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(fā)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(fā)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(xiàn)代化進程、改善開采環(huán)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(yè)的特點
采礦作業(yè)具有一定的危險性，為了有效避免事故的發(fā)生，工作人員必須充分了解采礦作業(yè)的主要特點：①礦產資源的固定性，采礦作業(yè)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(yè)，但這些企業(yè)的規(guī)模較小，生產力較低，加之工作環(huán)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(fā)，礦資逐漸呈現(xiàn)枯竭趨勢，為了保證礦資的原量供應，就需要進行深層開發(fā)，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(xiàn)；④礦產資源質量不穩(wěn)定性，作為一項收益高、風險高的項目，礦產開發(fā)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(yè)具有很大風險且多數(shù)在井下進行，實現(xiàn)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(fā)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(xiàn)滑倒等現(xiàn)象。同時，也能避免頂梁焊縫出現(xiàn)開裂或四連桿變形等現(xiàn)象的發(fā)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(tài)及其應力場的分布特點和深井場地的環(huán)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(qū)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(huán)境的情況下，在填充材料的基礎上還可以聯(lián)合支架支撐，確保采空區(qū)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(fā)生、提高企業(yè)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?shù)氐牡刭|環(huán)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(fā)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(xiàn)對礦產資源的開發(fā)。溶浸采礦工藝技術的安全系數(shù)高、對礦產資源的開采和利用率高，同時能夠滿足節(jié)能環(huán)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(guī)矩不成方圓，煤礦企業(yè)的管理與發(fā)展離不開完善的政策制度，企業(yè)管理者不應只看眼前利益，要重視科技創(chuàng)新的應用。當?shù)卣梢酝ㄟ^制定政府補貼等政策鼓勵倡導煤礦企業(yè)技術創(chuàng)新，對于不愿意進行技術創(chuàng)新的企業(yè)，政府也可以制定強制與鼓勵措施，實現(xiàn)獎罰并重，提升企業(yè)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(yè)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(xiàn)采礦技術的規(guī)范化，進而提高企業(yè)的生產效率。（2）工藝技術智能生態(tài)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(yè)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(yè)，才可以真正實現(xiàn)煤礦開采技術的智能化發(fā)展。相較傳統(tǒng)的煤礦開采技術，無人開采將是主要的智能化發(fā)展方向，它不但可以節(jié)約人工成本，還可以確保工人安全，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更高的經濟效益。除此之外，生態(tài)化也是煤礦開采技術的發(fā)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(qū)周圍的環(huán)境造成了極為嚴重的污染。為此，煤礦開采技術不但要實現(xiàn)智能化，還要在降低污染的基礎上實現(xiàn)生態(tài)化發(fā)展，保護人們的生存環(huán)境。（3）建立塌陷預警系統(tǒng)。煤礦開采工作的安全系數(shù)極低，企業(yè)亟需借鑒全球定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的優(yōu)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(tǒng)。比如，在采礦過程中，企業(yè)可以采用3s技術綜合分析方法，全面監(jiān)控礦區(qū)表面的塌陷區(qū)域，并根據(jù)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(qū)的滅害管理系統(tǒng)，以保證工作人員監(jiān)測、記錄、管理井下的煤礦數(shù)據(jù)信息，在儲存分析的基礎上實現(xiàn)信息的動態(tài)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(tǒng)，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(yè)的經濟效益，只有不斷開發(fā)研究開采技術，才可以確保煤礦行業(yè)不斷發(fā)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(yè)技術人員的支持，影響企業(yè)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(yè)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(yǎng)工作人員的安全意識與責任意識，注意采礦中的細節(jié)問題，盡力避免意外事故的發(fā)生。
4結束論
總之，現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中具有較大的應用優(yōu)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(yè)的穩(wěn)定與持續(xù)化發(fā)展。在新的時代背景下，礦山采礦工作應當結合安全與環(huán)保理念，積極開發(fā)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(huán)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
