如何提高现代化矿井采煤效率之探析

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【摘 要】由于煤炭是不可再生资源，经过几十年的开发利用，许多矿井相继进入资源枯竭阶段。对于以盈利为目的的矿井来说，资源开发一直是他们最为关注的问题，在有限资源背景下如何提高煤炭开采效率应作为现化代矿井研究的重要课题。为此，本文分析了传统采煤方法的资源开发现状，然后以此为基础提出了提高采煤效率的针对性措施，并简要介绍了现代采煤先进技术。

【关键词】现代化矿井；传统采煤方法；开发利用现状；现代采煤先进技术

我国煤炭资源消耗比重占到世界的2/3以上，这是由于我国能源结构基本国情所决定的，即煤炭资源储量相对丰富，其他能源储量和储备相对较少。但煤炭是不可再生能源，若以每年30亿吨以上的采掘速度开发利用煤炭资源，据专家分析，在没有探明新储量的前提下，最多100年内煤炭资源将一采而空。因此，在没有找到合适经济的替代资源前提下，为了保证煤炭资源持续不断的供给，煤矿企业首先要做的就是如何改变传统工艺并利用现化化先进采煤技术来合理开发利用煤炭资源，提高煤炭采出率。

1 我国传统采煤开发利用现状

1.1 采煤机械化程度不高，缺乏自动化工作平台

传统采煤技术多以人工开采为主，严重缺乏机械化、自动化及信息化这样的采煤技术，在实际采煤时没办法实现人机一体化操作，也没办法在最短时间内完成煤炭开采为煤矿企业创造更大的效益。因此，传统采煤工作因为没有建立信息化平台所以无法实现采煤的远程动态监控无法实现采煤机自动割煤、自动调节等一系列功能。

1.2 采煤秩序不当

当前小煤矿并没有彻底退出历史舞台，因资金链受到限制，从而无法引进高素质人才，降低了煤炭开采效率，也无法配备现代化的先进采煤设备，导致开发成本高、煤炭开采采量低，劳动条件差，设备检修率高。

1.3 采矿人员缺乏专业素养

采矿人员文化素质不适应高新采煤机械的运用、操作有一定难度。对自身要求不够严谨，缺乏约束力和自身学习的能力。

2 如何提高采煤效率

2.1 基于现代化信息技术平台的建立，提升采煤效率

在煤炭开采过程中，信息化平台的建立，能够有效分析煤层的厚度与软硬度并自动切割；能够对综采装备液压支架与采煤机进行远程监控，实现煤炭资源的合理开采；能够及时的监测采煤机械的使用情况和矿井内的安全系数，以防止事故的发生；可以有效地防治提升对地压的冲击。信息化平台的建立，可以通过使用现代化的技术手段，提升煤炭资源的开采效率。

2.2 基于煤矿产业的集团化，大力推进采煤技术的机械自动化

随着煤矿企业大型化、集团化发展，大部分煤矿企业都有能力购买先进机械设备和配备专业技术人员。所以，在煤炭资源的开采过程中，煤矿企业要提高采煤技术的机械化水平和自动化水平，实行井巷监测，强化对深矿井采煤的监测力度，进一步推动煤炭资源开采的机械化发展。此外，现代煤炭企业要掌握岩层定向水力压裂技术和倾斜深孔爆破技术等顶板快速处理技术，使用顶板快速处理技术，能够增加顶煤同收率，还可以在不影响工作面的情况下，让顶煤易破碎，就能把煤炭资源的开采工序优化，尽量的缩短煤炭的开采时间，提高采煤效率。

2.3 提高采矿人员的素质，重视新型人才的引进

现代煤矿企业要重视采矿人员素质的提升和人才的引进，要对采矿人员进行上岗培训，定期对采矿人员进行专业的技能培训，加强采矿人员的专业技能水平。同时还要加强对采矿人员职业道德方面的培训，并制定相应的绩效考核制度。为煤炭企业的新老采矿人员创建交流平台，督促采矿人员学习煤矿企业的采煤制度与职业道德规范，帮助新进的采矿人员掌握基本的采煤技术，加强采矿人员的安全意识。

