發布時間：2023-09-22 09:38:07
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關鍵字：煤礦采礦；技術；方法；安全；可持續發展
中圖分類號：TD163 文獻標識碼：A
煤礦開采技術和改革隨著當今科技經濟發展新形勢以及地方煤礦的發展需求影響而必須面向經濟建設主戰場，使其能夠在煤炭開采技術的前沿有立足之地，并且能夠對解決煤炭工業工程的實際問題起到一定的作用。因此，如今越來越多煤礦采礦技術和開采方法被廣泛應用，它們也會起到越來越重要的作用。
一、我國的煤礦
我國雖然說從油和氣貯藏而言方面是一個相對貧乏的國家，但是我國的煤炭含量卻是
相當的富有，在一次性能源中煤炭就占了70%左右。可以說，長期以來煤炭一直是我國一次性能源結構中的主要能源。越來越多的生態問題也隨著煤礦越來越大的開采規模而被凸顯出來，比如說像是建筑物和農田的大量被破壞、堆積成山的矸石、徑流量逐漸減少的河川、嚴重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趨惡化、地下水中礦物內的有害物質越來越多等現象都是由于煤礦的開采而引起的。由此，采取合理的開采技術以及有效的開采方法和防止措施，這對于煤礦開采實施可持續發展戰略也就顯得尤為重要。
煤礦開采的中長期研究開發和技術儲備是需要重點從事的工作內容，這樣才能夠保障采礦新技術能夠緊隨產業科技前沿步伐。將主導的核心技術定位于煤礦開采技術及配套裝備，這不僅能使技術占領制高點，還能夠保障煤礦產業的生存和發展。
二、適用于我國煤礦采礦中的新技術
生產能力較小的煤礦、復雜的地質構造引起的煤層賦存變化大、急傾斜煤層和薄煤層占了一定數量，這幾點給許多地區的開采都帶來了較大困難，因此，為了使礦井的高產高效得到提升，對于采礦技術的分析和開發就變得至關重要了。單一長壁采煤方法對于煤礦而言已經日趨成熟，像是放頂采煤技術、采用偽傾斜柔性掩護支架采煤法應對急傾斜煤層、小階段爆破落煤等采煤方法就是現今主要發展的幾種方法。
（1）采煤技術中的炮采放頂煤。首先就是主要針對煤層厚度為5m以上的傾斜和急傾斜煤層的滑移支架放頂煤采煤法。是由頂梁和支柱兩個部分組成滑移頂梁，頂梁和前梁彈簧鋼上必須有前梁和后梁經過，或者說是與導向槽連接，且有2-5個數量不等的液壓單體柱為其支架的支柱。除此之外，其探梁或者是挑梁是可以安置在前梁前端的，尾梁是可以安置在后梁尾端的。這樣的滑移頂梁支架不僅具有比例安全可靠的優勢，而且還具有可以自移、較輕的質量、簡單的結構、拆卸安置便利、較低本錢、較強適應性等優點。因此，這是適合廣泛推廣運用于中小型煤礦中的開采技術。但是，就工作面而言，其偏低且較差穩定性的支架初撐力和工作阻力，這是滑移支架開采所面臨的主要難題。第二個就是二型鋼梁放頂煤開采，它是將二型鋼梁、單體液壓支柱對棚架設的方式采用至二型鋼梁放頂煤上作面支護，將放炮落以及人工破網放煤采用至工作面，并對其進行分別采放。這類應用比較適合于鄉鎮煤礦、煤層變化較大賦存條件或者是較低水平技術的地區。
（2）采煤技術中的偽傾斜柔性掩護支架采煤法。煤層傾角的大小決定了這種采煤法的工作面區段高度，其工作面的傾角會隨著偽傾斜柔性掩護支架采煤法而變緩，加上其較長的工作面，從而其長壁采煤法巷道部署、生產系統簡單以及掘進率低的相關系列特征都是由于具有緩斜、傾斜煤層導致的。為了達到隔開工作空間和采空區的目的，將這種采煤方法應用于掩護支架是極為合適的，它不僅能將復雜頂板的辦理工作大大簡化，還能夠創建一個良好的條件保障生產安全，將工作面煤炭自溜，使得勞動強度減弱。對于開采傾角大于印而言這種偽傾角柔性掩護支架采煤法是最合適不過的了。
