煤矿采矿工程技术研究3篇

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煤矿采矿工程技术篇1

煤矿开采的系统性较强，涉及诸多要素与环节，为了能够有效提升煤矿开采效果，要全面掌握煤矿开采的客观实际。一方面，随着煤矿行业市场竞争的不断加剧，部分煤矿开采企业片面追求经济效益，考虑到采矿安全设备难以取得效益，因而在投资初期降低了对采矿安全设施设备的投入。一旦发生安全事故，煤矿开采企业将会面临着巨大的经济损失。由于煤矿工程开采周期长，在前期投入阶段，要严格按照相关要求，配齐采矿安全设备，对煤矿采矿工程的顺利进行提供有力保障。另一方面，作为不可再生资源，煤矿资源具有稀缺性，在实际开采过程中，要采取有效措施进行保护，防止破坏性开采。近年来，由于煤矿开采速度加快，煤矿资源逐渐出现了部分枯竭的趋势。为保持煤矿资源的持续高产供应，有必要进行更深层次的开采，挖掘深层资源[1]。由于煤矿资源的开采具有较强的不稳定性，尽管能够取得可观的经济效益，但同时也面临着更大的开采风险。因此，应用最优化的采矿工艺与技术变得极为迫切。同时，为了能够提高煤矿开采效率，完成高难度开采任务，可采取机械化操作模式，同样需要应用更为先进的采矿工艺与技术。

1煤矿开采技术发展现状

随着科学技术的不断发展，采矿工艺技术也将加快创新，提高煤矿开采企业的经济效益。当前，煤矿开采技术的应用也存在着不容忽视的问题。

1.1煤矿开采效率低下

煤矿开采作业是一项特殊的工程作业，系统性强，覆盖面广，只有建立在机械化和自动化技术上的开采工艺技术才能够保证采矿效率。但在当前的技术水平下，煤矿采矿中依旧沿用传统的开采模式，污染高、效率低、浪费严重。

1.2环境污染问题突出

毋庸置疑，煤矿采矿作业一定程度上会造成生态环境污染，尤其是部分地区长期采用长壁采煤法。如果不及时对工艺技术进行升级改造，将对煤矿开采地区的生态环境造成不可修复的损失。部分煤矿开采区通过深挖开采，严重威胁地下水资源的安全。

2煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析

2.1空场采矿工艺技术

就目前的煤矿开采工程而言，空场采矿工艺的发展日臻成熟，应用效果好，应用范围大，更多地被煤矿回采作业所采用。空场采矿工艺操作便捷、前期投入低、采矿效率高，备受煤矿采矿企业的青睐。在采用空场采矿工艺技术进行煤矿开采前，要全面掌握采矿区域的地质结构，细化煤矿层分布，并采用回采方式进行作业。由于这种工艺模式下的采矿作业，会对采空区进行回填，因而在高效完成采矿的基础上，还可提高采矿作业的安全系数。当然，这种工艺技术方法并不是十全十美的。比如，对煤矿层细化分析不够，会影响矿柱和矿区空间比例的协调与平衡；在矿柱回收时，会面临着因爆破力过大而影响岩层稳定的问题[2]。所以，工程技术人员要根据采矿工程实际，制定最优化的空场采矿工艺技术方案。

2.2崩落采矿工艺技术

崩落采矿工艺技术的主要应用范围是易发生矿层塌陷或岩层崩落的采矿区域，可对煤矿采矿作业进行有选择性的回采。目前，该技术在煤矿采矿实践中的应用正在逐渐扩大。同样，在崩落采矿工艺实施前，也要充分分析煤矿岩层应力，确定煤层崩落点位，合理掌控崩落力度及其对附近煤层产生的影响。该工艺技术尽管能够准确掌控煤层崩落预期，有效控制开采过程，形成相关数据分析，但其受地质情况的局限较强，事先分析不足极易造成危险。

