煤矿采煤技术的合理优化

摘 要：采煤技术是否先进，决定着煤炭开采效率是否得到提升。本文对煤矿采煤技术优化遵循的原则和采煤技术应用现状展开分析，并对如何进行煤矿采煤技术合理优化展开探讨。

关键词：采煤技术;优化设计;应用

1 绪论

最近一些年来，随着我国经济水平不断提升，煤炭开采技术也取得了不小的成就，但与发达国家相比还存在着一定的差距，煤炭企业的开采效率无法得到进一步提高。需要煤炭企业和研发部门，采用创新思维方式对煤炭开采工艺技术合理优化，在保证煤矿安全生产的同时，提高煤炭开采效率。

2 煤矿采煤技术应用现状

2.1 采煤技术水平不高

国内很多的中小型煤矿，由于配套的资金不足，应用的采煤设备和安全防护装置比较简陋，管理人员没有提高对采煤技术的重视，使得煤矿的开采效率低下，安全保护措施不到位，存在着较在的安全隐患。

2.2 采煤设备先进性、安全性不高

中小型煤矿使用的煤炭开采设备的全性和可靠性达不到要求，再加上操作人员的安全教育培训力度不够，经常存在违规作业的问题，给煤矿生产带来较大的安全问题，工作人员的生命安全无法得到有效地保障，需要及时淘汰陈旧落后的开采设备，引进自动化程度高，安全性得到保证的先进煤炭生产设备。

2.3 煤矿采煤技术总体水平失衡

一些煤企虽然引进了新型的煤炭开采装备，但配套煤炭开采技术却还停留在原来的水平，无法与开采设备进行合理地匹配。工程技术人员和科研人员配备的数量不足，使得煤炭开采技术无法得到合理地优化。

2.4 煤矿开采对环境的不良影响

煤矿企业开采煤炭资源时，会对煤矿附近的土地资源进行占用，长时期的井下开采作业，会使得矸石不断积压，从而导致地表坍塌问题。露天开采方式会对地表土地造成严重的破坏。煤炭开采作业时，由于矸石自燃而形成的有毒气体，矿井内会排放出瓦斯气体，会对大气产生污染。采煤作业排出的污水进入到地下水层中会对水资源产生污染。

3 煤矿采煤技术合理优化

3.1 离层注浆技术

该技术是在煤炭开采位置上部，把岩石层识别出来，然后对岩石层注入适当的压力，在中间层中利用设备注入温度较高的浆液，当岩层中的注入液脱水之后生成具备一定强度的类似岩石的结构体，使岩层当中的空隙得到合理的填充，从而对覆盖层进行更好地支护，从把煤岩开采层的顶部进行稳固保证，提高煤炭开采区域的稳定性，使工作人员和生产设备更加安全，防止在煤炭开采过程中出现岩层沉降而引发坍塌问题，从而出现地表沉陷及工作人员伤亡。离层注浆技术和煤炭开采区域充填有着较大的差异，不需在矿井中进行作业，对正在进行的煤炭开采不会形成影响，作业设备成本支出不高，对煤炭开采成本影响不大，可以起到好的岩层填充效果，可以有效地提高煤炭采收率，离层注浆技术如下图所示。

在进行具体的煤炭开采作业之前，需要按着不同的煤炭开有区域，对离层注浆技术进行全理的优化，可以更好地体现出离层注浆技术的作用，从而提高地表岩层的稳定性，避免出现地质沉降和岩层脱落的问题，推动煤炭开采作业的有效进行，从而可以提高煤炭企业的经济效益。

3.2 条带开采技术

该技术是一种特殊的煤炭开采技术，可以把煤层划分成多个规则的条形区域，开采一条区域后保留一条，让预留下来的条形带柱起到对覆岩的支护作用，可以避免由于煤炭开采而导致的岩层沉降，从而提升煤矿作业的安全性。采用该技术可以实现对煤炭的局部开采，需要保证预留的条形带达到以足够的宽度，同时又要保证达到煤矿开采作业的施工宽度，应该严格按着设计要求预留好宽度，不可以随意变更设计数据。还应该使预留的煤炭条带柱达到设计的强度，具有较好的稳定性和支护能力，从而对覆岩层起到支撑和防护作用，避名对地表岩层产生充数形。条形带的煤炭开采宽度和具体尺寸，应该要控制在不使地表产生沉降。

3.3 长壁采煤技术

该技术为煤炭开采作业优化的重要技术，主要有炮采、综采和普采三种不同的方式。每种煤炭开采都具备多道生产工艺流程。炮采作业是先进行爆炸作业之后，煤炭会随之下落，之后采用人工的方式来把煤炭装入运输机械。需要合理设计炮眼尺寸、位置和深度，按着设计好的开采顺序来循环开采作业。机械化输送煤炭资源，需要先采用支护技术来保证空间顶板的稳定性。综采需要保证全程的开采流程都实现机械化、自动化，是当前很多煤企最为先进的采煤工艺技术。而普采是利用煤炭开采机械来同时实现落煤和装煤作业，煤炭资源的输送、顶板支护及采空区域的安全处理，都與炮采工艺技术比较相近。

3.4 放顶煤采煤技术

该技术主要的全厚放顶煤、预采顶分层和倾斜分段三种。采用该技术进行煤炭资源开采时，如果是较厚的煤层，应该在煤层底板或开采区间中设置2-4米高的采煤作业面。应用综合机械回采，依靠矿山具备的压力，或采用爆破的办法，在支架部位的上方或后方的煤炭输出口，把破碎的煤炭散体清理出来。

煤企需要合理应用放顶技术实现对煤炭资源的开采，也就是在地表煤层厚度较大的部位，来进行放顶施工作业，针对产生松动的地质区域，应该做好固定和支护工作，可以采用支撑架来进行加固作业，避免产生破损的煤层顶部松动，当完成修复作业之后，再进行煤炭资源的开采及深挖作业，可以有效地提升煤炭开采效率，保证作业人员的安全。

4 结语

综上所述，煤炭开采技术的优化，需要保证煤矿安全生产，保证作业人员的生命安全作为前提，进一步提升煤炭开采效率，提高煤矿企业的经济效益，从而促进煤企走上持续健康的发展道路。应该进一步淘汰陈旧的作业设备，引进和吸收先进的作业设备和生产技术，不断提高煤炭开采的安全性，从而让煤矿企业向着现代企业转变。

参考文献：

[1]缪协兴，巨峰，黄艳利，郭广礼.充填采煤理论与技术的新进展及展望[J].中国矿业大学学报，2015，44（03）：391-399+429.

[2]何琪.煤矿井下采选充采一体化关键技术研究[D].中国矿业大学，2014.

作者简介：周文凯（1991-），男，汉族，陕西澄城人，本科，工程师，研究方向为采矿技术。