2.4 提高采煤工艺，规范产业秩序

现代煤炭企业要加大研究煤炭资源的高效集约化的开采技术，建立高生产率和高可靠性的矿井，开发以采煤集中化和增加单产的采煤技术，以扩大煤矿企业的经济利益空间，降低采煤成本，提高采煤效率，加大采煤机械的使用，提升采煤的安全度，使用采煤过程的自动化监控，采用科学的管理措施，提高煤矿企业的业务水平。另外，还要加强煤矿产业的规范力度，对于采煤、运输、销售的过程，要制定严格的工作流程，防止出现重复工作的现象，规范每一个工作环节，确保每一个环节都有人员进行管理。例如，要安全专业的机械维修人员对采煤设备进行维护，操作人员不能对其进行维护，防止出现工作秩序紊乱的现象，妨碍采煤工作顺利进行。

2.5 做好防治瓦斯和火灾工作

在煤炭资源的开采过程中，瓦斯爆炸和火灾都是比较常见矿井事故，会对采矿人员的人身安全造成严重的威胁，影响矿井的正常生产。所以，现代煤炭企业要重视矿井内瓦斯和火灾的防治工作。瓦斯的防治主要是做好瓦斯自动监测断电报警装置的安装；要求相关负责人随身携带便携式瓦斯检测仪；入井采矿人员必须携带自救器并熟练的掌握其使用方法；合理设置同风流、移变站等瓦斯检查点；时刻关注井内瓦斯积聚的变化，发现问题及时解决；制定全面的瓦斯防聚措施。火灾的防治要不定时的检查机电设备防止发生电气失爆的事故；确保砂箱和灭火器的数量符合要求，没有过期，满足压力要求；强化采煤设备的检修确保煤矿采煤过程的安全性和高效性，实现煤矿企业的可持续发展。

3 现代采煤技术

3.1 水力采煤领域的发展

水力采煤是指从地表钻孔至煤层借助送至孔底的水水射流切割破碎煤层，使之变成具有流动性的煤水混合物。通过水力或气举提升的方法提升到地表并在地表进行煤、水分离的一种采煤方法。通过水力采煤的发展得到了一下有用的结论：（1）为提高采矿效率和单井采煤量并降低能耗，必须将钻孔水力采煤系统的三个关键技术有机地结合起来进行设计。射流泵的设计应该满足煤颗粒最低悬浮速度、无量纲参数的最优化以及防止汽蚀的要求；（2）在射流泵喷嘴形式的选择中，可以根据吸入颗粒的大小来选择中心喷嘴或环形喷嘴射流泵；（3）气举的提升和背压作用可以提高射流泵的提升能力并降低能耗。

3.2 气化采煤技术

气化采煤技术是将处于地下的煤进行燃烧，通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体，集建井、采煤、气化工艺为一体的多学科开发洁净能源与化工原料的新技术，其实质是只提取煤中含能成分，变物理采煤为化学采煤，被誉为第二代采煤法。这种技术还可以回收，老矿井中没有采完的煤炭资源，而且还可以开采难以开采和安全性、经济性不好的各种煤层。这种煤气不仅可以作为合成甲烷、甲醇等原料气，地下气化过程留下的残渣，减少了地表塌陷程度，同时也方便对残渣的清理和利用，符合可持续发展的原则。

3.3 深矿井开采技术

深矿井开采技术的关键是煤层开采的矿压控制、对地压冲击的防治、瓦斯的治理及深井通风管理、井巷布置等；需要研究的是深井围岩状态和应力场的分布状态。深井环境的变化和深井巷道快速掘井与支护技术；深井冲击地压防治技术和监测技术，深矿开采有关的配套技术，深井治理装备的配置技术。

4 结语

资源是煤矿企业赖以生存根本，因此，现代化矿井建设必须以提高煤炭开采效率为根本目标。具体来说就是要改变落后的生产模式，建立现代化信息技术与管理平台，积极采用先进采煤新技术，保障煤炭资源合理开发利用。

参考文献：

[1]陈宝红.试论现代煤矿企业提升采煤效率的方法[J].现代工业经济和信息化，2014（05）.

[2]秦树国.现代煤矿企业提升采煤效率的方法探析[J].山西煤炭，2012（08）.

[3]赵振翮.现代煤矿企业提升采煤效率的方法探析[J].科技论坛，2013（12）.