论文部分内容阅读
摘要：在社会发展的推动之下，我国的煤矿开采技术也在不断获得完善以及进步，而煤矿开采理论以及工艺是当前不可回避的话题之一，基于此，本文探讨了煤矿开采理论以及工艺分析。
关键词：煤矿开采；理论；工艺
中图分类号： TD82 文献标识码： A
引言
煤主要是经过几十万年而形成的一种资源，具有不可再生性，但由于其对社会发展的重要性，使得煤矿开采较为普遍，但由于采矿技术、地质条件的影响，使得煤矿开采过程中的资源浪费也比较严重，再加上多年的经济高速发展，对煤资源的应用量不断增加，使得煤矿开采越发艰难，地质条件越发复杂，由此对于煤矿开采技术提出了新的要求。
1、煤矿开采技术理论
采煤方法以及工艺这是我国煤矿开采之中的一个重点，然而当前我国煤炭开采技术研究不仅仅需要面对国内市场，同时，还需要面对国外市场，可以别是在社会发展新形势的出现，而我国煤矿开采技术也在不断的完善以及进步，可 以较好更好地面临当前的问题，在此日益完善的技术发展过程之中，煤矿开采技术理论以及工艺运用研究变成当前采矿科学及其发展的重点内容，其必须应该立足在煤矿开采技术的发展前沿，同时不断加强对于具体问题的处理以及解决，整体发展来分析，而当前我国采煤技术以及方法逐渐趋于成熟，但是依然存在一些诸多的缺陷，所以，还要求进一步加强开采技术以及应用的逐渐扩展，在发展采煤工艺的过程之中，深化多样化、多层次的采煤工艺的研究，需要不断加强开发以及技术储备之中的长期研究，不断完善其理论研究以及提高其应用水平，随时跟踪科技产业的前沿，不断深化开采技术的核心技术，注重提升煤矿开采工艺的深度以及广度。
2、煤矿开采工艺与技术
2.1、充填开采技术
我国煤炭开采大多数处于“三下”环境（铁路下，水体下，建筑物下），不同程度存在着地面深陷问题，显然这不是我们希望看到的局面。然而对于该种情况充填开采技术有着很好的适应性，通过充填的方式可以缓和工作面和巷道内的矿压显现，进而抑制其对地貌和地面设施的影响。具体而言，它可以分为矸石充填、水砂充填和膏体充填三种方式。
2.1.1、矸石充填
矸石充填采煤法是利用巷道掘进矸石、采煤机割岩矸石和井下采空区处置煤矸石填充采空区的采煤方法，它既可以减少煤矿固体废弃物排放，减轻开采沉陷灾害，又可以提高矿井资源回收率，是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。
2.1.2、水砂充填
水砂充填采煤法是利用水力通过管道把充填材料沙粒送入采空区的充填采煤法。具体步骤为：在地面用矿车将采出、破碎及筛分后的成品砂运到贮砂仓贮存；在贮砂室内将砂与水混合成砂浆，经充填管路送至工作面采空区，砂子脱水后形成充填体。此后，脱出的废水会经采区流水上山和流水道流入采区沉淀池，然后流入水仓。这部分的水可用水泵抽至地面贮水池，以供循环利用。水砂充填采煤法具有充填致密的特点，它不仅可减少煤尘危害，而且能有效地控制地表下沉和变形。但水砂充填系统过于复杂，且设备及设施投资较大，充填材料昂贵，因此实际应用价值不如矸石充填。
2.1.3、膏体充填
采煤技术主要由三部分组成，即充填材料、充填设备与工艺、采动岩层充填控制理论。充填时，膏体通过管路，由充填泵提供动力，输送到液压支架后的采空区。膏体充填技术的核心是膏体充填材料，膏体充填材料的强度对膏体充填的效果起决定作用。膏体充填具有料浆质量分数高、充填效率高、成本较低、充填后地表下沉减小等优点。膏体充填开采是绿色开采技术的重要组成部分，是解决煤矿开采环境问题的理想途径。
2.2、炮采放顶煤采煤技术