（3）采煤技術中的小階段爆破落煤采煤法。將區段內煤體分成多個小區段而進行的無人員、無設備、無支護這樣“三無”的工作面開采采煤方法被稱之為是小階段爆破落煤采煤法。對于開采傾角大于400的范圍、厚度為3.5-7.5m且頂底板不易滑落的不規則煤層，最適用的采煤技術就是小階段爆破落煤采煤法，比如說是低瓦斯礦井。較好的安全性、簡單的回采工藝、較高的工效是它的優點特征，而相對的缺點就是較低的回采率、復雜的通風系統以及較困難的風流分配。
（4）采煤技術中的刨煤機采煤方法。刨煤機開采技術不僅對于煤炭生產效率的提升有著很大貢獻，同時它也是中等及薄煤層開采初次進行成功的技術典范。其每刀截深根據煤的硬度可達到250mm，智能驅動系統是現今工作面輸送機和刨煤機所廣泛采用的系統，加上有支架控制系統的可靠配合，使得工作面采煤的全部自動化得以順利實現。刨煤機相較于滾筒采煤機而言是比較簡單的，滾筒采煤機是需要有專人根據可彎曲鎧裝輸送機的平面進行“找平”，而刨煤機僅需要由一根無極繩對機體進行牽引，在可彎曲鎧裝工作面輸送機上焊接導軌，使其割煤由工作面端頭開始沿導軌滑行。
三、對采礦方法的簡單分析
采礦方法發展到今天已經有超過100種，像空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法是目前最流行的以采礦過程中的地壓管理方式為依據的三種方式。但是，當采礦方法運用不當時是會導致危險和危害出現的，以下將對其進行簡單分析：
（1）為礦體開采帶來不便與難度且使開采作業的危險性增加了一定幅度，這可能是由于礦體勘探的程度較低沒有對埋藏情況和規模有清楚的了解、錯誤的對采場采準工程進行布置、對采準工程有欠缺或滯后等原因所引起的。
（2）冒頂、片幫、地壓增大的隱患與危險等情況出現在開采作業中，這可能就是由于采礦方法或順序不當所引起的。這不僅會使得不合適的開采工藝、復雜的安全生產條件以及頂板管理不方便等情況出現，嚴重的還會直接導致各種事故發生。
（3）地壓在開采時增大、采場的頂板出現冒落、片幫、變形甚至被破壞的回采巷道等情況則是由于不合理的采場結構參數和回采順序所導致的。
（4）人員由于回采工作面的人行通風天井與聯絡道沒有貫通，使得他們進入回采工作面只能選擇從出礦口進入，這樣就無法保障他們的作業安全性。
（5）人員的通行會受間距過大的采場人行聯絡道影響而變得困難。
（6）由于不貫通的天井與上部中段平巷以及不暢通的通風條件，從而導致沒有新鮮的風流進入采場，這樣極易導致人員炮煙中毒事故的發生。
（7）人員由于采場作業在出礦口出礦或出礦中出現礦石懸空后進入而導致自身陷入礦石流中，從而引起傷亡事故的發生。
結語
采礦科學發展的主題永遠都會圍繞著采煤方法的完善和技術的進步，因為它不僅對煤炭開采的各環節變革有一定的促進帶動作用，而且能夠促使現代采煤的高產、高效、高安全性和高可靠性得以實現，將采煤技術和方法與現代的高新技術相結合就是其基本途徑。
參考文獻
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【關鍵字】煤礦采礦；新技術；開采方法；炮采放頂煤；井下采煤
一、引言
隨著整個社會對煤礦需求量的增加以及科學技術的進步，在煤礦采礦中，為了提高效益，促進煤礦開采的發展，提高開采的效益，運用新技術和新的開采方法是一種必然趨勢。文章主要結合煤礦采礦的實際情況，對新技術和新開采方法進行了探討分析。
二、煤礦采礦的新技術
煤礦采礦是一項比較復雜的工作，同時也存在著較大的風險。在很多的地方，由于設備較差，技術水平不夠，煤礦的生產能力比較小，并且地質構造復雜，薄煤層和急傾斜煤層較多，給開采工作帶來了很大的困難，為了提高開采效益，需要采用新技術，以達到最好的效果。
