煤矿采煤技术的合理优化与调整探析

文/邓晓刚

随着煤炭行业的整体发展进步，采煤技术也在不断创新中得到快速发展。另一方面，我国目前采煤技术发展极不平衡，由于资金、设备、管理等的局限，我国目前仍有大量中小型煤矿采用较为落后的方法进行开采，井下采煤设备较为简陋，安全性差，资源回收率较低，致使我国的煤矿开采能力与发达国家相比，仍有一定差距，严重制约了我国煤矿企业的开采效率及经济效益。煤矿企业要想实现健康可持续发展，特别是适应国家鼓励释放先进产能的要求，必须要改变落后的生产方式，改进单一的开采技术，注重合理优化生产工艺和采煤技术，做到根据不同开采位置，采用不同的开采技术，避免因开采方式不合理而出现地质变形或者坍塌现象，杜绝安全事故，确保安全高效开采。

一、煤矿采煤技术合理优化遵循原则及意义

煤炭开采技术的合理优化，是以创新发展的思维，以提高煤矿企业发展质量和效益为宗旨，积极使用或引进先进的设备和技术，对原来落后的采煤方式及设备进行优化升级，以提高开采效率和回收率，实现安全高效开采。采煤技术的应用，应遵循安全生产、经济适用、煤炭高出产率的原则。

煤矿开采是一种较为复杂的技术活动，在开采之前要进行通道的挖掘，要对巷道进行合理的布置，特别是要做好采煤工作面及采煤区的布置工作，此外，在做好通风、排水的同时还要确保动力的供应和通讯的畅通等。这些准备工作是保证采煤工作施工技术有效实施的保障。这就需要煤矿企业引进先进科学的设备及技术，同时对相应的生产方式和制度进行优化和调整。

采煤技术的合理优化直接关系着煤炭产业的稳健发展。然而，目前我国仍有部分煤炭企业的开采设备和技术不完善。而且，所运用设备简陋，不能针对不同的煤炭资源，及时调整开采方向，容易在土质脆弱的位置开挖，导致地质变形，或者引发坍塌现象，致使发生人员伤亡事故，造成难以挽回的经济损失，制约煤矿企业安全健康发展。

特别是目前我国落后产能仍占较大比重，全国30万吨以下的煤矿仍有3200多处，产能约5亿吨，其中，9万吨及以下的煤矿1900处，产能1.26亿吨。由于多种因素的限制，这些中小型煤矿大多数还运用相对落后的开采技术，开采效率低，既浪费大量时间，又增加人力负担。

为了改变这一现状，煤矿企业要以改革创新的精神，积极引进先进的设备和煤矿采煤技术，使开采技术具有智能化、自动化功能，随时显现出各个位置地质情况，快速判断出开采地点是否土质松散，是否适合开采，结合自动化程序显示的结果，分析出该地点可以运用放顶采煤技术、长壁技术或者其他技术进行开采。此外，在开采操作的过程中及时发现容易松动的位置，适当做出调整，避开易塌陷的区域，以此确保安全开采，杜绝安全事故。同时，做到合理优化开采技术和方法，实现针对性地开采，提高开采效率，提升经济效益。

二、煤矿采煤技术的合理优化与调整

1．应用离层注浆技术

离层注浆技术是在开采位置上方，确定岩石层，而后施加适当的高压，在中间层注入高温浆液，充填液脱水后会形成一种有足够强度的 “似岩体”，填充了岩层空隙，可以支持覆岩，以此稳固岩层的顶部，有效增强采矿区的稳固性和安全性，避免在开采过程中岩石层逐渐下沉而出现坍塌现象，以免引发地表塌方和人员伤亡事故。离层注浆与开采区的充填方式不一样，它不需要在井下作业，对现有的开采工作没有影响，所需设备投资较少，不会增加煤炭开采成本，同时这种填充的效果很明显，煤炭的回收率也较高。

煤矿企业在开采之前，要根据不同的开采区域，注重应用离层注浆技术进行适当调整和优化采煤技术，要高度重视发挥离层注浆技术的优势和作用，使地表内部的岩层有较强的稳定性，杜绝出现地表沉降和土壤脱落的情况，促进开采工作安全顺利进行，最终获取更多的经济效益。

2．应用条带开采技术

条带开采是一种特殊的采煤方法，该技术是将被开采的煤层分为较规则的条带状，采用采一条，留一条的方法，使留下的条带柱可以支撑覆岩的重量，最大程度减少地表的沉降与变形，进一步提高采煤的安全性。该方法主要适用于局部的开采，其主要的运用原则是控制好保留煤柱宽度与开采宽度，做好数值的准确估算，不能随意进行更改。要确保煤层开采后所留下的条带柱要有足够的稳定性和强度，可以长期有效支撑覆岩层，从而实现减少地表变形或移动的目的。条带的开采宽度和尺寸要限制在不使地表出现波浪状的下沉盆地，而是出现单一平缓下沉的盆地范围内。

条带采煤技术所需设备较简单，可以节省开采成本，并且管理较为方便，安全性高，是煤矿企业一种较为实用的采煤方式。

3．应用长壁采煤技术

长壁技术是煤炭开采的重要技术优化选项。长壁采煤法采煤工艺有“炮采”“综采”和“普采”三种方式。每种采煤工艺都有破、装、运、支、处五个主要生产程序。“炮采”就是进行爆破后，煤块落下，然后只进行人工装煤以及机械运输就可以了。“炮采”要准确确定打眼爆破参数，然后依据一定顺序来循环进行。机械化运煤要用单体支柱支护工作空间顶板。“综采”就是破、装、运、支、处五个生产工序全部实现机械化，因此综采是目前最先进的采煤工艺。“普采”是用采煤机同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺类似。

当前，煤矿企业运用长壁技术进行煤炭开采时，要注意在指定位置设置巷道，还应规定巷道的宽度，以便于测量采矿区域的面积，进而分析出长壁位置的倾斜角度，这样能够充分了解采矿区域是否适合深挖。如果倾斜角度过大，表明采矿区域容易倒塌，不能过度开采。因此，必须要做到合理优化煤矿采煤技术，以此保护工作人员人身安全，这样才能做到安全开采。

4.应用放顶煤采煤技术

放顶煤采煤法主要包括预采顶分层、倾斜分段、全厚放顶煤三种类型。该方法在实际的开采过程中，开采厚煤层时在煤底板或者某一范围内设置2～4m高度的采煤工作面，采取综合机械化回采方式，借助矿山压力或者松动爆破方式，在支架上方或者后方出煤口将破碎散体放出。

煤矿企业应灵活运用放顶技术进行煤炭开采，即在地表煤层较厚的位置，进行放顶施工，对于松动的区域注意进行固定，及时用支撑架加固，预防破损的顶部逐渐松动，等待修复完好之后，再进行开采和深挖工作，有利于提高开采效率和安全性。

总之，煤炭开采不仅要注重经济效益，更应重视安全效益。采煤技术在煤炭开采工作中意义重大，采煤技术的合理优化直接关系着煤炭产业的安全健康发展。因此，煤矿企业在实际开采过程中，要结合实际合理优化和调整采煤技术，大力淘汰落后工艺技术，针对性地运用多种先进采煤技术进行煤炭开采，有效提高开采的安全性和经济效益，推动煤矿企业实现安全高效发展。