炮采放顶煤采煤技术主要分为两种方法，二型钢梁放顶煤开采技术。通过架设液压的单体柱及二型的钢柱进行顶煤支护，在煤层结构不稳定的复杂地质区应用较为广泛，同时还适用于开采区域偏僻，难以安装机械设备的煤矿区域。此种采煤技术对于机械设备的要求不高，这样与中国机械化水平较低的现状相符合，并且能够通过人工操作完成相应的煤矿开采，减少了资源浪费。但是此种采煤技术的操作过程较为复杂，需要操作人员具有良好的协作能力，这是应用此种采煤技术应当注意的问题；滑移支架放顶煤采煤技术。此种采煤技术主要依据前梁及后梁利用与之相连的弹簧钢及沟槽的原理，同时需要在前梁及后梁安装尾梁及挑梁，此种安装方法能够自由移动，而且较为轻快便捷，即使拆除也较为方便，而且经济实惠，成本较低，对工作环境无特殊要求，因此，此种采煤技术在日常的煤矿开采中也应用广泛。但此种采煤技术在煤矿中的应用，存在支架支撑力太小的缺点，不能够保证设备假设的稳固性，仍需要采取有效措施进行改进。
2.3、煤矿巷道掘进方式
2.3.1、综合机械化掘进
由可伸缩带式输送机、悬臂式掘进机、转载机、通风除尘设备、供电系统和锚杆钻车等设备构成了综合机械化掘进方式，其中最主要的设备是悬臂式掘进机，它在煤矿开采时发挥着至关重要的作用。掘进机的质量好，性能好，它在运作时的效率就高。
2.3.2、连续采煤机高效、快速掘进
连续采煤机是现代化生产中的一种比较高科技的设备，在采煤时运用这个设备可以大大提高工作效率。它可以将采落煤、装煤、运输煤这三个原本分开的项目同时进行，减少了人力、物力的投入，提高企业效益。
2.3.3、掘锚一体化掘进
这个技术目前应用并不是很广泛，它还只是处于一个试用阶段，它还需要后续的不断改进。掘锚机组是其主要的掘进机械设备。
3、煤矿开采技术的创新
3.1、深矿井开采技术
在这个技术手段中最主要的几个关键点就是：煤層开采的矿压控制、瓦斯和热害、井巷安排、通风效果等等。在对深层地下煤井进行开采的时候，第一步需要做的是要对矿井中煤层的分布状况进行一个详细的了解。第二部安排专门的检查工作者对井下作业进行时刻地检测，防止突然发生的一些变化引起一些重大安全事故。
3.2、采场围岩控制技术
首先，不断完善煤炭资源分布区岩层控制概念。整个开采活动的全过程必须要在高效率、高产量、低风险、低环境破坏的基础上进行，认真总结多年的煤炭开采经验，根据煤炭分布区的市级地理条件与环境特征进行研究和分析采取最佳开采方案与措施，选择合适的机器设备。其次，对冲击矿压的预测和防治工作。在这项工作的进行过程中必须要使用到的机器设备有计算机，通过它来模拟冲击性矿压显现会出现的问题，对实验结果进行认真分析研究。最后，分析研究结果，对这项检测的体系进行调整，使用现代化的技术设备进行远距离控制。
3.3、“三下”采煤技术
在使用该种开采技术手段的时候必须在数值模拟计算和相似材料模拟等方面进行不断调整。通过对地表、建筑物、地下水资源的研究，在开采工作开始之前要明确岩层的分布情况，根据实际的地质环境来进行开采工作。
4、结语
总而言之，煤炭工业是关系到国家经济命脉的重要基础产业，煤炭是我国的主要能源。煤矿安生生产作为整个工业安全生产工作的重中之重，需要加强对煤矿开采技术的深入研究，加强新材料、新技术的开发与应用，并且有效地应用于煤矿开采工作中，完善煤矿安全技术标准体系，为规范企业生产行为、夯实行业技术基础提供技术支持，以提升煤矿生产能力，更好地满足于当下迅速发展的科学新形势需要。
参考文献
[1]孙宪忠.浅析煤矿开采技术[J].黑龙江科技信息,2013,09:39.
[2]刘雪琦.煤炭企业技术创新动力机制及能力评价研究[D].中国矿业大学（北京）,2013.
[3]李全生.我国井工煤矿开采技术现状和发展展望[J].煤矿开采,2002,03:1-5.