1、炮采放頂煤采煤技術。該技術的運用比較廣泛，主要包括以下兩種類別。第一、滑移支架放頂煤采煤法。滑移頂梁包括兩個組成部分：頂梁和支柱。前梁和后梁是通過頂梁、導向槽或者是前梁彈簧鋼進行連接的，支架的支柱是液壓單體柱，數量不完全相等，一般是2—5個。滑移頂梁支架具有多方面的優點，既安全又可靠，并且結構簡單，質量較輕，能夠自由移動，拆卸和安裝方便，成本低廉，適應性強，在施工實踐中具有廣泛的運用。一般來說，當煤層厚度大于五米的時候，可以采用這種方法開采，它主要適用于傾斜和急傾斜煤層。第二、二型鋼梁放頂煤開采。該方法的支護使用的是二型鋼梁，運用單體液壓支柱架設棚，工作面采用放炮落，人工破網放煤。如果煤層條件較差，或者技術水平較低，可以采用這種方法進行煤礦開采。運用二型鋼梁對棚進行支護，運用放炮落煤，并且需要及時支護。對于放頂煤，采用分段、多輪作業方式，為控制放頂煤量，可以采用人工堵口的方式。
2、偽傾斜柔性掩護支架采煤法。該方法的工作面較長，傾角比較緩慢，其生產系統具有簡單、掘進率低等特點。該方法將工作空間和采空區隔開，不僅簡化了管理工作，還保證了生產的安全，降低工人的勞動強度，主要適用于開采斜角煤層。埋藏穩定、煤層厚度變化不大的可以運用該方法進行開采。在回采的過程中，回風巷需要將支架不斷的接長，而進風巷的支架則需要不斷的拆除。當工作面到達采區附近，則需要將支架全部回收。
3、小階段爆破落煤采煤法。使用該方法，首先將區段內的煤層分成多個小區段，并且，在工作面沒有施工人員，施工設備和支護措施。該方法主要適用于開采傾角大于四十度的情況，煤層厚度在3.5—7.5米之間，并且頂底板不容易滑落，不規則的煤層。它具有安全性強、回采工藝簡單、工作效率高的特點。但是它也有回采率低、通風系統比較復雜等缺陷與不足。
4、刨煤機采煤方法。該技術最先在中等和薄煤層開采中得到了運用，適應了開采的實際，大大的提高了開采的效率。它的切割速度可以達到3m/s，功率可以超過800kW，每刀的切深可以達到25cm。刨煤機的開采系統簡單，工作效率高，適應了煤礦開采的實際，能夠收到良好的開采效果。目前，在實際工作中，采用智能驅動系統來驅動刨煤機，并采用可靠的支架控制系統，從而有利于實現采煤的自動化。此外，支架的前移也能夠實現自動化，從而增加了支架的可靠性，也提升了整個系統的自動化。在適用范圍上，刨煤機可以適用于特薄煤層的開采，最小的開采厚度可以達到0.6m。為了提高穩定性，便于實際操作和維修，采空區一側的刨煤機導軌和附件需要焊接在輸送機上面。為了減少粉塵的產生、防止部件過分磨損，還有必要安裝刨煤機水平控制系統。
三、煤礦采礦的開采方法
就煤礦采礦開采方法來說，它包括很多種類，在施工中運用得比較多的，效果比較好的包括以下幾種。
1、井下采煤。如果煤層的傾角大于十度的話，一般采用水平開采，對每一水平又將其分為若干的采區。先完成第一水平的開采，然后再進行下一水平的開采。對于近水平煤層的開采，應該將其劃分為幾個盤區，先開采中間的煤層，再開采較遠的煤層。如果存在多個煤層，先開采第一水平最上面的煤層，再自上而下進行開采，開采完成之后，再向第二層轉移。井下采煤又可以分為旱采和水采，水采的運用十分少，運用得多的是旱采。旱采又包括壁式和柱式兩種采煤法。壁式采煤法產量大，效率高，柱式的支護費用低廉，節省成本，但是回采率也比較低。
2、露天采煤。對于露天采煤，通常將井田劃分為若干水平分層，自上而下逐層開采。首先將巖煤松動破碎，然后使用采掘設備將巖煤整體采出，并通過運輸設備運往指定地點。露天采煤具有生產空間不受限制，能夠使用大型機械設備，生產效率高、開采成本低等特點。此外，資源的回采率比較高，可以對資源實現有效的利用，安全隱患小，可以最大限度的保護作業人員的安全。但是，露天采煤往往會占用大量的土地，也會對環境造成污染。
3、急傾斜煤層采煤。運用該方法采煤的時候，首先應當對采區進行合理的劃分，盡可能的加大采區的尺寸和煤炭儲量，在進行采區劃分的時候，應該考慮生產設備和回采工藝的要求，進行合理的劃分。為了使開采順利進行，適當的加大采區的走向長度和階段的垂直高度。在施工中，還要改進巷道的布置，優化生產系統。巷道布置一定要滿足安全生產的各項要求，保證良好的通風性能。
四、結束語