2.3填充采矿工艺技术

填充采矿工艺技术是一项新发展起来的采矿技术，主要在煤矿采空区进行人工防护。由于煤矿资源的过度开采，迫使诸多煤矿开采企业不得不进行深挖开采，不利于开采安全作业，降低了开采效率，而填空采矿工艺技术则能够很好地避免上述问题，有效杜绝地表岩层的塌陷，提升作业安全性。该工艺技术通过填充采空区，进行回采，因此要充分掌握地压信息，全面了解煤矿开采作业区域内围岩的安全系数和坍塌可能性，从而通过科学合理的有效途径，构建起安全可靠的作业环境。当煤矿开采不断深化，采矿区的采空区域会越来越大，为确保其作业安全，应该提前规划做好回填，避免出现坍塌等地质问题。但通常而言，回填工作会存在不同方面的难度。第一，回填难度系数高，因为回填作业施工环节复杂，作业进展慢，当某一区域彻底回填完成后才能回填下一个采空区域。第二，全面回填需要较多的回填材料，而回填材料的成本较高，不利于回填作业成本的有效管控。这些问题的存在，需要工程技术人员不断推陈出新，创新开采技术与回填材料，优化回填工艺流程，以最大程度上提高工作效率，降低成本。

2.4机械化采矿工艺技术

机械化采矿工艺技术的应用范围可以包括地下开采和露天开采[3]。对于埋藏在地表深处的煤矿资源，可以采用地下开采技术，通过剥离岩层、土层进行作业。相对而言，地下开采的成本比露天开采的成本高，但对周边岩层土层的污染较低，生态环保效果较好。对于裸露在地表的煤矿，可以采用安全系数高相对较高的露天开采技术。该种技术工艺适合大规模机械化操作，降低煤矿贫化率。随着生态环保、低碳节能理念的不断深入，更多的采矿实践倾向于采用机械化采矿工艺。

2.5无废开采工艺技术

无废开采工艺技术具有最为显著的生态环境效益，可以最大程度上降低污染物的排放，提高资源利用率，实现生态环境效益与经济效益同步进行，有利于煤矿采矿工作的可持续发展[4]。对于开采作业时出现的大量废石与尾矿，传统开采工艺是通过清运方式进行处理，不仅工作难度大，而且大量消耗人力物力。而无废开采工艺的采用，则通过创新矿石的回采、清运等环节，降低废石产出量，并将废石与尾矿转变为建筑工程材料或回填材料，实现了资源就地高效转化，是目前最为环保、最具社会效益的开采工艺技术[5]。采用无废开采工艺技术要在充分了解采矿作业范围的基础上，设定不同的开采工艺流程。该技术在我国煤矿采矿实践中，尚处于发展阶段，缺少相对完善的操作理论基础，需要工程技术人员不断研究、不断提升和优化。

3结语

综上所述，国家对生态环保的要求将会越来越高，要求煤矿开采工作更加绿色、节能、低碳。为了能够有效促进煤矿开采事业的进步，要立足煤矿工程开采的客观实际，综合利用多种不同的采矿工艺技术。同时，要对采矿作业中容易出现的技术问题进行总结研究与分析整理，不断将煤矿采矿工艺与技术水平推向新的高度。

作者:赵军华 单位:鹤壁煤业技师学院

煤矿采矿工程技术篇2

1.煤矿采矿工程中安全管理的必要性

在煤矿采矿工程中，安全问题历来是煤矿企业关注的重点，“生命至上，安全第一”的理念逐步成为煤矿采矿工程奉行的宗旨。在煤矿采矿工程中，相关负责人要重视安全管理工作，科学防范煤矿采矿工程中存在的风险，切实保障相关工作人员的人身安全，确保采矿工作得以顺利开展，维护煤矿企业社会形象及经济效益。煤矿采矿工程涉及到多个环节的工作，具有一定的复杂性和繁琐性，在煤矿开采过程中容易受到其他因素的干扰和影响，进而加大采矿难度。在煤矿采矿工程中，如果安全管理人员未全面系统的考虑安全要素，存在遗漏现象，势必会影响整体采矿工程的安全性，导致发生安全事故的风险。而一旦煤矿采矿工程发生安全事故，不仅会给煤矿企业造成经济损失，还可能造成人员伤亡，严重影响煤矿企业的社会形象。为此，负责煤矿采矿工程的安全管理人员，要秉承实事求是的工作理念，将安全管理理念落实到日常工作之中，对工程中可能存在的因素进行系统全面的分析，确立完善健全的安全管理对策，促进煤矿采矿工程发展。

