柱作为液压单体柱。煤矿工作的技术人员和工人会根据煤矿开采的实际需求，调整支架的使用数量[3]。

(2)合理应用充填式采矿技术

充填式采矿技术在煤矿开采工程的应用当中，一般作为常用的支护方式，随着煤矿开采工作的不断推进，工作人员会将一部分填充材料安置在采空区当中，通过填充材料给予的支护作用，控制煤矿地表的松动，便于工作人员进行回采工作。一般，充填式采矿技术会应用在开采高品位矿石、稀缺矿石、贵重矿石等重要矿体当中，其对地表强大的保护作用、应用后给予工作人员强大的安全保障，对废料的高效利用、强大的场地适应效果以及高回采率和低贫化率的特点是其应用的主要优势，但是本身由于技术需要大量的劳动力、由于充填材料带来的较高成本、生产效率不足且工艺复杂等缺点，该技术还有待完善[4]。

(3)科学运用机械化采矿技术

现阶段下，机械化的采矿技术十分常用，工作人员会针对不同的工作模式，以露天开采的形式和地下开采的形式，应用机械化采矿技术。在露天条件下，机械化采矿技术需要将杂质和废料从矿体上分离。在开采过程中，机械化采矿技术的应用需要坚持自上而下的原则，并且，开采过程中要尽可能的避免对自然环境造成破坏[5]。

(4)分析大采高一次采全厚综合机械化技术

目前大采高一次采全厚综合机械化技术随着科技发展，开始不断的完善和成熟，在应用到实际煤矿开采工作当中时，发挥了良好的作用。大采高一次采全厚综合机械化技术在实际应用当中，表现出了对采煤环境的强大优化效果，能够尽可能的避免煤矿开采发生的损失，保障开采工作尽可能的节约成本，并且能够使煤矿采矿工作的效率得到显著的提升，为施工工人提供强大的安全保障，是目前在煤矿开采技术方面发展较快、前景较好的技术，但是目前仍然存在一些需要完善补充的不足[6]。

(5)煤矿地下开采方式

当煤矿层处于地下时，就必须应用地下开采技术。煤矿层处于地下的情况较为常见，煤矿在地表下方，并且和地表存在较远的距离，只有地下开采技术才能够满足开采工作的要求。不过，目前应用于实际开采工作的地下开采技术，需要相对较好的混进条件，并且开采过程中安全系数不足，工作人员在开采准备阶段和开采过程中还需要充分优化采矿层的划分，并且通过专业的探测设备分析矿层物质，才能够为地下开采工作提供科学的帮助，在效率、质量、安全性上都还有着较大的完善空间[7]。

4.分析煤矿采矿工程中采矿工艺具体方法

(1)构建塌陷预警系统

在现如今的时代发展中，人们能有着发达便利的生活，煤炭行业可以说是功不可没，但是在煤矿生产过程中仍然存在很大的问题。由于这些问题，在煤炭行业的实际生产过程中出现了各种困难。所以说，如何把握好煤矿安全生产的关系，能否与煤矿生产技术有机的结合起来，这是现如今所需要解决的一大难题[8]。在开展煤矿开采过程中，危险性是长期存在并且程度不同的，在现如今的煤矿开采工作当中，如果继续使用传统的煤矿开采技术，会导致煤矿开采工作的安全系数不足，威胁工作人员的生命安全。我国的煤炭资源在很长时间内都是重要的消耗性资源，并且广泛利用于各种领域，由于煤炭作为矿物资源天生具备高价值耐储存等特性使得煤炭挖掘业在很长时间内都是极为重要的产业，也取得了很大的发展。而煤炭的挖掘工作中，挖掘煤炭工作的安全性显得非常重要，所以对煤矿采煤工作中，需要构建塌陷预警系统作为必须的安全保障。煤矿企业通过科学化的技术对煤矿进行开发生产，不仅保障了煤矿开发生产过程的安全高效性，还能有效地降低生产成本，给生产工作人员带来更有效的安全保障力度。