[4]郭伟东.煤矿环境整治与方法研究[D].长安大学,2012.
关键词：煤矿开采；理论；工艺
中图分类号： TD82 文献标识码： A
引言
煤主要是经过几十万年而形成的一种资源，具有不可再生性，但由于其对社会发展的重要性，使得煤矿开采较为普遍，但由于采矿技术、地质条件的影响，使得煤矿开采过程中的资源浪费也比较严重，再加上多年的经济高速发展，对煤资源的应用量不断增加，使得煤矿开采越发艰难，地质条件越发复杂，由此对于煤矿开采技术提出了新的要求。
1、煤矿开采技术理论
采煤方法以及工艺这是我国煤矿开采之中的一个重点，然而当前我国煤炭开采技术研究不仅仅需要面对国内市场，同时，还需要面对国外市场，可以别是在社会发展新形势的出现，而我国煤矿开采技术也在不断的完善以及进步，可 以较好更好地面临当前的问题，在此日益完善的技术发展过程之中，煤矿开采技术理论以及工艺运用研究变成当前采矿科学及其发展的重点内容，其必须应该立足在煤矿开采技术的发展前沿，同时不断加强对于具体问题的处理以及解决，整体发展来分析，而当前我国采煤技术以及方法逐渐趋于成熟，但是依然存在一些诸多的缺陷，所以，还要求进一步加强开采技术以及应用的逐渐扩展，在发展采煤工艺的过程之中，深化多样化、多层次的采煤工艺的研究，需要不断加强开发以及技术储备之中的长期研究，不断完善其理论研究以及提高其应用水平，随时跟踪科技产业的前沿，不断深化开采技术的核心技术，注重提升煤矿开采工艺的深度以及广度。
2、煤矿开采工艺与技术
2.1、充填开采技术
我国煤炭开采大多数处于“三下”环境（铁路下，水体下，建筑物下），不同程度存在着地面深陷问题，显然这不是我们希望看到的局面。然而对于该种情况充填开采技术有着很好的适应性，通过充填的方式可以缓和工作面和巷道内的矿压显现，进而抑制其对地貌和地面设施的影响。具体而言，它可以分为矸石充填、水砂充填和膏体充填三种方式。
2.1.1、矸石充填
矸石充填采煤法是利用巷道掘进矸石、采煤机割岩矸石和井下采空区处置煤矸石填充采空区的采煤方法，它既可以减少煤矿固体废弃物排放，减轻开采沉陷灾害，又可以提高矿井资源回收率，是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。
2.1.2、水砂充填
水砂充填采煤法是利用水力通过管道把充填材料沙粒送入采空区的充填采煤法。具体步骤为：在地面用矿车将采出、破碎及筛分后的成品砂运到贮砂仓贮存；在贮砂室内将砂与水混合成砂浆，经充填管路送至工作面采空区，砂子脱水后形成充填体。此后，脱出的废水会经采区流水上山和流水道流入采区沉淀池，然后流入水仓。这部分的水可用水泵抽至地面贮水池，以供循环利用。水砂充填采煤法具有充填致密的特点，它不仅可减少煤尘危害，而且能有效地控制地表下沉和变形。但水砂充填系统过于复杂，且设备及设施投资较大，充填材料昂贵，因此实际应用价值不如矸石充填。
2.1.3、膏体充填
采煤技术主要由三部分组成，即充填材料、充填设备与工艺、采动岩层充填控制理论。充填时，膏体通过管路，由充填泵提供动力，输送到液压支架后的采空区。膏体充填技术的核心是膏体充填材料，膏体充填材料的强度对膏体充填的效果起决定作用。膏体充填具有料浆质量分数高、充填效率高、成本较低、充填后地表下沉减小等优点。膏体充填开采是绿色开采技术的重要组成部分，是解决煤矿开采环境问题的理想途径。
2.2、炮采放顶煤采煤技术
