时间：2023-09-25 11:40:35
导语：在煤矿采矿方法的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
[关键词]煤矿采矿 采矿新技术 可持续开采
中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0007-01
社会经济的发展带动了煤矿产业的发展，随着未来经济发展形式，煤矿开采技术必须进行一次核心变革。可持续发展道路是我国坚持的根本发展路线，所以我国煤矿产业需要寻找煤矿开采的新技术，及时跟上社会主义发展脚步。当今煤炭开采过程中存在很多工程问题，这种问题必须得到重视，引进科学合理的开采方法，帮助我国煤炭事业得到更大的发展。
一、我国现有煤炭产量
我国物产非常丰富，煤炭资源属于我国一次性能源中使用最大的资源，煤矿在我国能源使用中的比例远大于石油与天然气，因此煤矿资源是我国赖以生存的能源储备物资。煤矿资源使用量大，不按标准的开采过程会造成严重污染，例如土地沙化、大气污染加重、地下水重金属超标、土地塌陷等环境污染[1]。这些污染会对人们的生存环境逐渐侵蚀，想解决这种问题就需要进行采矿技术改革，只有利用新型环保采矿工艺才可以减轻对环境的破坏程度。矿产企业也需要与时俱进，加强新型技术的学习与研究，不仅要对煤矿开采设备进行更新，还需要使用新型采矿技术进行辅助，两者互相结合才可以帮助采矿企业更好的发展。
二、传统采矿模式缺点
采矿工业从古至今产生了非常大的变化，单单是采矿方法就存在了近200种，经过历史的沉淀与选择，目前国内使用的方式分为三种，空洞采矿法、补充采矿法、爆破采矿法，根据不同的地点选择不同的采矿方式，这三种传统采矿方法存在不少缺点，为了迎合社会发展需求，我们需要改正缺点寻求进步。
（一）矿体勘测不细致
因为传统采矿方法对矿体的整体环境没有一个完整了解，结果在开采的过程中就会发生问题，导致意外的发生。如果不对矿体结构进行细致的勘探，就无法制定符合开采标准的计划，这对后期的安全开采非常不利。
（二）开采方式错误
采矿过程中，开采方式是非常重要的一点，如果开采方式有误，就会导致、冒尖、片帮、压力加强等情况出现，这种情况对矿洞安全来说是非常危险的情况。因为开采工艺达不到使用标准，顶部支撑管理维护不善将直接导致开采安全系数的降低，突发意外的概率将大幅度增长。
（三）结构参数不合理
采矿场必须精准的计算结构参数与回采顺序，如果没有进行对应数据与策略的制定，那么在回采过程中就很容易引起结构的整体崩塌[2]。回采顺序根据结构参数进行制定，准确的结构参数才可以帮助采矿位置维护其稳定性。
（四）联络道结构错误
很多联络道宽度过大，这对工作人员正常行走过程会产生非常大的不便，联络道间距需要恰到好处。而且人行通风井没有与联络道进行连通，一旦发生坍塌，工作人员只能通过一条主干道回到地面，这对安全保障是一个缺陷。
（五）自然灾害
在煤矿开采过程中，通风是非常重要的，因为自然环境中的煤矿会产生有害气体，如果通风条件较差就会引发有害气体中毒，直接导致采矿人员出现生命危险。而且出现地下水的情况下还会发生泥石流，这种情况一旦发生很容易造成人员伤亡。
三、 煤矿开采新技术
为了保证煤矿开采的过程中降低环境污染、提升安全系数，需要进行技术上的根本改革。我国经济状态并不平均，所以很多煤矿开采场的施工环境达不到国际统一标准，开采设备落后，施工水平较差都制约了我国煤矿开采企业的发展[3]。为了强化煤矿开采的技术，解决薄煤层与陡煤层带来的问题，需要合理运用以下技术进行开采。
（一）放炮采煤技术
这种技术是国内外最常用的煤矿开采手段，利用两种不同的支撑结构进行煤矿的开采，其中分为移动支架放炮采煤法与工型钢梁支撑采煤法。
移动支架放炮采煤法采用了移动顶梁技术进行放炮采煤，移动顶梁是利用顶梁与支柱的可移动性特点制作而成，顶梁采取双梁架构造，利用前梁与后梁的弹簧连接系统使顶梁可以进行导向。支柱采用液压双层柱，利用3-6个液压柱，加强了支撑性，这种方法非常安全而且移动方便，在施工过程中应用广泛，多数使用在倾斜煤层。
工型钢梁支撑采煤法利用了工型钢架，支撑柱使用液压双层柱，铺设煤网之后进行放炮碎岩，在人工进行煤矿收集，如果矿区技术水平较差的情况下需要及时对工型钢梁进行维修，并且采用区间分配法，采矿人员采用轮式收集法，收集过程中可以根据工作效率进行放煤量的控制，这种方法非常适合煤层环境较差的矿区使用。
（二）倾斜支架采煤法
通过使用支架在倾斜的煤矿表面进行采集，这种方法可以简化管理系统，并且保证生产的稳定性，它采用工作区与采空区互相分离，利用延长工作面的方式降低采集区倾角，并且保证了采集人员的工作强度不会过大，极大的降低了因疲劳引起的施工风险[4]。一般使用这种方法的都是斜角煤层，斜角煤层稳定性较好，而且煤层分布均匀，不会出现断挖现象。使用这种方法需要注意支架到采集区附近时需要进行回收，利用进风巷回收的支架去延长回风巷的支架长度。
（三）爆破采煤法
很多矿区都存在五十度以上的倾角，而倾角过大将导致无法进行良好的开采活动，所以需要使用爆破手段进行煤矿开采，先统计整体矿区情况之后对矿区的分力点进行规划，把整个矿区分层很多个互相无影响的区域，然后进行爆理，收集脱离岩体的煤矿。这种方法无需现场施工人员，可直接开采4.5-6.5米厚的矿层，而且安全性非常强，回收时也不需要太多技术支持，工作效率非常高[5]。但是爆理后产生的灰尘较大，需要良好的通风系统才可以进行处理，而且爆破力过大后收集率方面也有一定损失。
（四）薄煤层刨煤机开采法
中等或者薄煤层一直是开采程序较困难的区域，而刨煤层技术是最适合此类区域的开采方法，它运用高速度、大功率的驱动设备，最大速度可达4M/s，而实际功率接近1000KW，这种高效率的刨煤设备适用于30CM以下的所有矿层，开采效率非常高。而且经过了长时间的应用，国际上已经研究出了智能支架移动系统来进行煤矿开采，利用可移动支架帮助煤矿开采实现自动化管理，并且在矿区移动方面也十分方便，并且因为智能系统的协助管理作用，整体开采过程非常稳定。为了日常维护设备比较方便，需要将导轨与附件焊接到输送机上，还要增加水平控制系统。
结语：
煤矿采矿工作中新技术与新方法将层出不穷，矿产企业需要加强学习能力，不停了解国际中领先的开采方法，即帮助企业节约开采成本，也帮助我国建设可持续发展道路奠定了结实的基础。在将来的煤矿开采工作中，需要根据煤矿的具体情况进行开采方案的制定，利用国际领先的开采方法，提高煤矿开采的稳定性与可持续性。要加强煤矿开采方法革新的力度，促进我国煤矿产业的发展速度，做推动我国可持续发展工作的领头羊。
参考文献
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关键词：煤矿采掘；煤矿开采工艺；方法
煤矿开采技术的运用与人们的生活紧密相连。随着现代化社会的不断发展，人们需要越来越多的矿产资源，因此煤矿开采行业开始关注高效的煤矿开采技术。相关人员正在努力提升采矿的水平与数量，并且在采矿区域科学的采矿。如果盲目开采资源，会严重影响到自然环境，导致一些开采问题。现阶段，我国的煤矿开采技术的发展空间还比较大。本主要分析了煤矿采掘中的采矿工艺方法，具体内容如下。
1 煤矿采掘中的采矿工艺
煤矿行业会根据不同的地区，采用不同的采矿工艺，保证科学的开采资源。在维护自然环境的基础上，创造经济效益。
1.1 露天开采工艺
