煤矿采煤技术的合理优化探讨

摘 要：基于目前我国采煤方法落后、设备不够先进、安全条件差及资源回收率低等一系列问题，针对煤矿采煤技术提出了合理的优化措施，以期在保证安全生产的基础上提高煤矿的生产效率。

关键词：煤矿；采煤技术；出采率；注浆技术

中图分类号：TD82 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.077

随着煤炭资源需求量的不断加大，利用先进的开采技术实施大规模、高效率的煤矿开采，不仅对解决我国内部煤炭的供需矛盾具有重要作用，还关系着我国煤炭对外出口贸易所带来的产值。因此，鉴于煤炭资源对我国经济发展及社会建设所起的重要推动作用，本文通过对我国煤矿企业开采技术现状进行分析和研究，努力探求煤矿开采技术的合理优化措施，以促进我国煤矿企业的安全、高效生产。

1 煤矿开采技术优化简述

在我国煤矿开采中，地面开采占总开采量的7%左右，大部分煤矿开采作业是井工开采。在井下作业时，应该按照一定的顺序先开通地下井筒，然后掘进巷道，最后布置开采区和开采工作面，再进行煤矿开采作业。采掘过程中，要及时对工作面进行支护，对采空区进行填充作业。采出的煤炭和矸石通过井下提升机运输到地面。众所周知，井下开采环境比较恶劣，生产环节、工序管理都较为复杂，因此，井下与地面布置及生产系统要合理配合，这样才能提高煤矿生产率。“采煤技术优化”是指通过应用新的开采方法和先进设备，对矿井的生产系统进行优化升级，改革传统的生产管理制度和作业方式，以提高煤矿安全性和生产效率。

2 煤矿开采技术合理优化原则

煤矿资源是不可再生资源，其开采程序不同于其他资源开发，开采难度较高。煤矿企业在日常的生产及管理过程中，经常会遇到通风问题、安全问题以及井下开采效率与质量问题。因此，针对煤矿开采技术的合理优化，必须遵循以下开采原则。

2.1 安全原则

在煤矿开采过程中，要始终坚持“安全第一”的原则。对于煤矿生产中的各个生产环节及工艺流程，要做到定期检查，以确保符合安全生产标准规定；在进行巷道布置作业时，应对井下行人、运输、通风、防水、防火及防瓦斯等分别建立积聚通道，保障生产工作的顺利开展。此外，加强对各种工艺设备的检查，防止发生支架倾斜、冒顶、片帮以及机电事故。

2.2 经济采煤方案原则

在煤矿开采中，采煤方法有多种，因此，在选择采煤方法上除了遵循安全原则外，还要考虑众多方面因素，具体包括以下3方面：①要综合分析开采方法的产量、效率、掘进量等，最后合理地制订方案；②在选择采煤方法时，还应该考虑对企业经营管理有帮助、能降低劳动强度、能提高工作面产量的采煤方案；③考虑成本和材料效率等，选择可以节约成本、提高材料回收率的经济、适用方案。

2.3 提高煤炭出采率原则

煤炭的损失与否与煤炭的出采率有直接的关系，提高煤炭出采率，不仅能够有效降低煤炭发生自燃的概率，避免井下火灾的发生，还能够延长采煤工作面以及开采的期限，进而降低煤炭的损失率。

3 煤矿采煤技术的合理优化

我国煤矿开采企业十分注重采煤技术的运用，但目前我国的采煤技术还存在很多问题和不足，技术水平仍相对较低，采煤效率也较低，且对矿区的生态环境破坏严重。针对以上问题，急需采取相应的优化措施，以提高煤矿开采效率。通常，采煤技术的合理优化措施主要有以下3种。

3.1 采用离层注浆技术

该技术的主要原理是通过高压作用将高温浆液注入到采空区上方的覆岩离层带，以控制覆岩下沉，进而达到控制地表沉降的目的。其注浆工艺过程如图1所示。离层注浆与采空区填充方法有所不同，它不需要在井下作业，因此，不会对井下生产系统产生较大的干扰，并且其设备简单易操作，成本较低，极大地提高了煤炭的回收率。但是，该技术需要在煤矿开采过程中准确地控制采空区尺寸，合理确定离层和开采尺度，使之不能达到充分采动，避免地表沉降。

3.2 采用条带开采技术

条带开采技术主要是将煤矿划分成条形带，通过先开采一部分、预留一部分的开采方式，进而保证预留煤柱的稳定性，以使留下的条状有足够的支撑力来支撑上层的岩石。采用这种开采技术能够有效减少地表变形，防止煤矿灾害发生。在应用条带开采技术的过程中，务必要对每一个条带进行合理的划分，不能超出规定的范围，并保证条带的稳定。该开采技术所需投

入的设备较少，因此成本较低，且稳定性及效率高，被广泛应用于煤矿开采中。

3.3 采用放顶采煤技术

放顶采煤技术适用于一些煤层较厚的煤矿，其应用方法是沿煤层底部一周开挖一个2 m左右的工作面，接着再运用常规采煤方法回采。在開采过程中，为了提高开采效率，可以借助煤矿自身的压力或人工松动的方式开采。另外，为了确保采煤安全，对于顶部破碎的煤层，应该利用支架开采。虽然该技术在厚煤层开采中效果较好，但煤炭资源的回收率和利用率却极低，因此，还需要进一步升级改进。

4 结束语

综上所述，煤矿开采技术在煤矿开采企业发展的过程中发挥着至关重要的作用。因此，针对采煤过程中出现的种种问题，煤矿企业一定要以采煤技术合理优化原则为基础，采取有针对性的优化措施，进一步提高煤矿的生产效率，确保煤矿生产的安全性。

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作者简介：张敏（1969—），男，山西朔州人，工程师，研究方向为煤矿安全管理。

〔编辑：刘晓芳〕