2.煤矿采矿工程中安全管理存在的主要问题

(1)相关工作人员的综合素质参差不齐

不少煤矿企业在招聘采矿人员时，未考察施工人员的专业能力和技术水平，将招聘人员的重点集中在求职者的身体素质上。另外，部分管理人员缺乏完善健全的专业知识，在开展煤矿采矿工程的初期，未能制定健全完善的前期规划方案，对于煤矿开采中存在的不足之处，缺乏具有针对性的应对策略及应对方案，这些要素均会对煤矿采矿中安全管理工作造成负面影响。

(2)生产管理与执法部门缺乏明确界定

近年来，我国针对煤矿行业安全管理问题，出台并实施了一系列规章制度，以从法律层面保障安全管理工作。然而，受多种因素影响，当前执法部门与生产管理之间的界定不够明确，在一定程度上会对司法公正造成负面影响。部分地方政府出于节约资金投入的目的，将煤矿监督工作与煤矿生产管理工作的职责赋予给一个人，缺乏科学有效的监督管理，严重影响了监督管理的作用。执法部门的公信力有待提升，不少人并不信任执法部门的检查结果，使得执法部门的权威性和公正性受到质疑。

(3)相关工作人员的安全意识有待提升

煤矿施工是公认的高危工作，然而，煤矿行业的安全管理工作有待进一步落实，施工人员的安全防范意识有待进一步提升。在正式开展煤矿采矿施工之前，若采矿人员缺乏必要的安全知识及危险防范技能，在工作中存在安全护具使用不规范，甚至不知道如何正确使用相关设备的现状，会极大增加煤矿采矿工程安全事故发生的概率。另外，部分采矿人员缺乏专业知识，在使用相关技术设备时，常常凭借以往工作经验，未严格遵守相关操作规范及使用原则，在施工过程中存在违规行为。受投入资金等因素的影响，部分煤矿采矿工程的负责人，在煤矿安全设施建设上存在偷工减料，对设备性能缺乏必要的检查和维护，这些现象均会在一定程度上增加发生安全事故的比例。

(4)安全管理的法律制度尚不完善

首先，从法律管理方面来说需要进一步完善和优化。和其他工程项目相比，煤矿采矿工程的危险系数相对较高、低下工作情况相对复杂，故而必须重视安全管理工作。然而，我国《矿山管理法》中只包含了五十条的内容，关于安全管理的内容更是少之又少，煤矿安全管理法律条文中出现的漏洞，会让部分煤矿企业妄图钻法律的空子。此外，随着社会经济的发展，不少法律条款已不能适应当前社会经济发展形式，在适应效力上有待优化。其次，当发生煤矿事故时，缺乏行之有效的法律手段有效处理问题。由于缺乏健全完善的法律管理体系，使得煤矿事故处理不够严谨规范。部分煤矿事故负责人并未受到相应的处罚，部分遇难家属难以获得相应的赔偿，严重侵害了相关工作人员的合法权益。

3.安全管理在煤矿采矿工程中科学应用的策略

(1)构建规范健全的安全管理体系

首先，煤矿企业组织全体员工开展安全讲座，并加大宣传力度，以有效提升相关工作人员的安全防范意识，为开展安全管理工作奠定基础。如煤矿企业可以举办安全知识竞赛、安全知识讲座等活动，加深员工对安全管理工作的认识，让员工自发遵守相关施工规范及要求；第二，煤矿企业在选拔采矿人员时，要对采矿人员的身体素质及专业能力进行考察，在正式开展煤矿采矿工作之前，要组织相关工作人员开展专业技能培训工作，提升采矿人员的专业能力和技术水平；第三，煤矿企业要从煤矿采矿工程的实际情况入手，构建完善的安全管理体系，将安全管理工作的落实情况与绩效考核情况有效衔接起来，将安全管理纳入到绩效考核体系之中，从而提高全体工作人员对安全管理的重视度；第四，针对安全管理工作，设置完善的监管体系，由安监员分片区进行巡查，安全员开展定点检查工作，将领导监察、子公司监管制度落实到位。