在开采煤矿资源的过程中，一种普遍的开采工艺是露天开采。它是按照煤矿的层次，先在浅层地区开采，再在深层地区开采。在预备煤矿资源时，相关人员应该先让上层岩层变得松动，然后再采用先进设施展开开采工作，最后再通过采矿设备把煤矿资源运往指定位置。露天开采工艺在安全性和所用成本上有优势。然而，这种开采工艺比较粗犷，外界条件又无法控制，因此，在开采的过程中经常会出现不规范的情况。使用大型机械设备来进行开采，不但会占用大量的土地资源，还会在一定程度上破坏土地，不利于所在地区生态环境的建设。
因此，煤矿单位在采用露天开采工艺的过程中，应该尽量维护自然环境，避免对环境造成污染。在具体的施工中，还需要做好安全防范工作，保证人员的安全，有利于提高煤矿采矿的效率。
1.2 极倾斜煤层开采工艺
极倾斜煤层开采工艺指的是，在露天开采或者地下开采矿产资源的过程中，在倾斜角超过45度的位置上进行采矿。相关人员实现应该仔细调查开采渔区，根据开采工艺与工作实践，合理的规划煤矿管理工作，以此提升开采的效率。但是，倾斜角度偏大，也会增加危险性，削弱支架的稳定性。因此，应该运用精湛的采矿技术与科技化的开采设备进行开采工作与管理。在进行极倾斜煤层开采时，监管人员要对开采地区进行实时监控，以确保施工人员人身安全。监管部门要对煤矿开采的通风质量进行测评，以此确保工作环境的安全，同时还要不断完善相关管理体系，以确保极倾斜煤矿开采技术的合理应用。
1.3 井下开采工艺方法
煤矿井下开采是指对倾斜角度在10度以上的煤层进行开采的模式，这需要有关部门对矿区进行不同区域的划分工作，分别采取不同的方式进行开采。而煤矿开采前要提前进行矿井的搭建工作，以确保矿井开采过程中的硬件与软件相配合，从而提升煤矿开采质量与工作效率。针对不同区域要结合实际情况改进开采技术，按照水平线次序，依次进行各区域的煤矿开采活动，以确保煤矿开采质量与数量。但由于井下工作需要电力的配合，较露天开采而言，井下开采的投资成本较大，且施工人员的人身安全也是井下工作的一大问题所在。井下开采可以根据矿井实际情况分为水采与旱采两种不同方式，根据当地矿井实际情况决定两种开采方式的选择。井下施工中要尽可能在节约成本与人力投入的前提下，保证煤矿产量与施工人员生命安全。施工人员要在开采过程中，时刻注意周边环境，以确保自身安全。相关部门单位也要加强实时矿井监控，积极组织施工人员进行安全意识培训，从根本上提高工作人员的安全意识，进行规范的操作，从而降低安全事故发生几率。
2 新型煤矿采矿工艺
2.1 伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺
在开采煤矿资源的过程中，煤层倾斜角会在很大程度上影响到所在区域的高度。但是伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺能够使采煤工作面的角度缩小。因为煤层的倾斜角和缓斜会导致开采效率降低，这会延误煤矿的开采时间。因此，在需要的时候可以采用伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺，这样可以为开采人员提供安全的工作环境，还能够降低工作量，将繁重的顶板工作变得简单。
2.2 刨煤机
刨煤机采煤工艺的运用，可以有效提高开采工作的效率。并且，在中等煤层第一次开采的过程中，刨煤机采煤工艺的效果很显著。刨煤机刀截面的深度相当于煤层的250毫米。运用支架控制体系和智能操作系统的协调运行，可以达到自动化开采的目的。与滚筒采煤机相比，刨煤机工艺比较简单，而且很容易掌握操作方法。并且，在适应刨煤机的过程中，工作人员只需使用绳子进行牵引就可以开始开采煤矿资源。或者，在铠装输送机上来焊接导轨。
2.3 小阶段爆破落煤采煤法
小阶段爆破落煤采煤法是将区域内的煤矿分为多个区域，并进行的无设备、无支撑、无保护和无人员的煤矿开采方法。新开采及时的应用，需要达到一定煤矿要求才可以真正落实，例如：新技术的应用需要煤层厚度达到3.5至7.5米，还要保证顶底板不容易脱落。这种煤矿开采方式最大的优点就是安全性高，工程效率相对较好，不需要过硬的操作技术水平，还可以降低人力与经济成本的投入。但同时也存在一定弊端，比如通风性较差，回采率偏低，在风流分配过程中也存在许多困难。根据我国相关规定，煤矿的开采除非难以使用机械，才可以进行爆破开采，从而导致小阶段爆破落煤采煤法的进一步发展存在很多阻碍。
2.4 炮采放顶煤法
炮采放顶煤法多适用于煤层厚度达5米以上的倾斜和极倾斜煤层，使支柱与顶梁之间形成的滑移顶梁，在前梁与顶梁之间的弹簧上经过，并进行相互连接。而支柱部分在比例上与其他因素相比较为可靠，后梁安置尾端，前梁安置挑梁，可以从根本上解决支架不够稳定的相关顾虑，且因为支架质量较轻，安装与拆卸工作都很简洁，适应性超强。
结束语
综上所述，随着煤矿开采工艺的不断更新，开采难度逐渐增加，煤矿开采行业人员开始重视更新开采工艺与方法。并且，积极运用新型的开采技术与相关设备，以此提升开采工作的水平与效率。在实际开采的过程中，如果发现任何问题，开采人员应该采取有效的方法解决，增强煤矿资源开采的安全性，为煤矿企业创造良好的经济效益。同时，还需要充分考虑到我国资源的现状，科学的开采煤矿资源，不仅需要维护自然环境，还需要为企业的效益提供保障，推动企业的稳定发展。
参考文献
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关键词：井下；煤炭开采；技术革新
中图分类号： F416.21 文献标识码： A
正文：
随着科技的发展，井下矿山煤矿开采技术也应该进一步更新。如采煤工艺，井下粉尘的控制技术，采场的围岩控制技术等都需要及时的改革。文章对这几个方面做出了具体的分析，从而确立了未来我国煤炭开采的具体方向。
1.采煤的工艺和方法改革
更加合理有效的采煤工艺和方法是未来我国采煤工艺的发展方向。要实现合理的采煤工艺，根本途径就是通过把采煤技术与高科技的有机结合。只有才有采用智能化的采煤技术以及监控系统，对于采煤的工艺进行改进和完善，才能达到这些。对于浅埋深，硬煤层等可以通过在岩层采取定向水力压裂、倾斜爆破等技术处理，这样，就能随冒随采，顶煤的回收率也被提高了。对于倾斜煤层就是要开发体积小、功率又比较大的薄煤层采煤机以及刨煤机。对于支架的结构也要加强，注重防滑，防止顶梁焊接断裂以及四连杆的变形等。
2.实现绿色采煤技术
(1)绿色开采主要是指在开采过程中减少瓦斯和粉尘的产生，确保采煤点的空气和水质的良好。首先减少瓦斯的产生量，可以通过防火技术实现，防止火灾就可以减少空气中有害气体的量。同时，在采煤过程中，会有大量的粉尘产生，这样会给矿井采煤人员的人身安全带来隐患。因此现代煤炭开采技术一定会采取更加清洁的方式，通过通风，声波雾方式减少井下粉尘的产生，确保井下空气的质量。
(2)实现绿色开采的另外一个重要因素就是确保地下水的安全，首先是对采煤产生的污水进行处理，区域化水采系统的出现很好的解决了这个问题。其次是对地下水的保护和利用，这是是减轻和修复开采对水资源破坏的重要途径。要实现干净的地下水的合理利用，同时采取一定的技术对可利用的地下水进行处理，使其能够再利用。再者煤层气开发推动了煤层气利用市场的发展。近年来，煤层气发电发展很快。煤层气在其他应用领域的研究实验也取得新进展，包括煤层气加压液化作为汽车燃料，或用于生产合成氨、甲醛或碳黑等。
3.采场的围岩控制技术
(1)对于采场围岩控制理论要进一步完善。通过采用科学合理的的岩层控制技术对于开采活动的安全、高效的目标进行保障。对于我国几十年矿山压力的科技成果进行总结，通过理论分析、统计分析以及实测法的综合运用，对于各种煤层的地质条件比如大采高、大采深以及围岩经行深度的分析，这样采场围岩控制技术就会得到完善。
(2)对于放顶煤开采的力学模型、围岩应力、支架--顶煤--直接顶--基本顶的相互作用关系进行分析。通过采用离散元等方法研究顶煤的放落规律，这样就可以提出放顶煤的优化准则，对于顶煤的利用也有提高的作用。
