煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術研究
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摘要：我國正處于社會發展的重要上升時期，對于各類自然資源的需求量非常大。但是相對于歐美其他發達國家而言，我國的采礦工藝設備相對落后，對于礦產資源的利用率及開采率均較低，難以適應社會的實際需求。因此，提高礦產資源開采率、促進采礦工程的現代化進程、改善開采環境，對于促進社會經濟水平的提高尤為重要。
1煤礦采礦作業的特點
采礦作業具有一定的危險性，為了有效避免事故的發生，工作人員必須充分了解采礦作業的主要特點：①礦產資源的固定性，采礦作業的工作對象為礦產資源，它們是自然界存在的固定礦體，且具備一定的不可再生性，因此，礦址是無法隨意選擇的；②采礦人員的流動性，我國分布著很多中小型礦產企業，但這些企業的規模較小，生產力較低，加之工作環境惡劣、工人報酬低等因素，采礦工作中難免存在人員流動問題；③礦資的不可再生性，隨著礦產資源的快速開發，礦資逐漸呈現枯竭趨勢，為了保證礦資的原量供應，就需要進行深層開發，這不但增加了開采難度還降低了生產效率，甚至造成貧礦的出現；④礦產資源質量不穩定性，作為一項收益高、風險高的項目，礦產開發需要投入大量資金，加之其開采周期較長、開采條件復雜等因素，標準化開采簡直遙不可及，極易影響礦資質量；⑤開采難度較大，采礦作業具有很大風險且多數在井下進行，實現自動化與機械化具備很大難度。
2煤礦工程采礦技術分析
（1）緩傾斜薄煤層開采技術。緩傾斜薄煤層開采技術所用的刨煤機，具有體積小、功率大、開采效率高及安全可靠等特點。但為了能更好地保證煤礦開采工作安全順利進行，還需研制一套與薄煤層開發相匹配的煤機綜采液壓支架及其它配套技術。（2）緩傾斜厚煤層開采技術。對緩傾斜厚煤層的開采需使用一次性開采技術，這項技術特別注重加強支架結構強度，因為只有達到一定強度，才能防止出現滑倒等現象。同時，也能避免頂梁焊縫出現開裂或四連桿變形等現象的發生，另外一次性開采技術還保護了千斤頂可以安全工作，進而提高開采工作的安全可靠性。（3）深層井開采技術。在煤層開采過程中，深層井開采技術的重點工作包括控制礦壓、防治沖擊地壓、瓦斯和熱害及深井通風和井巷布置等。該項技術主要應用在地熱危害性很大、沖地壓較低和煤層巖石抗壓力低的地段，為了更安全地開展開采工作，在進行開采前，需重點研究深井圍巖狀態及其應力場的分布特點和深井場地的環境變化情況。（4）填充開采技術。填充采礦工藝技術指的是在回采工作前進期間，選擇合適的填充材料對于采空區進行補足，通過一定的支撐強度達到安全生產的目的。面對特殊開采環境的情況下，在填充材料的基礎上還可以聯合支架支撐，確保采空區一年的支撐強度。該工藝技術的應用，能夠顯著改善回采工作的安全性，減少事故的發生、提高企業的生產效率和經濟效益。（5）溶浸采礦工藝技術。溶浸采礦工藝技術屬于化學開采方式，在開采前期對當地的地質環境進行勘探，結合礦產資源的化學與物理特性深入分析，選擇合適的溶浸液灌注到礦層中，與目標對象發生一系列的化學反應，把將要開采的礦產資源固體轉化為液體，能夠很好地實現對礦產資源的開發。溶浸采礦工藝技術的安全系數高、對礦產資源的開采和利用率高，同時能夠滿足節能環保理念，是非常具有應用前景的工藝技術。
3煤礦采礦工藝技術的改進策略
（1）完善政策制度。沒有規矩不成方圓，煤礦企業的管理與發展離不開完善的政策制度，企業管理者不應只看眼前利益，要重視科技創新的應用。當地政府可以通過制定政府補貼等政策鼓勵倡導煤礦企業技術創新，對于不愿意進行技術創新的企業，政府也可以制定強制與鼓勵措施，實現獎罰并重，提升企業對先進工藝技術的認識度。除此之外，國家還應制定完善的工作制度，明確煤礦行業的工作目標、開采流程，并嚴格劃分管理者的崗位職責，制定各種管理辦法，使工作人員可以有法可依、有章可參，工作中各司其職，避免違法操作，實現采礦技術的規范化，進而提高企業的生產效率。（2）工藝技術智能生態化。當前社會是知識經濟的時代，各類先進的信息技術被廣泛應用，煤礦行業也不例外，只有將自動高新的技術手段不斷應用于煤礦開采作業，才可以真正實現煤礦開采技術的智能化發展。相較傳統的煤礦開采技術，無人開采將是主要的智能化發展方向，它不但可以節約人工成本，還可以確保工人安全，為煤礦企業創造更高的經濟效益。除此之外，生態化也是煤礦開采技術的發展方向，煤礦開采過程中難免會產生大量的廢氣、廢物，給礦區周圍的環境造成了極為嚴重的污染。為此，煤礦開采技術不但要實現智能化，還要在降低污染的基礎上實現生態化發展，保護人們的生存環境。（3）建立塌陷預警系統。煤礦開采工作的安全系數極低，企業亟需借鑒全球定位系統與地理信息系統的優勢組成先進的地理位置信息主體，建立煤礦塌陷的預警系統。比如，在采礦過程中，企業可以采用3s技術綜合分析方法，全面監控礦區表面的塌陷區域，并根據遙感圖像分析判斷，在分析采礦資料的基礎上建立井下礦區的滅害管理系統，以保證工作人員監測、記錄、管理井下的煤礦數據信息，在儲存分析的基礎上實現信息的動態反饋，從而有效預防煤礦事故，做到安全生產。經過長期的技術研究，我國在借鑒國外先進經驗的基礎上，已經初步形成了一套完善的煤礦開采技術系統，例如，以填充為導向的成套技術，以廢石處理為導向的整套技術資源等。采礦工藝技術的高低，直接影響著企業的經濟效益，只有不斷開發研究開采技術，才可以確保煤礦行業不斷發展，并取得明顯進步。（4）提高采礦人員素質。煤礦開采技術的應用，離不開專業技術人員的支持，影響企業效益的首要因素便是工作人員的綜合素質。由于煤礦開采工作的獨特性，工作人員從事的工作大都繁瑣復雜、重復性高，需要工作人員具備較高的技術素質。因此，煤礦企業應定期開展各種技術培訓活動，一方面，應教授采礦人員熟悉使用各種設備，了解采礦中的技術知識，使每一位工作人員對采礦有一個大致的了解；另一方面，還應著重培養工作人員的安全意識與責任意識，注意采礦中的細節問題，盡力避免意外事故的發生。
4結束論
總之，現代化采礦工藝技術在采礦工程中具有較大的應用優勢，能夠顯著改善工作的安全性，提高開采效率和質量，推動礦業的穩定與持續化發展。在新的時代背景下，礦山采礦工作應當結合安全與環保理念，積極開發綠色開采技術，在提高礦產開采經濟效益的同時，提高采礦帶來的環境與社會效益。
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作者：范志勇 單位：鄂爾多斯市天地華泰采礦工程技術有限公司
