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摘要：随着社会生产的不断发展，社会各行业对煤炭产生了更强烈的需求。如何在煤矿采矿工程实践中，科学合理地应用采矿工艺与技术，提高采矿工程效率，优化采矿效果，成为煤矿采矿工程业内广泛关注的焦点问题之一。该文立足煤矿采矿工程实际，介绍了煤矿开采相关工作，并从空场采矿工艺技术等多个角度与方面，对该课题展开了研究，望能够有效指导煤矿采矿工程的实践。
关键词：煤矿;采矿工程;采矿工艺;技术
煤矿开采的系统性较强，涉及诸多要素与环节，为了能够有效提升煤矿开采效果，要全面掌握煤矿开采的客观实际。一方面，随着煤矿行业市场竞争的不断加剧，部分煤矿开采企业片面追求经济效益，考虑到采矿安全设备难以取得效益，因而在投资初期降低了对采矿安全设施设备的投入。一旦发生安全事故，煤矿开采企业将会面临着巨大的经济损失。由于煤矿工程开采周期长，在前期投入阶段，要严格按照相关要求，配齐采矿安全设备，对煤矿采矿工程的顺利进行提供有力保障。另一方面，作为不可再生资源，煤矿资源具有稀缺性，在实际开采过程中，要采取有效措施进行保护，防止破坏性开采。近年来，由于煤矿开采速度加快，煤矿资源逐渐出现了部分枯竭的趋势。为保持煤矿资源的持续高产供应，有必要进行更深层次的开采，挖掘深层资源[1]。由于煤矿资源的开采具有较强的不稳定性，尽管能够取得可观的经济效益，但同时也面临着更大的开采风险。因此，应用最优化的采矿工艺与技术变得极为迫切。同时，为了能够提高煤矿开采效率，完成高难度开采任务，可采取机械化操作模式，同样需要应用更为先进的采矿工艺与技术。
1煤矿开采技术发展现状
随着科学技术的不断发展，采矿工艺技术也将加快创新，提高煤矿开采企业的经济效益。当前，煤矿开采技术的应用也存在着不容忽视的问题。
1.1煤矿开采效率低下
煤矿开采作业是一项特殊的工程作业，系统性强，覆盖面广，只有建立在机械化和自动化技术上的开采工艺技术才能够保证采矿效率。但在当前的技术水平下，煤矿采矿中依旧沿用传统的开采模式，污染高、效率低、浪费严重。
1.2环境污染问题突出
毋庸置疑，煤矿采矿作业一定程度上会造成生态环境污染，尤其是部分地区长期采用长壁采煤法。如果不及时对工艺技术进行升级改造，将对煤矿开采地区的生态环境造成不可修复的损失。部分煤矿开采区通过深挖开采，严重威胁地下水资源的安全。
2.1空场采矿工艺技术
就目前的煤矿开采工程而言，空场采矿工艺的发展日臻成熟，应用效果好，应用范围大，更多地被煤矿回采作业所采用。空场采矿工艺操作便捷、前期投入低、采矿效率高，备受煤矿采矿企业的青睐。在采用空场采矿工艺技术进行煤矿开采前，要全面掌握采矿区域的地质结构，细化煤矿层分布，并采用回采方式进行作业。由于这种工艺模式下的采矿作业，会对采空区进行回填，因而在高效完成采矿的基础上，还可提高采矿作业的安全系数。当然，这种工艺技术方法并不是十全十美的。比如，对煤矿层细化分析不够，会影响矿柱和矿区空间比例的协调与平衡；在矿柱回收时，会面临着因爆破力过大而影响岩层稳定的问题[2]。所以，工程技术人员要根据采矿工程实际，制定最优化的空场采矿工艺技术方案。
2.2崩落采矿工艺技术
崩落采矿工艺技术的主要应用范围是易发生矿层塌陷或岩层崩落的采矿区域，可对煤矿采矿作业进行有选择性的回采。目前，该技术在煤矿采矿实践中的应用正在逐渐扩大。同样，在崩落采矿工艺实施前，也要充分分析煤矿岩层应力，确定煤层崩落点位，合理掌控崩落力度及其对附近煤层产生的影响。该工艺技术尽管能够准确掌控煤层崩落预期，有效控制开采过程，形成相关数据分析，但其受地质情况的局限较强，事先分析不足极易造成危险。