(3)对于坚硬顶板以及易破碎顶板下的岩层控制技术要进行深入的研究。在目前现有的条件下，高压注水，深孔欲裂等的处理技术存在着工艺复杂、高成本等问题。所以我们要进一步的研究新技术、新工艺来解决这些问题。
(4)对于支护质量以及顶板动态监控技术的研究：通过对于缓倾长壁的支护质量以及顶板的动态进行监测，这样在坚硬顶板、破碎顶板以及放顶的支护质量以及顶板动态监测也会相应的加强。我们可以通过不断地完善现有的监控技术、智能化的检测系统等，似的所使用的仪表更加的直观、方便、简洁。
(5)小型煤矿的技术改造以及机械化开采：严格的执行国家相关规定，对于不合格的小煤矿进行关闭，对于一些落后的开采技术以及生产设备进行淘汰，只有通过提高平均单井的技术，实施煤矿的机械化以及半机械化技术实施。提高单位工作面的生产效率，才能最大限度的减少小煤矿的事故。
4.减轻地表沉陷是未来采煤技术研究的主要课题
地表沉陷是煤矿开采带来的最大问题之一，影响深远因此，如何控制地表沉陷是未来采煤技术的关键，以下我们将做具体分析：
(1)房柱式开采模式的使用：这种方式的最大作用是能够有效的防止地表建筑物受损。房柱式开采模式所产生的地表变形很小。在建筑物较集中的地区更加适用，损害较小，效果明显。
(2)条带式开采方式：这种开采方式主要是将所要开采的每层分成很多个条带，并对其进行间隔式开采。条带式开采方式能够很好的防止地表沉陷。条带式开采方式应用不是特别广泛，主要用于需要重点保护的建筑。
(3)充填法管理顶板：充填法管理顶板是目前和未来应用最为广泛的减少地表沉陷的方法。这种方法操作方法，需要资金更少。只需要将煤炭开采过程中产生的废石与泥沙填进采空区，从而简单有效的防止地表塌陷。
(4)分层间歇开采：分层间歇开采主要用于厚煤层的开采，特别是对基岩厚度较小或较松散层的浅部煤层开采，对地表沉陷的控制效果较好。通过分层开采延长层与层之间的开采时间，实现不均衡破坏而造成的地表沉陷。
5.总结
作为我国的重要资源之一，煤矿资源的合理利用和开采对国民经济的发展起着至关重要的作用。煤炭开采技术也应该不断的更新和发展，绿色开采是未来发展的主要方向，在未来的几十年来，我国的煤炭开采应该致力于最小的空气和水污染，实现矿山煤矿的合理开采。
参考文献：
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【关键词】煤矿；开采技术；应用
0.前言
煤矿开采方法及技术对煤矿的安全生产、采煤设备能力的发挥、生产成本、经济效益具有十分重要的作用。一个煤矿的生产经营状况，除了自然地质条件和管理水平外，主要取决于开采方法的先进性和适应性。我国从炮采—普通机械化采煤—高档普采—综合机械化采煤—综采放顶煤—强力综采技术的发展，使采煤工作面的年单产由几万吨、几十万吨、几百万吨到上千万吨。事实充分证明了煤矿开采技术的发展对煤矿产量、经济效益的重要作用。同时，煤矿开采是一个传统的工业，高新技术的含量较低，如何适应科学技术的发展，在竞争中求生存与发展，煤矿的开采技术正是其核心问题。因此，从战略上确定好开采技术的创新方向，从战术上搞好开采技术创新，对煤炭工业的持续健康发展具有重要意义。
1.开采技术发展的方向
在当今科技经济发展的新形势下，煤炭开采技术的研究必须面向国内国外两个市场、面向经济建设主战场，立足于煤炭开采技术的前沿，立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备，立足于煤炭工业中长期发展战略所必须的关键技术的攻关，立足于煤炭工业工程实际问题的解决，重点从事中长期研究开发和技术储备，跟踪产业科技前沿，开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核新技术。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题和中心。采煤工艺的发展将带动煤矿开采各环节的变革，现代采煤工艺正在向高产、高效、高安全性和高可靠性方向发展，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合。研制和使用强力、高效、可靠、耐用及智能化的采煤设备及监控系统，改进和完善采煤工艺在发展现代采煤工艺的同时，继续发展，改进多层次、多样化的采煤工艺，通过科学总结实践经验，建立我国系统的采煤工艺理论。
（1）开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。
（2）开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”，主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。
（3）缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。
2.深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业场所工作环境的变化；深井巷道快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术与装备。
3.“三下”采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理论和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。
4.优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术
改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化，简化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率；研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术。
5.采场围岩控制技术
5.1进一步完善采场围岩控制理论
以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动的安全、高效、低成本为目标，深入总结我国几十年的矿山压力研究成果，以理论分析(解析法)、现代数学力学和实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件，不断完善采场围岩控制技术。
5.2研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术
目前，由于应用高压注水、深孔预裂爆理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。
5.3放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架—顶煤—直接顶—基本顶相互作用关系；运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。
5.4支护质量与顶板动态监测技术
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。
6.煤炭地下气化技术
煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法，它属国际首创。煤炭地下气化技术具有投资少、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益好等优点，尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高“、三下”压煤严重的具体国情，具有广阔的推广应用前景。应继续研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺，进行较大规模的地下气化试验研究，摸索实现“两个控制、三个稳定”的技术途径，并实现连续、稳定生产探索应用的途径。
7.结论
应用现代科学理论新方法与高新技术，研究解决采矿问题，探求采矿规律；采矿科学与其它科学的相互结合，丰富和扩展了煤矿开采技术，是当今煤矿开采技术的发展方向。
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摘 要：在煤V开采的过程中，为了确保井下正常的工作顺利以及更加稳定的工作面状况，在进行煤矿开采的过程中主要运用的手段为超前支护技术，这一工作方式是煤矿开采得以顺利进行的基本要求。本文重点论述了这一方法在具体工作中的运用，并且为超前支护方式的进一步完善提供了崭新的研究方向，希望通过本文的论述能够对相关煤矿开采工作提供一定的帮助，进而有效的实现我国煤矿综采事业的创新性发展。
关键词：煤矿综采；超前支护；研究；新方法
随着我国科学技术手段的进一步发展，为巷道开采工作提供了更加便利的技术条件。众所周知，地下巷道在开采的过程中具有一定的复杂性，尤其是在进行工作面的施工过程中，一旦在开采的过程中出现振动的情况，就会对巷道顶板产生严重的破坏，造成冒顶事故。针对这一问题的出现，应该进一步加强对运输巷进行支护管理，这样才能运用新手段对工作面的工作得到有效的保护，从保护工作人员的人身安全来看，超前支护方式能够有效的降低事故出现的概率，对于工作效率的提升也具有及其重要的意义。综上所述，加强对超前支护新方法的研究工作就显得十分必要了。
1 超前支护新方法概述
在进行超前支护的工作中，主要是在采煤工作面进行的，煤矿物资的运输以及行人的通行等工作任务都是要在采煤工作面的安全出口中开展的，并且这一位置主要连接着回风巷以及运输巷，所以在这一关键性的位置上，需要较大范围的置顶空间，受到超前支撑压力的影响，顶板极有可能受到压力的作用而产生下沉的状况，此时如果机头与机尾具有较大的空顶面积，那么在设备移动的过程中必然会出现一定的困难，并且更严重的情况是移动过程中会对顶板造成严重的压力而出现破碎，因此才会经常出现冒顶事故，如果能够对顶板进行有效的管理、控制，对其予以一定的支护，那么相信就可以起到有效的保护作用。
在运用超前支护的技术时，工作面的畅通是十分重要的工作内容之一，只有确保了工作面的畅通无阻，才可以真正的起到支撑的作用。如果顶板还没有垮塌，那么整个采面的压力就是呈现出悬臂式分布的，如果垮塌后，那么整个采面的压力则是呈现出一种拱形的分布，这两种分布方式虽然有所不同，但是最终的影响效果都是一样的，对实体煤柱造成一定的压力，采用超前支护的方式后，煤体就不会出现崩塌现象，并且还可以有效的防止对安全出口产生堵塞的现象。最终为煤矿企业节省了一大笔开支。
2 当前煤矿行业运用超前支护的现状
在使用超前支护支架的过程中，需要事先测定好一个拉架锚固点，但是对于这个锚固点的测定也是具有一定难度的，如果巷道的面积较大，就不能准确的测得锚固点的具置，如果出现软煤层，那么顶板就会更加的不稳定，极有可能造成塌落的可能性。针对这一情况的出现，需要工作人员找到有效的解决方法对上述现象进行处理。在采用单体液压支柱时，其暴露出来的问题如下。主要是对顶板产生明显的压痕，并且造成顶板无法达到支护强度的要求，因此工作面就会受到顶板的影响而产生严重的下沉。这种情况下施工人员的生命都会受到严重的威胁。此外，有些情况下施工人员还会采用人工的方式进行支设，但是这种方法在无形中增加了工作人员的工作量，一旦在操作的过程中出现问题，就不能保证设备的正常运行，更不必说对煤矿企业造成的经济影响了，因此，必须要对当前的超前支护支架的结构进行全方位的调整，以此满足工作中的要求。
3 自移动式超前支护支架组
3.1 超前支护支架组的结构构成
在当前的综采工作面的工作中，主要采用超前支护支架的结构，在这一结构中，最少由两个液压的支架单元完成，液压支架单元应用在顶梁上，连接着底座、前连杆以及液压立杆等组成部分，两个液压支架单元主要分布在前后两个部分中，抽屉滑梁机连接着上部分，千斤顶连接着下部分，起到推拉的作用。抽屉滑梁机的工作过程主要是其导向梁与前液压支架的顶梁铰接，伸缩导向杆的一端与后液压支架的顶梁铰接，另一端则插入导向梁内。伸缩导向杆之所以能够在导向梁内滑动，主要是由于推拉千斤顶的推拉作用。
3.2 工作过程
在进行综采工作面回采的时候，超前支护支架组能够替代单体液压支柱，并且能够使顶梁安全可靠管理顶板，不会出现顶板脱落的状况。首先，将支架组的前液压支架单位顶梁与顶板相分离，在此过程当中，逐步调节推拉千斤顶，推动前液压支架单元向前移动；其次，升起前液压支架单元，让顶梁能够支撑住顶板；然后，将后液压支架单元顶梁与顶板相分离，在此过程当中，逐步调节推拉千斤顶，从而推动后液压支架单元向前移动，再升起后液压支架单元，让顶梁能够支撑住顶板。这样，经过推拉的动作，其综采工作面运输巷超前支护支架组才能够实现超前支护的功能。
3.3 液压系统
液压支架主要是用于支护巷道的顶板，而对顶板的支撑力主要是由支柱活塞腔内液体的静压实现的。其支架对顶板的支撑力主要是取决于液控单向阀封闭的立柱活塞腔内的液体动力，并且其支架具有恒阻力和可缩性的特点。
3.4 应用前景
综采工作面超前支护支架组运用方式灵活，布置空间合理，还能够解决因运输巷空间狭小，设备密集等造成的设备干涉的问题等。并且超前支护支架组内液压支架单元的顶梁侧面具有让压功能，对于顶板及其压力具有较强的适应能力，其侧护梁单元下方有吊装装置，比较便于检修工作，所以此超前支护支架组具有较为广泛的应用前景。
4 安全技术措施
在进行作业之前，首先要对作业的地点进行检查和勘测，如果发现安全隐患等问题就要立即处理，采取相应的措施，对于不能立即处理的问题应当暂缓作业工作；其支设单位要有2人以上来协助完成相应的工作，在进行支设之前应当想好退路，以免发生意外情况，尤其在进行作业之前，就要对所支处的顶板用长把的工具进行敲帮问顶，以免有岩石掉落，发生危险；进行支设的单位必须严格按照相应的规范操作，严格执行，保证支柱能够支到实底。
结束语
采用超前支护支架组内液压支架方法，托梁器的使用和Ⅱ型梁步进链的使用不仅能够提高工作效率和工作质量，还能有效保证相关施工人员的生命安全，对于煤矿企业的发展有着重要的意义。此外，相关施工人员在采取相应新方法的同时，还要采取安全措施，这样才能够保证施工过程安全、顺利地进行。
参考文献
[1]顾威龙，程本柱.城郊煤矿综采工作面超前支护新方法[J].中州煤炭，2011，9（8）：89-90.
[2]蒋洋，李茂卫，宋维明.煤矿综采工作面支护的几个技术问题探讨[J].中国科技纵横，2013，7（11）：122～123.
我国长壁式采煤技术非常成熟，已经达到世界先进水平，且随着综采综放成套技术及配套设备的发展，我国建成了多个年产千万吨级大型高产高效矿井。近年来，6. 3 m大采高工作面和300,360,400 m超长工作面分别得到广泛应用，7. 0 m超大采高在神东矿区实现了多个工作面的回采，国内首个450 m超长工作面在哈拉沟煤矿也已试验成功。长壁大采高采煤法具有煤炭损失少、单产高、采煤系统简单、对地质条件适应性强等优点，极大的促进了煤炭工业的快速发展，满足了国民经济建设和人民生活需要，是我国采用最为普遍的一种采煤方法，但是这种长壁大采高采煤法是在对环境扰动不重视的情况下发展起来的，大规模、高强度的开采对上覆岩层及地表破坏相当大，对含水层结构、地下水系统和生态环境造成了巨大的影响，是一种牺牲水资源和生态环境为代价的采煤法。