總之，在煤礦采礦實際工作中，運用新技術和新開采方法具有重要的現實意義。它能夠減少事故的發生，提高煤礦采礦的效益，促進整個煤礦采礦的發展。今后在實際工作中，要圍繞煤礦采礦的實際情況，不斷完善開采技術和開采方法，進而帶動煤礦采礦的變革，提高煤礦采礦的安全性和可靠性，促進現代煤礦采礦的高產和高效，提高采煤的綜合效益。
參考文獻
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[2]張繼軍.采礦新技術在小煤礦中的應用[J].黑龍江科技信息，2011（23）
[3]史杰.煤礦采礦新技術的探析[J].華章，2011（8）
關鍵詞：煤礦；采煤方法；技術分析
中圖分類號：X752 文獻標識碼： A
煤礦開采方法與技術的合理化應用不僅關系著現代煤礦開采的效率與安全性，還直接影響著煤礦企業的經濟效益與可持續發展。在當前煤礦開采規模不斷擴大的條件下，煤礦開采技術已逐漸朝向集約化、精細化與機械化方向推進，特別是部分大型開采設備的應用，大幅度改善了煤礦企業生產的安全性，促進了煤礦生產自動化程度的提高。因此，加強有關煤礦采煤方法與技術的分析，對于改善煤礦生產的質量具有重要現實意義。
1煤礦采煤方法與技術分析
煤礦采煤技術研究直接影響煤礦生產效率，對采煤技術進行合理化管理也能有效提高煤礦的采煤效率，針對不同煤層的分布情況，企業實際人員可以根據煤礦生產情況的不同設計出有效、合理的采煤方式。
1.1長臂采煤法
針對煤層分布理想、煤儲量大、地質條件優質的煤田，煤礦企業采用長壁采煤技術，其主要特征就是對工作面進行長壁推進、長壁布置。為了提高開采作業穩定性，在采空區預留煤柱的空間，在開采推進出一段距離后，保留一部分煤柱，從而達到促進間歇性推進的目的。現階段，長壁采煤的主要方法工藝有三種，分別是：炮采、綜采、普采。這三種工藝的區分方式是以機械化程度的不同為標準，在煤礦采煤時具體采用何種工藝按照煤層分布的實際情況進行選擇。
a）炮采主要針對較薄煤層及邊角煤層塊段，其操作方式主要是在煤壁上打出炮眼，然后利用爆破方式使煤層破碎，通過人工裝煤或機械運煤方式進行運輸。煤礦頂板采用摩擦式金屬支柱對煤礦進行安全防護。炮采機械化程度不高，所以工作效率不高；
b）綜采是一種機械化程度較高的采煤方式，其中采煤、裝煤、運煤及防護裝置都是使用機械化手段。綜采是一種全機械化的采煤技術，其生產效率也優于另外兩種采煤方式；
c）普采主要針對煤層塊段，在儲量小、地勢復雜的環境下，普采的機械化程度較高，通常使用采煤機完成落煤及裝煤，運煤及頂板防護裝置與炮采工藝相同。
1.2傾斜長壁采煤法
傾斜長壁的采煤技術與長壁采煤方式基本相同，唯一不同的是在工作面布置及巷道布置情況方面存在一定差異。在基礎設備相同的情況下，傾斜長壁采煤法不需布置采區，所以采煤區投產速度快，同時傾斜開采有利于地下積水進入采空區，導致排水作業量減少。從另外角度來看，傾斜采煤工作面受到煤層傾角的分力作用，導致頂板的懸臂巖層向采空區移動，使頂板巖層具有拉力作用，有利于采煤作業頂板的管理。
1.3條帶開采技術
條帶開采技術，也被稱為保護性開采技術。首先將煤層進行按條帶劃分，通過開采1條，保留1條的方式，使得保留下來的條帶能保持穩定，從而有效降低煤礦采動影響的危害。在保證地表建筑物可靠的前提下，條帶開采技術對防止地表下沉有很好作用。在區域內進行條帶區分首先要做的是研究該區域內地表移動情況，以保證條帶劃分的科學性，提高預留條帶的價值。條帶開采技術優點是投入設備簡單，經濟性好，其缺點是開采資源的回收率低。
1.4放頂采煤技術
放頂煤采煤法就是在厚煤層中，沿煤層（或分段）底部布置1個采高2m～3m的長壁工作面，用綜合機械化采煤工藝進行回采，利用礦山壓力的作用或輔以人工松動方法使支架上方的頂煤破碎成散體后由支架后方（或上方）放出，并予以回收的一種采煤方法。放頂采煤技術是針對煤層較厚的礦區，主要通過在煤層底部開采1個工作面，然后使用普通采煤方式回采煤炭，利用煤礦的壓力，把頂煤破碎部分放出。這種采煤方式的優點就是經濟性好、工作效率高，缺點就是煤炭回收率低，該方法能作為輔助技術，與條帶開采技術進行融合運用。