(2)提高采矿技术研究力度

提升在技术研究方面的投入是保障技术创新的基本条件和基本要求，在研究过程中需要对工艺和技术进行完善和优化，加大科研发展的力度，提升发展速度。煤矿生产重点省市的政府需要加大扶持力度，使企业有更强的创新动力，使技术研发和工艺更新能够更快更好地发展。

(3)完善前期勘查工作

在进行对矿山的正式开采工作之前，首先要对矿山的地质构造做好了解和勘察工作，对于其中容易影响到稳固性的地质条件，要提前做好预防和控制措施[5]。其次，开采单位要选择专业的勘测设备，对矿山地区的整体地质结构进行精确详细的勘探，做好地质条件的记录，并分析矿井内部，在岩石结构上存在的区别[6]。对于矿井下的地下水情况勘查好具体的分布状态。相关工作人员可以通过地震雷达探测技术，对开采区域范围内的地质条件构成状况进行判断，重点针对褶皱、断层以及岩层空隙等分布状况来进行分析，有效保证煤矿开采工作可以避开一些地质条件比较复杂的不安全区域，提高煤矿开采工作的效率和安全性。在矿山的开采工作当中，矿山开采的线路规划是其中的一项重要工作，要考虑到线路推进过程中稳固性问题，做好开采路线的设计，同时，对路线中下的地质结构做好实时的勘测，思考稳固性和地质结构之间存在的联系，做好加固工作。在正式的矿山开采过程中，应该应用更加尖端的科技设备，保障勘测数据的精确性，同时通过高端设备，更好的进行对地质结构数据的分析和了解，针对性的制定安全保护措施，避免出现意外情况，借助尖端设备，做好矿山开采过程中稳固性的参数监测，动态的对其进行维护和固定，保障了高稳固性，避免出现矿山事故或是影响工作效率。通过对矿山的具体参数进行实时的监测，并定期采集地质结构信息，将其绘制成剖面图，帮助开采单位进行分析和规划调整。另外，在开采过程中，对于开采规划要实现动态的调整，对于开采过程中，当发现后续的规划存在不足之处时，尽快的进行调整，避免影响到后续的开采工作。

5.结语

在未来科技发展与社会不断进步之下，煤矿行业会得到更进一步的发展，且开采工艺会不断提高，所以各种开采技术对于整个煤矿挖掘工作都能起到积极作用，应该进一步的进行推广，同时相关从业人员要对煤矿挖掘工作本身进行管理优化，尽量避免危险发生，排查细节安全隐患，提升安全程度，同时也是为企业提升收益，助力我国的煤矿挖掘事业有着更为长远的发展。

作者:张海明 单位:山西省阳泉市南庄煤炭集团有限责任公司 南庄分公司

煤矿采矿工艺与技术篇2

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

煤矿采矿工艺与技术篇3

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煤矿采矿工艺分析

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。

1.1充填采矿工艺

该工艺主要应用于煤矿采空区回采作业，通过材料填充的方式进行采矿，在煤矿采矿中有较多的应用。对于煤矿采空区的处理，需要做好全面维护工作，既是通过设置支架以及进行材料填充，可保证采空区回采的效率及安全。填充采矿工艺的实施，需要实现地压的有效控制，而且材料填充还可有效预防沉降及崩塌问题，促进煤矿开采的安全性及稳定性提升。在煤矿开采中，时常会发生自燃现象，对煤矿采矿构成严重威胁，而填充采矿工艺可有效避免该问题。总之，充填采矿工艺在煤矿采矿安全性保障方面意义重大，益于煤矿企业安全稳定发展。