(2)完善安全技术及设施建设

煤矿企业要在现代化科学技术的辅助下，完成矿井规划工作，将先进的安全技术应用到采矿工作中。此外，煤矿企业在投入资金，建设安全设施及创新安全技术时，要结合自身经营发展状况，秉承实事求是的原则，对现有的安全设备进行维护和检查，确保安全设备的使用效力，并有针对性得购入安全设备。

(3)强化煤矿采矿施工现场的安全管理

为保障煤矿采矿工程安全管理质量，煤矿企业要落实对与施工现场的安全管理工作，严肃处理不安全施工、不遵守相关规范的行为，加大对安全生产八项纪律的宣传力度，对相关工作人员进行科学规范的管理，加大监督管理力度。另外，煤矿企业要推进安全管理信息化建设，将现代化的信息技术应用到施工管理之中，提高管理质量和效率，推进长效管理机制的确立。为保障安全管理的质量，煤矿企业要结合矿区生产的实际情况，将安全防范措施落实到位，完善相应的安全风险预警机制，加大应急管理的力度，将安全教育工作落实到位，以规范化的安全质量评估体系为基础，完善相应的安全管理工作，让安全意识深入人心。

4.总结

煤矿企业要完善矿区的安全防范设施建设，加大对员工的安全培训力度，提升员工的安全防范意识，构建完善的安全责任制度，从而落实煤矿采矿工程安全管理工作，有效降低安全事故发生的几率，保障煤矿采矿工程的经济效益和社会效益，促进煤矿行业的发展。

作者:郑媛 单位:山西省煤炭建设监理有限公司

煤矿采矿工程技术篇3

0引言

我国的煤矿资源丰富，相关的调查资料显示，在我国境内已发现煤炭储量约有1.5万亿t，煤矿开采技术随着煤矿资源需求及煤矿企业需求提升，实现跳跃式发展。但在煤矿开采过程中频频发生安全事故，受到了来自社会上各领域的关注，为了使企业能够稳定发展，并且积极的对相关政策给予回应，煤矿开采作业中的采煤技术一直都在优化、更新，使其更具安全环保性，并且在此基础上进行质量、产量与效率的提升。

1煤矿采矿工程中采煤工艺与技术现状

在众多类型的能源中，煤炭资源属于不可再生资源，它大量存在于地下，需要通过合理的开采，才能顺利供给人们使用。由于深入地下作业，采矿人员不可避免的受到多个方面的危险因素威胁，是高风险职业。就煤矿开发企业来讲，为确保煤矿开发的安全性，是自身的日常运行与发展稳定推进，需严格遵守相关规定进行，持续优化煤矿开发措施，顺利开发保障提高煤矿开采的效率与质量，显著提高煤炭资源的利用率，降低资源浪费。但在实际煤矿开发中，大多中小型煤矿企业，采用的煤矿开发保护措施效果极差，无法良好的保证作业人员的生命安全，特别是在一些环境复杂的煤矿井中，较为复杂的地质结构或者条件较差都严重威胁着作业人员的安全。若采煤人员施工按照落后方式开采作业，不仅煤矿开采效率无法提升，并且作业人员安全始终处于多方面的威胁下，开采危险程度一直处于高危。对于复杂矿井、不稳定煤层、需依靠采煤人员按照采掘要求和安全性标准，全面分析开采环境，采用先进、科学的采煤工艺与技术，切实提升煤矿开采的效率与质量[1]。现阶段科学技术的不断更新，采煤工艺也有相应的突破，煤矿企业的社会影响力、经济效益等多个方面也有不同程度的提高。但同时，煤矿开采也逐渐开始显现出部分部题。首先是开采效率未达到理想标准，煤矿开采相对而言是一项与其他项目较为不同的工程，有着广阔的覆盖面积，且具备强烈的系统性，现代化的煤矿开采依赖于机械化与自动化技术，才可保障开采效率，然而当前所使用的开采技术有着局限性，使得开采效率无法获得改革性突破，资源被严重浪费，且煤矿开采安全性得不到保障。其次是环境污染问题，煤矿开采会对周边环境造成或大或小的影响，严重情况下周边生态会遭到破坏。目前煤矿开采选择使用长壁采煤工艺，需对开采工艺进行改革创新，便会与现今倡导的节能减排、保护生态环境发展趋势向背离，不仅加剧了环境的恶化，且对企业自身的发展极为不利。并且部分煤矿开采选择深挖开采工艺，这对地下水资源造成不同程度的污染[2]。