短壁式采煤法是以短工作面为主要特征，设备投资少，出煤快，矿山压力显现较弱，短壁采煤法对上覆岩层破坏规模、导水裂隙带高度、地表下沉程度的影响均减小[171;限高开采或分层间歇开采是一种控制采厚的采煤方法，其覆岩的垮落带高度和裂隙带高度比一次采全厚要小很多，对含水层下安全采煤十分有利。由于短壁采煤法、限高开采或分层间歇开采效率相对较低、采区采出率相对较低等缺点，在以往单纯追求煤炭开采效率情况下一直不受重视。 依据煤炭开采的完全成本核算观点而言，长壁大采高采煤法是高效率但是低效益，短壁采煤法、限高开采或分层间歇开采是高效益低效率，企业最终追求目标是可持续的高效益;从煤炭开采的系统论观点而言，系统最终准求的是整个开采系统总体效益最优，而不是系统中某个子系统效益最优，煤炭企业最终准求的是总体效益最大化。因此，当长壁大采高采煤法无法保障控水采煤时，将其优化为高效益短壁式采煤法(如短壁、条带、房式/房柱式等开采方法)或限高开采或分层间歇开采，在某些条件下又能焕发出新的生命力，不失为一种好的方法。
根据主采煤层的具体充水水文地质条件，动态优化开采方法和参数工艺。“三图一双预测法”对天然状态水文地质条件下控水采煤评价预测、分区方案制定和优化采煤方法与参数工艺的重要技术支撑手段。首先采用一次采全高综采或综放开采进行评价分区，圈定不宜开采区域，对于安全区可直接进行开采，对于危险区可减小采高实行限高开采或分层开采，重新进行分区评价，若仍不满足安全需求，可采用短壁式采煤法实现“煤一水”双资源型矿井开采，如图2所示。
2 多位一体优化结合模式
根据矿井具体的充水水文地质特征，选择可协调解决煤炭资源安全开发、水资源保护利用、生态环保之间尖锐矛盾与冲突的多位一体优化结合模式。
对于有突(涌)水危险的煤层，若不采取短壁式开采或充填开采，则需进行必要的地下水疏排，而我国大型煤炭基地主要处于水资源供需矛盾较为突出的地区，14个大型煤炭基地中有11个基地处于干旱、半干旱地区，生态环境脆弱传统的疏降强排加剧了水资源危机。据统计，2012年全国煤矿每年实际排水量达71. 7亿耐，平均吨煤排水量达2. 04. 0 m;，有些煤矿利用率仅为20%一30%，直接将污水自自排到河流，造成水资源浪费和水污染。对于煤矿而言，矿井水外排还需缴纳水资源费和排污费，增加了吨煤成本。
国家能源局等部门在《关于促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》中提出，到2020年，在水资源短缺矿区、一般水资源矿区、水资源丰富矿区，矿井水或露天矿矿坑水利用率分别不低于95% ,80% ,75% 0 2015年国家颁布的《水污染防治行动计划》(“水十条”)也明确指出:“推进矿井水综合利用，煤炭矿区的补充用水、周边地区生产和生态用水应优先使用矿井水，加强洗煤废水循环利用”。因此，矿井水的资源化利用日益受到煤矿企业、环保部门和地方政府的高度重视，是今后水资源短缺矿区缓解供水紧张、减轻环境污染的必然趋势。
(1)矿井水排、供、生态环保“三位一体”优化结之口
对于具备可疏性矿井，宜采用矿井排水、供水、生态环保“三位一体”优化结合模式，其实质是将矿井疏排水经过分级处理后，全部或部分用来代替矿区和当地正在运行中的供水水源井。“三位一体”优化模型在保证地下水压力疏降到安全开采标高且满足矿区一定的需水量但不引起其环境质量降低的条件下，以寻求不同供水目的所获得最大经济效益为优化目标，具体可通过以下措施:
①井下疏放水采用专门疏水巷、回采巷道超前疏干和探放水等疏降方式。
②采用井下排水和地面抽水联合疏降，以丰水期最大涌水量作为设计供水量。地面抽水目的是解决因井下突发性事故引起的井下停排造成的水源中断或因枯水期造成的供水缺口等问题。
③在对矿井水疏降较为有效的地下水系统的某些补给部位，建立能够保证生态环境质量的各种用途的供水水源地，预先截取补给矿井的地下水水流。
(2)矿井地下水控制、利用、生态环保“三位一体”优化结合
对于可疏性差矿井，宜采用矿井地下水控制、利用、生态环保“三位一体”优化结合模式，其实质是在对补给矿井地下水实施最大限度控制、最大限度减少矿井涌水量的基础上，将有限的矿井排水分质处理后最大化加以利用。通过对矿井水实施有效控制和利用，防止地下水水位大幅下降和水资源浪费，避免矿区生态系统恶化。
矿井地下水控制措施包括:①留设防水煤岩柱;②增强隔水层的隔水能力，如煤层顶底板注浆加固、注浆封堵导水通道等;③降低导水裂隙带发育高度，如实行限高开采或厚煤层分层开采，也可在第四系强富水含水层下对煤层覆岩实施局部轻微爆破松散或注水软化;④帷幕注浆，隔离开采区域;⑤建立地面浅排水源地，预先截取补给矿井的地下水流;⑥建立水源井预先疏排诸如强径流带等地下水强富水地段等。采取控制措施后矿井排水量大大减少，且污水所占比例较大，可分级处理后进行资源化综合利用，如图3所示。
许多缺水矿区和大水矿区煤矿将矿井水作为第2资源进行开发利用，如蔚州矿区北阳庄煤矿的矿井排水除满足矿区生产生活用水需求外，还可满足电厂(在建)用水需求;山东华泰矿业通过井下处理使矿井水达到了饮用水标准，井下工人可直接饮用，矿井水排到井上除自身矿区使用外，还供给市区和莱芜电厂使用;锦界煤矿涌水量达3 200 m3/h以上，最大涌水量达5 499 m;/h，通过成立专门水务部门，负责处理、管理、分派水资源，采用井下清污分流和地面污水处理，以供水管网、农业灌溉、人畜饮用、工业用水等方式实现了矿井水资源零浪费。矿井水的分质处理与分级利用，可以减少深井水的开采量，节约地下水资源，保护矿区地下水和地表水的自然平衡，有效缓解“水源型缺水”和“水质型缺水”问题〕
(3)矿井水控制、处理、利用、回灌与生态环保“五位一体”优化结合
对于具备回灌条件的矿井，可采用矿井水控制、处理、利用、回灌、生态环保“五位一体”优化结合模式，其实质是采取各种防治水措施后，将有限的矿井排水进行水质处理后，最大限度的在井上井下利用，最后将剩余的矿井水补充到具有足够厚度和透水性的不影响矿井安全生产的含水层，防止地下水水位下降。统一规划矿井水“五位一体”优化管理模型，从水文地质条件、水质、施工方案等方面进行调研和技术论证，是实现矿井废水零排放的有效途径，既保护了当地生态环境，同时也实现了煤矿的绿色开采。
3 井下洁污水分流分排技术
根据矿井水形成类型，西北地区矿井水大部分为顶板基岩裂隙水及松散层水，华北地区大部分为底板灰岩水，其他地区的出水点也都比较集中，分散的矿井水相对较少，在井下涌水量大的集中出水点和疏放水处，洁污分流工程容易实施。
在集中出水点和疏放水处，修建专门洁净水排水沟或管路，将洁净矿井水由工作面集中汇入到专门修建的洁净水仓，专门的排水沟和水仓按照饮用水工程标准进行设计和施工，并设置排水沟盖板，避免洁净水在井下输送过程中受到任何污染，最后通过洁净水泵房排到地面。洁净矿井水未被污染，与含水层地下水原始水质相同，pH为中性，低浊度，低矿化度，不含有毒、有害离子，可直接或经过简单的消毒处理后作为生活饮用水和农业灌溉用水;而矿井污水则分流至污水仓，经过混凝、沉淀后通过污水泵房排到地面污水处理站，处理后可满足对水质要求低的工业用水需求。
4 水文地质条件人为干预