炮采放顶煤采煤技术主要分为两种方法，二型钢梁放顶煤开采技术。通过架设液压的单体柱及二型的钢柱进行顶煤支护，在煤层结构不稳定的复杂地质区应用较为广泛，同时还适用于开采区域偏僻，难以安装机械设备的煤矿区域。此种采煤技术对于机械设备的要求不高，这样与中国机械化水平较低的现状相符合，并且能够通过人工操作完成相应的煤矿开采，减少了资源浪费。但是此种采煤技术的操作过程较为复杂，需要操作人员具有良好的协作能力，这是应用此种采煤技术应当注意的问题；滑移支架放顶煤采煤技术。此种采煤技术主要依据前梁及后梁利用与之相连的弹簧钢及沟槽的原理，同时需要在前梁及后梁安装尾梁及挑梁，此种安装方法能够自由移动，而且较为轻快便捷，即使拆除也较为方便，而且经济实惠，成本较低，对工作环境无特殊要求，因此，此种采煤技术在日常的煤矿开采中也应用广泛。但此种采煤技术在煤矿中的应用，存在支架支撑力太小的缺点，不能够保证设备假设的稳固性，仍需要采取有效措施进行改进。
2.3、煤矿巷道掘进方式
2.3.1、综合机械化掘进
由可伸缩带式输送机、悬臂式掘进机、转载机、通风除尘设备、供电系统和锚杆钻车等设备构成了综合机械化掘进方式，其中最主要的设备是悬臂式掘进机，它在煤矿开采时发挥着至关重要的作用。掘进机的质量好，性能好，它在运作时的效率就高。
2.3.2、连续采煤机高效、快速掘进
连续采煤机是现代化生产中的一种比较高科技的设备，在采煤时运用这个设备可以大大提高工作效率。它可以将采落煤、装煤、运输煤这三个原本分开的项目同时进行，减少了人力、物力的投入，提高企业效益。
2.3.3、掘锚一体化掘进
这个技术目前应用并不是很广泛，它还只是处于一个试用阶段，它还需要后续的不断改进。掘锚机组是其主要的掘进机械设备。
3、煤矿开采技术的创新
3.1、深矿井开采技术
在这个技术手段中最主要的几个关键点就是：煤層开采的矿压控制、瓦斯和热害、井巷安排、通风效果等等。在对深层地下煤井进行开采的时候，第一步需要做的是要对矿井中煤层的分布状况进行一个详细的了解。第二部安排专门的检查工作者对井下作业进行时刻地检测，防止突然发生的一些变化引起一些重大安全事故。
3.2、采场围岩控制技术
首先，不断完善煤炭资源分布区岩层控制概念。整个开采活动的全过程必须要在高效率、高产量、低风险、低环境破坏的基础上进行，认真总结多年的煤炭开采经验，根据煤炭分布区的市级地理条件与环境特征进行研究和分析采取最佳开采方案与措施，选择合适的机器设备。其次，对冲击矿压的预测和防治工作。在这项工作的进行过程中必须要使用到的机器设备有计算机，通过它来模拟冲击性矿压显现会出现的问题，对实验结果进行认真分析研究。最后，分析研究结果，对这项检测的体系进行调整，使用现代化的技术设备进行远距离控制。
3.3、“三下”采煤技术
在使用该种开采技术手段的时候必须在数值模拟计算和相似材料模拟等方面进行不断调整。通过对地表、建筑物、地下水资源的研究，在开采工作开始之前要明确岩层的分布情况，根据实际的地质环境来进行开采工作。
4、结语
总而言之，煤炭工业是关系到国家经济命脉的重要基础产业，煤炭是我国的主要能源。煤矿安生生产作为整个工业安全生产工作的重中之重，需要加强对煤矿开采技术的深入研究，加强新材料、新技术的开发与应用，并且有效地应用于煤矿开采工作中，完善煤矿安全技术标准体系，为规范企业生产行为、夯实行业技术基础提供技术支持，以提升煤矿生产能力，更好地满足于当下迅速发展的科学新形势需要。
参考文献
[1]孙宪忠.浅析煤矿开采技术[J].黑龙江科技信息,2013,09:39.
[2]刘雪琦.煤炭企业技术创新动力机制及能力评价研究[D].中国矿业大学（北京）,2013.
[3]李全生.我国井工煤矿开采技术现状和发展展望[J].煤矿开采,2002,03:1-5.
[4]郭伟东.煤矿环境整治与方法研究[D].长安大学,2012.