2采煤工艺与采煤技术分析

采煤工艺与采煤技术都具备多种特征，于煤矿开采而言，多年煤矿开发累积有大量的经验，各方面的技术等都相对成熟，每个煤矿开采前都会进行详细的煤矿环境勘测，而后制定针对性的煤矿开采规划；复杂性，煤矿开采深入地下，地下环境大多都极其恶劣，对采煤技术、工艺有着特别的需求，在此需求的影响采矿技术逐渐向复杂化发展；风险性，煤矿开采无法完全保证安全性，特别使煤矿开采技术应用，在每种煤矿环境中都存在着一定的风险，此时若采煤工作人员出现个人疏漏或未按照规定作业，便有极大概率引发安全事故；精细化，这是时代的发展趋势，采煤技术、工艺受其影响，也逐渐向精细化方向发展。

2.1炮采放顶煤

在煤矿开采中，炮采放顶煤是较为普通且常见的一种，它通过滑移支架的方式进行放顶采煤，顶梁、支住部位提供主要支撑力。在采用此技术进行采煤时，需确保前梁与后梁的连接是否紧密，再利用支架，制作液压单体柱。另外，根据煤矿开采需求，确定支架的使用量。

2.2充填式开采

充填式采矿技术主要作用是人工支护，按照工作面回采的推进进度，采煤人员运输充填材料至采空区，以控制地表松动问题，在不影响填充结构的前提下，进行回采作业。填充式采煤工艺可对地表起到保护作用，不会出现地表凹陷问题，有效提高采煤作业的安全系数，并且废料等杂质有了用武之地，增加回采率和适应性，降低贫化率。填充式采煤工艺工序多难度大，工艺所需的成本较多，占用的劳动力也较多，生产效率受阻，开采也具备一定的要求[3]。充填式煤矿开采工艺如图1所示。

2.3综合机械化开采

机械化采煤是多用的一种采煤技术，煤矿开采作业人员根据作业环境，决定是露天开采或者地下开采两种。例如：露天开采需将矿体表面的碎石、泥土等杂质清除，选择相应的技巧由上而下的展开开采作业，机械化的应用使开采效率得到一定的提升，并且对周边环境的破坏较小。现今科学技术持续更新、发展，煤矿开发机械化工艺也在持续创新发展中，就目前形式而言，机械化是未来发展的主要方向之一。机械化的开采工艺，可实现集中化采煤、自动化控制等操作，通过计算机、视频等技术，控制开采流程，再辅以网络、自动化技术，可实现煤矿作业的集中监控，煤矿开采安全性得到保障[4]。

2.4地下开采

地下开采工艺一般在深层煤矿中适用，开采煤层距离地表较远，出于经济考虑选择地下开采。相关人员需要勘测地下环境，选择相应的技术展开地下开采作业，获取具有经济性的煤炭资源。有依据的规划煤层，利用探测仪器对矿层进行详细的分析，确保采煤的作业安全推进[5]。

2.5综采放顶煤开采技术

以往的采煤作业中，厚煤层的开采效率始终无法得到提升，这种采煤技术是以综采的液压机为基础，进行一些改造措施，经济投入较低。经过一段时间的传播与再发展，放顶煤技术成为了厚煤层开采中的顶流技术。煤矿开采作业中，矿山压力使顶煤破裂，之后从放顶煤支架后方的放煤口放出，详情见图2。顶煤排放时，需要进行干预，将采放比控制在合理的程度，就可以一次性对数倍于采高的煤层进行开采。一般情况下，开采与排放比都会确立在1:3，这是为了确保煤矿的回收率。这项技术也有个明显的缺点，在井下作业的工作人员可以明显感觉到，便是对比其他技术而言，产生的粉尘较多，由此会引发一系列的安全问题[6]。