人为对水文地质条件实施干预也是保水开采的重要技术，主要措施包括:①隔水层注浆加固和改造技术。当充水含水层富水性强且水头压力大时，或在煤层薄隔水层带、构造破碎带、导水裂隙带，隔水层加固的注浆方法实属上策;②局部富水区注浆。将水分散到导水裂隙带波及不到的区域，把富水区改造为弱富水区或隔水层。
关键词：技术创新；煤矿采掘；工艺方法
引言
经济快速发展增长以工业的生产发展为支撑，这就使得我国不可再生资源消耗加快，长此以往便有可能面临资源过度开采、不可再生资源枯竭等问题。因此，我国制定了可持续发展战略，对能源消耗利用提出了进一步要求，相关工作人员必须要进行技术创新，尤其是消耗占比较大、污染较为严重的煤矿采掘行业，更要努力提升采掘工艺方法水平，积极响应国家号召。
1露天煤矿采掘工艺基本原则
1.1安全性原则
安全性原则是煤矿采掘工艺方法的首要原则，也是最基本的原则。在进行露天煤矿采掘工作时，无论以什么工艺方法进行采掘作业，保障工作人员的人身安全都必须始终摆在第一位，这也是任何工作开展进行的必要前提。如果工作人员的人身安全不能得到切实的保障，那么煤矿采掘生产作业便不能开展，否则可能会出现一些重大安全事故，危及到工作人员的人身安全。
1.2合理性原则
煤矿采掘还必须要遵守科学合理性原则，有计划、有目标地进行煤矿的采掘工作，合理采掘长久利用，积极响应我国可持续发展战略的号召，减少不可再生资源的浪费和消耗。在进行煤矿采掘作业过程中，相关管理部门要结合煤矿当地的实际情况，根据具体的采掘工作水平和地质环境条件制定科学合理的采掘方案计划，尽可能降低煤矿采掘的难度、减少煤矿采掘过程中的问题，杜绝重大事故的发生[1]。
1.3环保性原则
现阶段环境友好型的生产发展模式还要求煤矿采掘工作要始终秉持环保性原则，尽可能减少采掘工程中对周围生态环境造成的破坏。煤矿采掘工作会产生粉尘污染、噪声污染、空气污染以及废料污染等，除了要对相关采掘工作人员采取必要的保护措施，还需要积极寻求更为环保的施工材料技术、更为科学新颖的施工工艺方法，最大限度地遵循环保性原则，为国家环境友好型模式的发展建设做出贡献[2]。
2现阶段我国露天煤矿采掘工艺特点
露天煤矿开采工艺的发展与煤层赋存条件及设备制造能力有直接关系。自20世纪80年代至今，我国的大型露天煤矿开采工艺在发展过程中主要体现出以下5个特点：（1）剥离工作通常以单斗汽车工艺为主要采掘工艺，包括安太堡、元宝山、伊敏河、霍林河及黑岱沟在内的五大露天煤矿均以此工艺进行剥离作业，而后续建成的露天煤矿也纷纷效仿，运用单斗汽车工艺进行剥离作业[3]。（2）在各方面条件合适的情况下，针对表土剥离作业会采用连续工艺系统，这一工艺的应用以元宝山、布沼坝、黑岱沟及哈尔乌素较为著名，在该工艺的应用上较其他露天煤矿有更丰富的应用经验及更完善的处理方法。（3）半连续开采工艺系统的应用具有普遍性，以当前我国露天煤矿开采工艺的应用现状来看，即使是开采深度深入地下超过100m、生产能力达百万吨级以上的露天煤矿，同样广泛应用了半连续开采工艺。（4）大型矿山在开采工艺上的选择具有综合性特点，即应用了综合开采工艺系统。综合开采工艺系统是指单个矿山应用的开采工艺数量达两个及以上且拥有不通开采工艺同时运行的特点。（5）一些生产规模更大、生产条件更好且经济效益更高的矿山在开采运输设备的应用上逐渐显露出大型化的趋势，安太堡与黑岱沟分别于2006年和2007年引入了斗容达50m3以上的单斗挖掘机，这与之前应用的斗容只有3~4m3的单斗挖掘机不可同日而语，运输汽车载重也从20~32t提升到最高可达近200t的水平，在拉斗铲倒堆工艺方面也体现了大型化的发展趋势。综合而言，即使开采设备及开采工艺系统有所发展，我国露天煤矿年采煤量在全国煤矿年采煤量中所占的比重依然不多，造成这一现象的原因有很多。首先是受地质条件的影响，我国煤层赋存条件相对复杂，可以露天开采的煤矿在全国煤矿赋存情况中占比相对较少。其次，我国在生产制造能力方面也受到了一定限制，这主要体现在开采生产设备的制造能力方面，当前我国露天煤矿应用的大型开采设备中，国家自主研发生产的开采设备并不多，多数还是从国外引入的设备。最后则是开采相关决策方面受到的限制。受之前计划经济时代的影响，我国在煤矿开采政策上对露天煤矿开采的重视度明显不足，决策缺少相应的科学化及民主化。关于决策这方面的缺陷也有过实际案例：改革开放初期我国中部某煤田各方面条件均满足露天开采需求，但由于露天开采不受重视，该煤田被划归为地下开采，最后导致煤田资源被大量浪费。由此可见，开采决策的科学化水平也是影响我国露天煤矿开采的关键因素。通过对我国煤矿赋存实际情况的调查来看，已探明适用于露天开采的煤矿储量已达400亿吨以上。为使这部分资源得到充分利用，提升我国煤矿资源的利用率，露天煤矿开采的重视程度及建设速度理应得到加强，尤其是在我国人口基数众多、人均资源占有量远低于世界平均水平的国情下，露天煤矿的建设对提升我国的综合国力更有至关重要的意义[4]。
3基于技术创新的露天煤矿采掘工艺
露天煤矿尤其是大型露天煤矿，年煤矿开采量需要达到一个极高的水准，然而煤矿开采的同时也会开挖出数千万立方米的土石方，对土石方的开挖势必会占用煤矿生产的时间，从而导致煤矿开采效率下降。因此，露天煤矿采掘工艺必然需要进行技术创新，同时还要合理安排采矿作业、衔接好工程之间的关系，并确保采矿计划及方案的合理性，以切实提升露天煤矿的开采效率。近年来随着露天煤矿企业的发展，在采掘工艺上的技术革新也获得了一定成效，主要体现在以下3个方面。
3.1运用组合台阶开采工艺
组合台阶开采工艺的创新与运用，是在连续工艺系统的基础上被开发出来的。该技术的优势之一在于有效增加了轮斗挖掘机的采掘量，在开挖露天煤矿上部覆盖的黄土时就用到了轮斗挖掘机，并辅以胶带运输机形成挖掘—输送的连续工艺。这种工艺在运用到剥离作业中之后取得了较为显著的效果，原本煤矿上方土层采用的是单斗—卡车的剥离工艺，而该工艺在施工过程中具有间断性，且近年来煤矿上方土层受煤炭销售情况、采场推进速度的影响，整体数量并不多，如果以电铲采掘上方土层，不仅需要重新架设运输道路，其作业成本也更高，在经济方面会为采场造成严重负担[5]。因此，矿场提出以轮斗直接剥离上方土层的构想，并配备了两台皮带车，从而实现了组合台阶开采，由轮斗挖掘机采掘上方土层的组合台阶开采方式，不仅有效提升了轮斗的开采量，还减小了单斗剥离的负担。在此基础上，还可根据实际情况增减胶带移设步距，从而提升生产效率。
3.2进一步优化采排关系
采排关系的优化是露天煤矿采掘工艺技术创新的又一个方向。要优化采排关系，通常需要考虑到不同阶段采掘剥离量的综合调整，以及排土运距的长短。排土运距越长，露天矿的剥离成本就越高；不同阶段剥离量的差异越大，则施工难度及工作量就越大。采排关系优化的关键是不能拘泥于原有的设计原则，应根据采掘深度的增加重新调整排土机的下排高度，使之能够符合生产及作业需求，但需要建立在技术及安全性能够得到可靠保障的前提下[6]。运距是指采场到排土场的运输距离，作为优化采排关系中的重要内容，运距的合理调整能够有效节省剥离运输成本，还能缩短运输时间，从而提升生产效率。原则上运距的数值越短，生产成本的控制及生产效率的提升效果就越明显，但随着露天矿场开采量的增加，剥离量也会逐渐上升，因此采场与排土场的运距应有一个尽量详细的设置及控制，保证排土场不会影响采场的开采，而运距的控制也要在此基础上进行。
3.3以抛掷爆破技术结合吊斗铲倒堆工艺改扩建露天矿
