煤矿开采方法与技术应用

摘要：作为我国国民经济的重要支柱，煤矿产业在我国的经济发展中具有十分重要的作用，世界各国学者目前一直讨论的一个问题就是煤矿开采技术。世界能源形式在二十一世纪的今天变得越来越紧张，面对这种情况，就必须要针对煤矿的开采方法和技术进行深入的研究。有鉴于此，本文针对煤矿开采方法与技术应用进行了分析和探讨，供大家参考。

关键词：煤矿开采技术;新工艺;煤炭地下开采

现在世界能源形势变得越来越紧张，人们越来越重视石油、煤炭以及天然气等传统能源，现在全世界共同研究的焦点就是如何针对自然资源进行节约和保护，面对这种形势，世界各国都在对新能源进行努力的开发。尽管如此，在当前甚至未来几十年中煤炭仍然属于必不可少的资源，现在最迫切需要解决的问题就是如何提升各种资源的利用率。科学合理地开发技术对煤炭资源而言具有十分重要的作用，因此有必要针对煤矿的开采方法和技术进行分析和探讨。

1.我国煤矿开采技术方法概述

1.1短壁开采施工工艺

煤矿开采具有规模大的特点，因此现在长壁开采的煤炭资源变得越来越少，与此同时，由于处于煤田的边缘地带，因此在我国的煤矿生产当中短壁开采技术发挥着十分重要的作用。针对在煤巷快速掘进以及半煤岩巷道掘进的横轴与纵轴切割方式互换掘进机短壁开采的掘进机短壁工作面通风安全系统、连续运输系统以及短壁开采离机遥控操作系统，就能够使快速掘进以及短壁开采的要求得到充分的满足^[1]。

1.2煤矿集约化开发设计技术

现在煤矿开采技术变得越来越高，而且在煤矿生产当中普遍的运用到了煤矿的自动化生产和集约化生产方式，一井一面的集约化生产模式在环境条件合理的矿区得到了广泛的实施。而多井生产的模式在环境条件不合理的矿区也能够得到有效的实施，这样就可以将大量的生产流程和地面设施节约下来，最终能够有效地控制煤矿的施工管理成本。

2.致力于我国煤矿开采技术不断提升的重要意义

面对地方煤矿发展以及全国经济发展的新形势，经济建设主战场成为了我国煤矿开采技术改革的主要发展方向，所以必须要不断的突破煤炭开采技术的前沿，针对煤炭发展战略在我国所必须的技术储备进行大力开发，紧紧跟上产业科技的发展步伐，对煤矿的技术开发进行重点的长期研究，从而能够有效地实现技术制高点，这样才可以在社会主义市场经济当中实现生存和发展，所以，在我国煤矿的发展中广泛地应用煤矿开采新技术具有十分重要的作用^[2]。

从采煤方法种类的角度来讲，因我国煤层赋存条件千差万别，决定了我国采煤方法必然是多种多样的。据不完全统计，我国目前的采煤方法有50多种，是世界上采煤方法最多的国家之一^[3]。

相对于世界上先进的国家的采煤设备而言，我国的煤矿采煤设备仍然存在着较大的差距。同时，我国的煤矿生产还存在的相对较低的设备耐久性和工作可靠性、较小的生产能力、较低的设备生产工艺等，同时自动化控制和监测监控的功能也不全面。

在巷道掘进上，我国的掘进设备功能单一、种类较少。煤巷锚杆支护技术在我国基本上已经成熟，同时还在冲击矿压巷道、复合破碎顶板以及全煤巷道当中到了广泛的应用，而且支护效果和经济效益也比较突出。现在重点煤矿煤巷锚杆支护率在我国已经达到了75%左右。采掘巷道的支护在我国主要是采用U形钢拱形支护、梯形棚支护逐渐的向锚杆支护技术过度。然而锚杆支护主要施工工艺就是通过对锚杆及其配套结构，因此严重的影响到了掘进速度的提高。

相对于发达国家的技术而言，我国的煤矿采煤技术仍然比较落后。因此，要想保持我国的煤炭产量，必须要积极地改善煤矿地下开采设备的落后现状，坚持走自主创新研发的路线，从而有效地推动我国煤矿开采技术的不断提升。