2.6综合机械化采煤工艺

综合采煤工艺的特点表现在采煤效率上，且可以明显降低劳动强度与难度，在很多煤矿开采作用中都有应用。具体开展步骤：①切割煤炭环节中，破煤、落煤与装煤三个环节，利用采煤机等设备。②运输刮板机生产能力与采煤机相匹配，但是采煤机的综合效益相对较低。③工作面支护由及时支护与滞后支护两种方式组成，及时支护通常在顶板不稳定时使用，很多顶板的稳定性无法保证，液压支架大多使用高压液体，如此可以完成对顶板的支撑与推移等作业，具体作业流程见图3[7]。

2.7水力采煤技术

水力采煤便是借助水枪的方式对煤层进行“爆破”，之后通过地势让被破碎的煤炭顺着水流运输，通过水力运输的方式，将碎煤运输至煤水仓中，之后通过煤浆泵把这些煤炭与水的混合物传输至地面，完成采煤作业。水力采煤最显著的特点便是，较为简单，比其他工艺技术都少了许多步骤，包括设备简单、工作量低，同时还具备高度的安全性、采煤效率可观。但相应的也存在着缺点，煤炭的开采损耗率较大，且水力采煤耗费的电力支出多。

3煤矿采矿工程中采煤工艺与采煤技术的完善措施

3.1控制危险因素

煤矿开采作业中，大多危险都来自于采煤环境，因此技术人员需强化工程环境分析，探查环境中存在的危险因素，做好分析工作与防范措施，把握煤矿开采的全过程，构建合理、有效的安全管理机制，切实提高对采矿环境的掌控力度。辨识环境时若发现危险因素，应立即进行确认，确认存在后采取针对性处理措施，对于煤矿开采中存在的危险因素，可通过强化宣传，提高职员的安全保障意识来进行防范。另外，将责任机制确切落实与煤矿开采工程中，每个部门需明确各自管理责任，并落实到各个岗位，提高经营和生产管理，了解煤矿地质、环境等实际状况，将开采危险因素控制在最小程度。应构建第一责任人机制，对煤矿开采工程的技术人员进行定期培训，加强其安全管理意识，权责明晰，进而保障煤矿开采的安全效果[8]。

3.2对相关人员展开培训

煤矿企业应定期开展职员培训工作，这是确保采煤工程顺利推进的一项重要保护措施。定期组织基层采煤职员开展培训，学习先进的开采技术，加深自身的技能知识储备，持续提高他们的综合素养及职业能力。在培训过程中，注重职业责任感的培训，提高其岗位责任意识。煤矿开采效率与质量，除开采技术、工艺外，也基于采煤作业人员的综合素质，他们的技术能力是煤矿开采的主要支撑力，因此有必要构建学术交流平台，帮助采煤作业人员持续提高自身的职业能力、加深技术知识储备，在后续的煤矿作业中，面对突发事件可根据自身能力做出快速反应，处理安全事故挽救企业的损失。此外，煤矿企业应将人才作为技术创新的核心要素，给予人才培养以高度重视，提高企业的核心竞争力。

4结语

综上所述，现今社会的发展依然对煤炭资源有较高的需求，这也为煤矿企业的发展提供了助推力。煤炭企业应做好采煤工艺与技术质量管理，确保开采技术先进、安全管理可持续发展。

参考文献

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[2]温有富.煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术研究[J].当代化工研究,2021(7):132-133.

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[4]刘奎延,车立彬.井下采煤技术及采煤工艺选择与安全开采研究[J].当代化工研究,2021(3):117-118.

[5]张亮.无人机械化采煤工艺与技术[J].当代化工研究,2020(8):124-125.

[6]安清彪.煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术分析[J].江西化工,2020(2):223-224.

[7]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(44):164.

[8]廖帮贵,赵春梅,任松.分析井下采煤技术及采煤工艺的应用选择[J].低碳世界,2017(34):94-95.

作者:张晓勇 单位:山西华晋明珠煤业有限责任公司