抛掷爆破技术是指形成抛掷漏斗的爆破，也有扬弃爆破的说法。在进行爆破时，被破碎的岩石因爆破造成位移从而爆破漏斗，该技术是由国外引进的，在与吊斗铲倒堆工艺进行结合后能将大量的剥离物填入采空区，这就可以大幅削减剥离量，从而实现剥离成本的大幅下降。此外，抛掷爆破技术具有大幅缩短工期的优势，因而能够加快工程进度。在对露天矿进行改扩建时有效应用该技术，能使露天矿改扩建的成本大幅降低，如1956年甘肃白银场露天矿利用1.5万吨炸药进行的大爆破，就属于抛掷爆破技术的应用典范。在应用抛掷爆破技术时需要控制炮制方向、爆堆形状、大小、密集程度及抛掷块度组成等因素，对施工技术有很高要求。而且抛掷爆破技术属于爆破技术的一种，具有较高程度的危险性，因此需要进行详细设计，并做好相应的安全保护措施。一旦抛掷爆破技术应用得当，再加上与吊斗铲倒堆技术的配合，就能够大幅提升露天矿的采掘量。
4露天煤矿采掘工艺技术创新的方向
结合上述内容及国内露天煤矿实际生产情况来看，露天煤矿采掘技术的创新应明确创新的方向，而方向的确定具体包括以下3方面的内容。
4.1圈定开采程度
开采程度的圈定是技术创新的理念基础。对于煤矿而言，其赋存条件、开采深度应作为圈定开采程度的主要参考依据，有的煤田很可能存在部分储量适合露天开采，另一部分储量适合井下开采的情况（不满足露天开采条件的一般都适用井下开采），因而需要对煤矿赋存成分进行划分。当前普遍认为露天开采在技术要求、开采成本及安全系数上均优于井下开采，因此在圈定开采程度时，应优先进行露天开采程度的确定。然而开采程度的圈定并不是一成不变的，如果开采的深入及市场的变化使得露天煤矿部分开采成本下降，那么就可以按照比例扩大露天开采的程度，为给后期开采程度的提升创造基础条件，对地面设施及排土场的布置应将露天采掘程度扩大的可能性作为考虑条件之一[7]。
4.2深入研究采掘工艺
露天矿的采掘工艺主要包含剥离、采煤两方面，因此采掘工艺的研究也需针对这两方面进行。露天矿采掘工艺会在很大程度上影响到煤矿企业的经济效益，所以对采掘工艺的研究与优化应当引起企业的重视。通常对采掘工艺的研究主要围绕以下几点开展：工艺与煤层赋存条件是否匹配；工艺技术难度；主要开采设备的动力支持；运输系统能否充分优化；开采、运输、排土设备的选型；主要设备与气候之间的适应性及新工艺所带来的性价比等。这些特点最终将体现在矿场的运营费用及总成本方面。采掘工艺应当具有灵活性，能够随露天煤矿的开采而加以调整，以适应不同开采阶段的不同要求。
4.3运输系统的调整
运输系统的调整及优化需要在确定采掘工艺之后进行，不同运输系统具有不同的特点及适应性，如单斗—汽车的间断式运输系统就具有较强的适应性与可塑性，但在效率上并不是最突出的；而运用运输胶带机系统效率更高，但是否选用又取决于运输距离、移设的方便程度（随着采掘深入，采场剥离作业运输地点也会发生变化）。总之，需要根据露天矿场实际需求及经济性等因素，综合考量运输系统的选用，使之在保证生产效率的同时尽可能降低矿场整体运营成本。
5提高露天煤矿采掘工艺方法的建议
5.1加强煤矿开采技术创新
科技是第一发展力，在以后的煤矿采掘工作中，相关技术研发人员要积极努力进行新工艺方法的创新，有针对性地解决煤矿采掘工作中遇到的难题，不断提高我国煤矿采掘行业的效率和水平，从而减少不可再生能源在开采过程中由工艺技术原因造成的损耗和浪费，促进我国煤矿能源行业稳定长久的发展。
5.2提升工作人员综合素质
相关煤矿采掘工作人员作为主要采掘工作的执行者，其综合素质的高低直接决定着煤矿采掘效率的快慢。因此，必须加强煤矿采掘工作人员的培训，提升其综合素质和专业能力，使采掘工作人员掌握相应的知识和技法，快速高效地进行煤矿挖掘工作。同时，提升煤矿采掘人员的综合素质，有助于使其在具体工作过程中规范作业、安全生产，减少问题的出现，杜绝事故的发生。
5.3进行合理有效的施工监管
此外，在实际的劳动生产过程中，煤矿采掘工作强度较大、工作内容机械重复，很容易会使煤矿采掘相关工作人员滋生反感厌工情绪，也会有些自制力不强的工作人员偷懒懈怠，不进行安全规范的生产作业。这时候就需要相关管理部门进行合理有效的施工监管，一方面要严格遵守煤矿采掘生产工作原则，坚决不能松懈偷懒，严格规范作业，杜绝安全事故的发生；另一方面，管理人员也需要站在煤矿采掘工作者的角度看待问题，尽可能科学合理地安排工作时常和工作内容，使相关采掘工作人员能够劳逸结合，始终以饱满的工作状态投入工作生产中。
关键词：煤炭资源 采煤技术 现状 建议
一、地方煤矿采煤技术的现状
地方煤矿目前的采煤技术多为综采，国有重点煤矿大多以此方法为主；普采，这是地方国营煤矿常用的方法；除此之外还有炮采，地方国营煤矿和乡镇煤矿都采用此种方式。而爆破采煤技术、普通机械化采煤技术、综合机械化采煤技术被誉为采煤的三大工艺，目前以综合机械化采煤技术来作为地方煤矿采煤技术的领导技术。
1.1爆破采煤技术
爆破采煤技术指的是采用爆破的手段来获取煤矿，然后人工进行装载，运输采用机械化的方式，工作空间顶板的支护采用用单体支柱。其采煤的工艺主要包括有打眼孔、放炮、人工装煤、机械运煤、移输送机、单体支护等等。
1.2普通机械化采煤技术
所谓的普采，指的就是普通机械化采煤技术，其最主要的特点就是在采煤过程、落煤过程以及装煤过程均实现机械化，其余的工艺和爆破采煤技术基本是相同的。
1.3综合机械化采煤技术
综采指的是综合机械化采煤技术，其工艺是在破煤、装煤、运输、支护等主要生产环节均全部实现机械化的技术，综合机械化采煤技术是地方煤矿当下最为先进的采煤工艺。煤层比较理想、地质条件比较好的煤田，应大力提倡综采。
2、目前地方煤矿采煤行业存在的不足
2.1，煤矿平均规模小，经济效益差
地方煤矿现有的中小型煤矿数量较多，国有重点煤矿平均能力也偏低，比国外平均规模低，因而全员效率、经济效益均差。
2.2采煤技术水平差别大，总体水平偏低
地方煤矿虽然拥有一些技术和设备都是一流的煤矿，但绝大多数煤矿的采煤技术都处于滞后阶段，还有一些技术、设备相当落后的乡镇小煤矿，黑矿在一定程度上还是存在的。
2.3采煤设备可靠性差，安全事故较多
地方煤矿有一部分煤矿的采煤设备质量差，可靠性低，而且存在相当大的安全隐患，井下作业设备比较简陋，存在很大的安全隐患，没有顾虑到工人的生命安全，一部分煤矿有待加强。
二、地方煤矿采煤业的发展及趋势
中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一。煤种齐全，为地方煤矿发展煤炭工业提供了必要的基础条件。
近年来，煤炭工业在地方煤矿国民收入中占据了越来越多的部分，使原先落后的回采工艺逐步的得到改善，大约在20世纪60年代推行了普通机械化的采煤技术和工艺，随即在70年代便推出了综合机械化的采煤设备及工艺，使得地方煤矿的采煤技术得高了极大的提高。
80年代对地方煤矿采煤业来说是一个全新发展的阶段，连采技术及装备被全面的推广，综采工艺开始面向电牵引、大功率、程序化的方向发展，煤矿的生产技术也在逐步的提高。
到了90年代，是地方煤矿高产高效的矿井建设的时期，到2005年，已经建成了以神东、兖矿为代表的高产高效并且具有现代化的矿井一共184个，年产量为百万吨的综采队共有195个。
随着21世纪的到来，高新技术成了科技发展的方向，其中以生物工程、信息技术、材料科学等作为发展的主要代表。而传统的煤矿开采工业，其技术含量较低，缺乏产品附加值，它的发展收到了高新技术的威胁。并且煤炭开采和环境的破坏也开始引起了人们的关注。由于地方煤矿资源相对馈乏，在以后相当长的时间内煤炭仍是作为主要能源使用，因此，煤炭行业的改革是必要的举措。
三、对采煤技术发展的建议
作为煤矿生产的中心环节，采煤技术除了受到资源的限制外，其技术工艺的实用性和先进性起到了主要的决定作用。采煤技术要遵循高产、高效、高安全及煤炭高回采率的原则。一部分中小型煤矿由于管理水平的限制，在采煤方法上比较落后，造成地方煤矿煤炭资源回收利用率较低，因此，采煤技术需要改进。
