我国煤矿开采技术以及发展趋势分析

李峰

摘要：煤炭是我国重要的基础能源和材料，占我国能源总量的70％以上。但是，煤炭行业的安全生产形势不容乐观，以瓦斯爆炸为突出代表的重特大安全事故时有发生。因此，设计一个高可靠性、高稳定性的煤矿瓦斯监控系统，对煤矿安全生产具有重要的作用。本文通过我国的煤矿开采工艺的介绍对发展趋势进行一定的分析，希望给予同行一定的借鉴。

关键词：煤矿；开采工艺；填充技术；煤炭产业

Abstract: Coal is an important basis for energy and materials, accounting for more than 70 percent of China''s total energy. However, the coal industry, production safety situation is not optimistic about the gas explosion as a prominent representative of serious accidents have occurred. Therefore, the design of a high reliability, high stability of the coal mine gas monitoring systems, coal mine safety production has an important role. The development trend analysis through the introduction of China''s coal mining process, and want to give counterparts to some reference.

Key words: coal; mining technology; fill technology; coal industry

中图分类号: TD82文献标识码：A文章编号：

一、我国煤矿开采工艺现状分析

（一）高级煤矿开采工艺——水材料填充技术

该水材料填充技术是由中国矿业大学研制并投入使用的一种煤矿开采材料，其中的水材料是一种ZKD型高水速凝冲材料，材料中掺水量极高，几乎占到材料成分的九成以上，从而极大减少了对于固体粉料的投入使用。使用该技术的优点为填充技术较为简单、实施占地面积较小，最重要的是可直接将该系统建入井下进行作业。此外，改填充工艺在初期投入较低，加上其填充材料为液体所以具有一定的流动性，方便仰视或是斜视开采。而对于在水平面开采或是俯视开采则可利用充填袋，但工作效率则大为降低。

（二）通过膏体填充开采煤矿

目前为止，我国煤矿开采较为环保的一种方式为通过膏体填充方式进而开采过程，改方法是一种将固体废料、粉煤灰、煤矸石以及一些劣质土等材料制作成无需脱水、无临界流速的膏状体，在重力或是泵的压力作用下，通过管道输送进行煤矿开采作业。使用该技术进行煤矿开采工艺的优点在于高效、环保以及作业安全，目前在我国也被广为采用。在炮采方面，目前则采用综采膏体填充技术。其填充材料为水泥、粉煤灰、减水剂以及煤矸石等材料。该方法形成的胶体填充浓度更高，增强了其流动性，在高速的材料搅拌中送至充填区进行充填。目前该方法多被加拿大采用。

（三）利用固体填充开采煤矿

利用固体废料、煤灰黄土或是煤矸石等固体材料的填充，进行煤矿的挖掘工作。通过此方式挖掘煤矿可做到井下处理井矸石而不带上井上。

二、简析我国煤矿开采工艺发展方向

（一）利用轮斗挖掘机、悬臂式排土机进行排土工艺的进行

该工艺的工作特点为：

其一，轮斗挖掘机可采用转载机的配合进行连续作业。

其二，对于有益矿物质的开采通常采用单斗卡车来完成，同时加上运输公路以及中间沟的配合。

其三，采用该工艺进行煤炭开采，轮斗挖掘机可放置在有益矿场的床顶板处，同时，排土机可安置在轮斗挖掘机的同一水平处或是放置于其底部从而配合煤矿开采作业的进行。

（二）利用轮斗挖掘机进行连续开采

对于利用轮斗挖掘机进行开采一般有三种开采工艺作为选择，特大型、普通型以及紧凑型轮斗挖掘机。但因为紧凑型轮斗挖掘机的斗轮比较短，容易进行变幅工作的操作，以及其机器结构紧凑、机器自重轻、造价便宜；再加上操作简便、易于维修等优点，我国煤矿开采工作一般选择紧凑型轮斗挖掘机进行。此外，最为重要的是紧凑型的轮斗挖掘机其半径以及卸载的半径长度较短，调幅方式也采用液压缸式。对于其移动方面也采用最为简便的双履带的走行式，此外，该设备的平衡架位位于机体底部并采用法兰盘相连接，这大大的降低了带机体的作业高度，方便煤炭开采作业的进行。

（三）吊斗铲倒推工艺的实施

吊斗铲推到工艺的实施多半运用在美国的煤矿开采过程中，俄罗斯的煤矿开采有时也会采用该工艺。然而，在我国境内，目前只有在查干诺尔碱矿的开采中会运用小型吊斗铲进行，其他煤矿产地尚未普及该工艺。

总之，对于我国煤矿开采工艺发展的研究仍有待加强。其一，采用半连续工艺进行煤矿开采的方式已证明成功，但对其破碎机的相关改进还有待加强。其二，对于一些规模较小、工作线路不长的特殊条件矿山而言，单斗—转载机—移动式破碎机的应用于研究应更为加强，使之更加符合实际需求。其三，对于煤炭开采的剥离工艺方面，其实用性仍需加强。

综上所述，煤炭产业是我国重要的基础产业之一，其发展关系着国民经济的安全。所以，大型煤矿的建立以及合理的开采显得尤为重要。虽然我国目前采用水材料填充技术、膏体填充技术以及固体填充技术来进行煤炭的开采工作，但这三种方式各有优势也同样存在着一定的缺点。因此，对于我国煤矿的开采工艺仍然有待提高。

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