3.煤矿开采在我国的主要方法

我国的很多地区都具有较大的煤层赋存变化、复杂的地质构造以及较小的生产能力，因此极大地增加了煤矿开采的技术上的难度。面对当前的煤矿开采发展形势，就必须要针对煤矿开采新技术进行大力的开发和研究，并且致力于我国煤矿采矿效率的不断提升。在采矿技术的不断发展过程中，针对煤矿的开采工艺和方法进行不断的改进，使煤矿顶底板控制技术能力得以提升，能够有效的防止发生顶底板事故^[4]。其主要的方法为：

3.1伪倾斜柔性掩护支架采煤法

通过掩护支架的作用隔开采空区以及工作空间，从而使顶板管理工作得以简化，并且将良好的安全生产条件创造出来，从而使劳动力得以解放，这就是所谓的伪倾斜柔性掩护支架采煤法。这种采煤法具有以下的几种特点：较低的掘进率、简单的生产系统、较长的工作面、变缓的工作面倾角。通常在煤层厚度变化不大、埋藏稳定以及2m至6m开采厚度的煤层比较适合采用这种方法。采煤技术条件、沿倾斜变化情况以及煤层倾角大小决定了其工作面区段高度。

3.2滑移支架放顶煤开采

滑移支架放顶煤开采法当中由支柱以及顶梁共同组成了滑移顶梁，通过导向槽或前梁弹簧钢与顶梁连接前梁和后梁，采用3个左右的液压单体柱作为支架的支柱。同时，可以将探梁或挑梁安装在前梁前端，可以将尾梁安装在后梁尾端。滑移顶梁支架具有适应环境广、低成本、结构精简、方便灵活以及安全可靠的特点，因此在中小煤矿开采中得到了广泛的应用。滑移支架放顶煤开采法的缺点是较差的稳定性、工作面工作阻力和支架初撑力偏低^[5]。

3.3刨煤机采煤方法

在特薄煤层开采当中刨煤机应用的比较多，其能够达到0.6m的最小开采厚度，并且稳定性很高，因此在操作维修的时候非常方便。在上部和下部刨链当中上部导轨可以很快的进入进去，将优质结构钥制成主要是为了将底部导轨加固。为了能够有效的避免出现部件的磨损、粉尘生成以及减产情况，可以采用安装刨煤机水平控制系统的方法，从而能够与各种起伏的煤层变化相适应。刨煤机开采技术在煤矿生产当中的应用可以极大的提升煤矿生产效率。

4.新的煤矿开采技术

4.1煤炭地下气化技术

作为一种特殊的采煤方法，该技术主要是有控制的燃烧处于地下的煤炭，利用对煤炭的热化学作用从而将可燃气体产生出来。

4.2煤矿“三下”开采技术

该技术主要是针对地表沉陷规律开采上覆岩层运动规律进行深入的研究，从而使相似材料模拟以及数值模拟计算等得以提升，最终使地下水资源、地表以及建筑物保护需要得到充分满足的这样一种优化参数和开采系统。

4.3深矿井开采技术

该技术主要包括深井通风、瓦斯及热害治理、井巷布置、冲击地压防治、煤层开采的矿压控制等，同时还需要加强对以下几个方面的研究：热害治理技术与装备;深矿井巷道快速支护与掘进装备和技术;深井冲击地压监测监控技术和防治技术、作业场所环境的变化、深矿井围岩应力场和状态以及相应的分布状态等;高产高效的深矿井开采有关配套技术等。

5.结语

我国的很多矿区具有恶劣的环境以及复杂的地形，同时一些中小型煤矿企业具有较低的资源回收率、较差的安全条件和的装备以及落后的开采工艺等，因此一些煤矿生产企业由于生产设备和生产技术的落后在我国被淘汰掉了，出现了大量的小型煤矿关闭的情况。要想打破这一局面，就必须要针对煤矿开采方法和技术进行创新，现在煤矿的发展方向就是矿井的自动化、系统化、集中化以及大型化，针对采煤方法和工艺进行改进是煤炭开采技术的主要发展思路，所以必须要坚持创新，最终促进我国煤炭开采事业的不断发展。

参考文献：

[1]高同尚.科学技术与科学管理在煤矿开采中的应用分析[J].黑龙江科技信息.2013（09）.

[2]张挺.煤矿开采技术应用现状的解析[J].电源技术应用.2013（02）.

[3]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.

[4]王礼军，邱全礼，万建辉.煤矿开采技术应用现状的分析[J].民营科技.2013（01）.

[5]周远生.试论煤矿开采方法与技术应用[J].价值工程.2012（23）.