1、优化采煤技术
地下作业是采煤工作的最大特点，在进行煤矿低下开采时，经常会涉及到很多环节的同时开展，同时，供需复杂，需要以开采作为中心，进行挖掘、通风、排水等多个环节的同时进行，这时对采煤技术的优化就成为了一种必然趋势。采煤技术的优化，指的就是在矿区采用先进的采煤方法，并且对相关的生产系统进行优化和改造，使生产组织和作业方式都随之进行变革，达到提高生产效率的目的，进而实现经济效益与社会效益的有机结合。
2、采煤的高新技术应用
要使煤矿行业进行高产、高效、安全的开采，就必须改造传统的开采方式，采用新的技术和设备，主要包括下面几点。
2.1借鉴国外采煤的先进技术，实验无人采煤的程度，不断发展采煤技术，提高采煤的效率。
2.2对开采技术中遇到的难题进行研究,找出有效地解决办法，在展开进一步的理论研究上，运用新技术，完善采煤的相关技术，使其成为真正的高产、高效、高回收率、高安全的开采方法。
2.3根据开采条件及地区资源情况,选择适宜的开采技术，让资源发挥最大优势，同时辅助相关技术支持，提高资源利用率，减少浪费至关重要。
2.4环保型的采矿技术的发展和环境保护的问题成了全球性的战略课题。联合国以及世界自然保护同盟等共同发表了保护地球的声明。因此，煤炭的开采技术的发展要考虑到环境因素，在提高资源回收率的同时，又不对环境造成破坏，使煤炭工业可持续发展。
总之，环境问题与资源发展问题共存，地方煤矿的煤炭工业要飞快发展，必须经过一次洗礼，煤矿要在确保矿井安全生产的前提下，经过技术改造、采用先进的采煤技术后，提高矿井生产能力，因地制宜采用最优化的精细化采煤技术，从而提高煤矿的资源回收率，达到节约煤炭资源、实现潜在节约能源的效果。
参考文献：
[1]杨新安.21世纪的采煤技术[J].中州煤炭,2001,(03)
[2]《煤矿开采》期刊征稿简则[J].煤矿开采,2005,(04)
[关键词]煤矿采掘工作面；顶板管理；存在的问题；处理方法
中图分类号：TD327.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0023-01
0 引言
煤矿采掘工作面的安全问题一直以来都是煤炭行业关注的主要问题，为了保证煤矿的安全生产，最重要的是做好煤矿采掘工作面的顶板管理工作，防治顶板事故的发生，从而保障井下作业的安全性与高效率，进而推动煤矿事业的和谐发展。
1 煤矿采掘工作面出现顶板事故的原因分析
1.1 煤壁附近要素的影响
采掘煤矿是在地下，因此地质状况会严重地影响煤矿的开采。在进行采掘的时候，如果影响到原生裂缝，那么会使煤层面板的应力复杂化，进而增加岩块的游离性，不利于煤矿作业的顺利进行。在开展井下爆破或者是支护的情况下，倘若煤层不够牢固，再有爆破形成的崩塌情况，那么会增加煤层顶板的压力，进而导致二次崩塌和顶板事故的出现。
1.2 工作面两端位置的影响
实际上，在采掘煤矿的时候，务必结合场地施工的地形状况决定工作面两端的机尾和机头的位置的移动。可是，在进行移动的时候，倘若超出了支护构造，那么会导致顶板出现一些松动，在严重的情况下会造成全部顶板的松动、下落，进而导致顶板事故。在煤矿生产实践当中，施工者常常难以对直接定的现状和工作面两端的移动进行有效地控制。为此，在移动的过程中，需要结合工作面的实际采掘现状，按部就班地移动棚脚，防止顶板出现松动和下落的情况。
1.3 连接巷道的冒顶事故
根据一部分煤层的直接顶面临构造采动以及原生裂缝的情况，如此的构造常常会导致裂缝的互相交错，进而使形式多样的游离岩块形成。出现冒顶情况的原因是在井下爆破或者是支护的过程中，由于支护的倾斜或者是不牢固进而造成煤帮附近具备太大的压力，这样最后会被压塌。倘若煤层自身不具备强度较高的片帮抵抗力，那么会逐步地减小空间支护能力，最终会造成冒顶现象的出现。
1.4 顶板破碎的事故
在煤矿采掘当中，出现故障面坍塌在很大程度上是因为断层带地层的软化。为此，施工者在采掘的过程中，通常会借助泥质材料来填充岩层，这样做的目的是为了实现岩石整体性和稳定性的提升。除此之外，还应当结合煤矿井下由于爆破而破坏岩层的情况，倘若其形状或者是构造出现了变化，那么会增加顶板的负面压力，在压力到达顶板的最大许可值的情况下，冒落的情况会出现，从而不利于煤矿采掘效率的提升。
1.5 放顶线附近的冒顶事故
一般而言，在采掘煤层的时候，倘若过快地掘金煤层，那么会增加顶板下沉的速度，进而使很多大型的游离岩块形成，这不利于回柱工作的正常进行。为此，在采掘煤矿的时候，倘若放顶线的附近缺少稳定性，那么不但会对全部煤层的稳定性产生影响，而且在回柱的过程中还会造成顶板冒落的情况，从而对施工者的施工安全性产生影响，最终延误回拆。
1.6 掘进巷道的事故
煤矿采掘牵涉到非常多的要素和危险系数较高，掘进巷道是煤矿采掘工作十分重要的一个组成部分，掘进巷道会出现比较多的事故。在进行掘进的时候，常常会由于工作的失误而导致顶部岩体的松动和破裂，可能还会造成煤矿矿井的坍塌。为此，在掘进巷道的过程中，实施有效的支护非常关键，这样可以避免岩体出现冒落的情况。
2 采掘工作而顶板管理存在的主要问题及措施
2.1 强化顶板管理，增强煤层稳定系数
在实际的煤矿开采过程中，要对开采的煤层顶板进行强化管理。一是按标准制度进行管理。为确保煤矿安全生产、高效生产，要求施工人员与管理人员必须严格按照国家颁布相关标准和制度，在把握好煤矿的采掘质量的基础上，对开采煤矿的工作面顶板按照相关标准进行管理。特别注意的是，必须定期对顶板的支护进行检查和质量审核，以保证顶板的稳固性。二是做好顶板支护工作。在开采工作面上进行特殊支护作业时，必须提前做好支护工作，严格各项检查标准，以降低安全事故的发生率。
2.2 加固局部煤层顶板
随着现代化矿井开采深度的越来越大，煤层之间的压力相应增大，很容易导致煤岩层发生离层现象、最终因为顶板的压力过大，顶板的自身稳定性将会越来越小，因此，在进行煤矿采掘的工作面顶板管理中，局部的煤层支护更需要得到重视，要以加强煤岩层的支撑力为目标，降低防范冒顶事故的发生率。
2.3 选择对应的顶板支护形式
就局部厚煤层的回采支护方式来说，主要采用的是在构造带两侧进行支护的方式，这种方式是通过局部充填来取代垮落的煤层，来实现对顶板的管理，利用这样巧妙的构造，使得支撑完整，同时提高了煤层的稳定性，具有支撑能力大、控制范围广且操作性较强、比较稳定等优势。但随着采矿高度的升高，矿井中的矿压现象也逐渐显露出来，这也导致了支柱的升高，从而稳定性降低的现象。当支柱中心的位置发生改变时，很可能直接倾倒，最终出现安全事故。所以，要针对不同的实际情况，应选择对应的支护形式，进一步提高顶板的稳定性。
2.4 做好巷道顶板的管理
要想做好巷道顶板的管理工作，首先要掌握巷道开掘后围岩体的范围及围岩应力的分布情况。需根据巷道围岩应力的因素：围岩的性质，巷道所处的深度、巷道周围的地质构造、水文变化、巷道的断面形状等，了解围岩应力分布情况及在此应力作用下围岩的变形和位移后，才能选择合适的支护材料和支护形式，达到维护巷道的目的。其次要从有利于巷道围岩的稳定性出发，合理选择巷道的施工方法，减少各个工序对顶板管理的影响。最后按照作业规程规定控制工作面空顶距离和临时支护的长度，尽可能缩短工作面空顶时间和临时支护巷道的长度。
3 结语
综上所述，针对煤矿采掘工作面顶板的管理工作，在实际的工作中必须加强多方面的监管，完善各项开采保护措施，并搞好工作面顶板的管理基础工作，进一步提高相关人员的安全生产意识，减少煤矿采掘顶板安全问题，才能全面的提高煤矿采掘工作的效率。
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