1.2空场采矿工艺

在煤矿资源回采中，空场采矿工艺有着广泛应用，而且有着较长的应用历史，空场采矿技术也更为成熟。通常在空场采矿作业中，应当采取必要的岩石加固措施，并对采矿工作面进行预留，具体有采矿方和采矿柱2种方式。该工艺在具体实施时，应当确保煤矿回采场地的空场状态，这也是空场采矿所需注意的重要问题。同时，在完成回采作业后，还需处理好作业面的矿柱，使其空场作业面保持在相同状态，实现煤矿回采条件的有效改进。实践证明，空场采矿工艺具有较高的采矿效益，有着较大的推广价值。1.3崩塌采矿工艺当煤矿开采区域存在塌陷状况时，或者矿区本身具有塌陷多发特点，则主要应用崩塌采矿工艺。具体实施时，要根据煤矿矿体崩塌状况，在崩塌范围岩体部位，主要采用矿方或者矿柱的回采形式。有着较多类别的崩塌采矿工艺种类，较为常用的是阶段性和分层崩塌采矿工艺，需结合各工艺特点及适用范围，合理制定崩塌采矿实施方案。

2煤矿采矿工艺技术应用需注意问题

2.1煤矿采空区问题

采空区问题的处理是煤矿采矿中应注意的重要环节，也是保证煤矿采矿安全及效率的关键性措施。首要问题就是要确定采空区的存在，并对其进行有效加固，通常煤矿采空区的加固措施是施加在岩石上的，应切忌盲目采矿对后续煤矿生产造成较大妨碍。在煤矿采空区域，通常采用填充采矿工艺，当然还应充分了解矿区矿产结构特点，分析煤矿开采工作面状况，合理选取煤矿填充方法，进而提高采矿工作效率。这也就要求煤矿企业，要结合矿区开采特点与采矿技术设备等，制定科学的采矿方法，做好煤矿采空区问题处理，尽可能提高采矿效益，维护好煤矿采矿安全。

2.2煤矿采矿安全问题

安全一直是煤矿开采所围绕的核心问题，煤矿安全更是关乎煤矿企业长远发展目标的实现，而煤矿安全事故主要发生在开采环节，只有充分保证开采安全，方能从整体上控制事故发生概率。这需要从采矿作业环境到采矿人员素质全方位贯彻采矿安全意识，尽可能保障煤矿开采安全。因此，采矿作业人员应履职尽责，把握好各自承担的安全开采职责，还要强调安全开采监督，还要做到采矿设备的规范化操作，这样才能控制好煤矿采矿安全问题，实现更高安全与经济效益。

2.3低碳开采方式

低碳开采也就是要坚持环保低碳的开采理念，既注重煤矿采矿效益，也要重视矿山环境保护及资源节约，这也是煤矿开采所倡导的。低碳开采已成为煤矿企业的主要发展方式，特别是在可持续发展形势下，有更多的人去关注。低碳开采所追求的是经济、生态以及社会效益的一致性。在煤矿开采前，应做足开采环境勘查工作，准确全面获取勘测资料，制定合理的低碳开采计划，循序渐进开展煤矿开采作业，还要做好煤矿采矿污染浪费问题监察，实现采矿效益与环境保护的统一。

3煤矿采矿工艺技术发展趋势

3.1煤矿采矿的智能化趋势

伴随信息科技发展，信息技术在各行各业有深入应用，造就了行业信息化和智能化发展的趋势，煤矿采矿行业也不例外。如今，煤矿采矿更加依赖于机电自动化技术，而且在采矿技术发展中，信息化应用更加深入，促进煤矿采矿智能化水平提高。当煤矿采矿智能化达一定水平后，能够实现煤矿无人开采，相较于传统意义上的煤矿开采，智能采矿的效率更高，减少人工参与，降低采矿事故危害性，有效保证煤矿采矿的安全与效益。

3.2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。

4结束语

综上所述，现阶段煤矿采矿工艺技术的发展更加追求智能化和生态化开采标准，煤矿企业应分析现有工艺技术特点，结合信息科技发展趋势，对采矿工艺进行改进，还要明确煤矿企业发展方向，创造更高的经济和环境效益，寻求煤矿采矿的可持续发展。

参考文献

[1]郭齐.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探究[J].山西化工，2017，37（3）：131-133.

[2]王涛.刍议煤矿采矿工艺与技术[J].能源与节能，2018（01）：29-30.

[3]王海岗.煤矿采矿作业中的采矿工艺现代化技术研究[J].产业与科技论坛，2018，17（9）：87-88.

作者:刘键 单位:阳煤集团寺家庄煤业有限责任公司