2.3填充采矿工艺技术
填充采矿工艺技术是一项新发展起来的采矿技术，主要在煤矿采空区进行人工防护。由于煤矿资源的过度开采，迫使诸多煤矿开采企业不得不进行深挖开采，不利于开采安全作业，降低了开采效率，而填空采矿工艺技术则能够很好地避免上述问题，有效杜绝地表岩层的塌陷，提升作业安全性。该工艺技术通过填充采空区，进行回采，因此要充分掌握地压信息，全面了解煤矿开采作业区域内围岩的安全系数和坍塌可能性，从而通过科学合理的有效途径，构建起安全可靠的作业环境。当煤矿开采不断深化，采矿区的采空区域会越来越大，为确保其作业安全，应该提前规划做好回填，避免出现坍塌等地质问题。但通常而言，回填工作会存在不同方面的难度。第一，回填难度系数高，因为回填作业施工环节复杂，作业进展慢，当某一区域彻底回填完成后才能回填下一个采空区域。第二，全面回填需要较多的回填材料，而回填材料的成本较高，不利于回填作业成本的有效管控。这些问题的存在，需要工程技术人员不断推陈出新，创新开采技术与回填材料，优化回填工艺流程，以最大程度上提高工作效率，降低成本。
2.4机械化采矿工艺技术
机械化采矿工艺技术的应用范围可以包括地下开采和露天开采[3]。对于埋藏在地表深处的煤矿资源，可以采用地下开采技术，通过剥离岩层、土层进行作业。相对而言，地下开采的成本比露天开采的成本高，但对周边岩层土层的污染较低，生态环保效果较好。对于裸露在地表的煤矿，可以采用安全系数高相对较高的露天开采技术。该种技术工艺适合大规模机械化操作，降低煤矿贫化率。随着生态环保、低碳节能理念的不断深入，更多的采矿实践倾向于采用机械化采矿工艺。
2.5无废开采工艺技术
无废开采工艺技术具有最为显著的生态环境效益，可以最大程度上降低污染物的排放，提高资源利用率，实现生态环境效益与经济效益同步进行，有利于煤矿采矿工作的可持续发展[4]。对于开采作业时出现的大量废石与尾矿，传统开采工艺是通过清运方式进行处理，不仅工作难度大，而且大量消耗人力物力。而无废开采工艺的采用，则通过创新矿石的回采、清运等环节，降低废石产出量，并将废石与尾矿转变为建筑工程材料或回填材料，实现了资源就地高效转化，是目前最为环保、最具社会效益的开采工艺技术[5]。采用无废开采工艺技术要在充分了解采矿作业范围的基础上，设定不同的开采工艺流程。该技术在我国煤矿采矿实践中，尚处于发展阶段，缺少相对完善的操作理论基础，需要工程技术人员不断研究、不断提升和优化。
3结语
综上所述，国家对生态环保的要求将会越来越高，要求煤矿开采工作更加绿色、节能、低碳。为了能够有效促进煤矿开采事业的进步，要立足煤矿工程开采的客观实际，综合利用多种不同的采矿工艺技术。同时，要对采矿作业中容易出现的技术问题进行总结研究与分析整理，不断将煤矿采矿工艺与技术水平推向新的高度。
参考文献
[1]杨海瑞.煤矿工程采矿技术与施工安全管理分析[J].能源与节能,2018(1):96-97.
[2]夏楠.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].山西能源学院学报,2017,30(1):10-11.
[3]常小强.采矿工程的采矿技术与施工安全的研究与探讨[J].能源与节能,2019(9):169-170.
[4]史贵栋.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].科技展望,2018,25(2):119.
[5]张其堂.探讨煤矿采矿工程中的采矿工艺技术[J].甘肃科技纵横,2018,47(4):11-14.
作者:赵军华 单位:鹤壁煤业技师学院