1.5離層注漿技術
離層注漿技術是當前采煤工作中的重要采煤技術，其主要用于調整覆巖及地表下沉速率，基本操作步驟為：對地面采空區上部的覆巖進行鉆孔處理，利用高壓將液體填充材料通過鉆眼充填到采空區中，以減小采空區下沉。同直接在采空區填充漿液的方法相比，離層注漿技術的施工不在井下開展，對于安裝好的生產系統不會產生影響，且該技術具有更高的煤炭回收率和經濟性
2煤礦采煤方法與技術選擇的影響因素及選擇原則
2.1煤礦采煤方法與技術選擇的影響因素
a）經濟性因素。煤礦生產的經濟效益是采煤方法選擇的重要考慮因素之一。先進的采煤設備應用需大量成本投入，依據投入與產出之間的關系，恰當選擇采煤方法與技術是保證煤礦開采高效益的基礎。在采煤方法選擇時，還需對材料供應狀況進行分析，如對于假頂材料及填充材料的取材成本能否有效降低，材料可否進行就地取材等；b）技術性因素。技術水平，尤其是生產設備供應及裝備水平等是采煤方法選擇的限制性條件因素。在現代科技水平的不斷發展下，國內的采煤方法與采煤技術也在不斷創新，高效、高可靠性與安全性的采煤方法也會逐漸涌現；c）地質條件因素。（a）煤層地質構造。當煤層地質條件比較穩定時，通常采用綜采，而當煤層條件不穩定時，通常采用普采；在采煤方法選擇前應先勘察開采區域內的地質構造狀況；（b）煤層厚度。要根據煤層厚度的不同選擇對應的采煤方法，對于厚及特厚煤層應選用分層開采的方法，對于中厚或薄煤層應采用一次采全厚的方法；煤層厚度在一定程度上還會對采空區處理方法產生影響；d）煤層的自燃狀況及含水率。當煤層含水率較高時，在開采前應先安置排水系統，并依據煤的自燃特點考慮是否需采取防火灌漿等防護措施；e）圍巖及煤層特點。圍巖的穩定性、煤層結構特征與硬度等都會對采煤方法的選擇產生影響，且會干擾采區參數的確定；f）煤層傾角。其不但會對采煤工作面的運煤方法及落煤方式產生影響，還會干擾通風及航道布置等參數的設定。
2.2煤礦采煤方法與技術選擇的原則
a）高效經濟性原則。當前，先進化大型開采機械設備已在各類煤礦開采中廣泛應用，其對于多變的開采環境具有較高適應性，能確保煤礦生產安全，且能大幅度改善煤礦生產效率。對比而言，先進機械采煤設備具有更高的自動化水平，但對于小型煤礦開采等作業便不適宜采用此種大型開采設備。在煤礦生產中，為節省成本，應依據當前企業的生產規模與狀況，合理確定采煤方式，以提高人員的優化配合水平，利用多種采煤技術并行的方式降低成本[2]；b）高采出率原則，在采煤技術選擇時同樣要考慮資源回收率等因素。為減低采動有害影響，應盡量減小回采率，即選用的采煤方法應確保煤礦的高采出率，以降低煤炭資源不必要的損失，改善煤礦生產效率，從而提升資源回收率；c）綠色安全性原則。綠色安全就是指在煤礦生產運行中，應確保開采作業的安全性，且應盡量減小對工作環境及地質環境的破壞，選擇最優組合的綜采機械；在開采前應先勘察煤層分布結構，以確定選用有效開采方式；分析采動影響程度及特征，重點考慮地表變形與移動的影響和特點，全面模擬分析煤層分布關鍵部位的地質環境變化狀況，以促進采煤方法選擇的合理性，提高煤礦生產安全性.結束語
綜上所述，煤礦開采方法與開采技術的選擇將直接關系著煤礦生產的安全性與經濟性，因此，相關技術與研究人員應加強有關煤礦采煤方法與技術的研究，總結煤礦采煤方法選擇影響因素及各采煤方法應用要點，從而提高煤礦產業的采煤效率。加強煤炭技術也能提高煤礦企業的核心競爭力，從而提高企業的經濟效益和社會效益。
參考文獻
關鍵詞：煤礦：采煤方法；選擇：發展
中圖分類號：TD82文獻標識碼： A
一、煤礦開采方法的選擇原則
采煤工作面是井下生產的中心環節。采煤方法的選擇是否合理，直接影響到整個礦井的生產安全和各項技術經濟指標。選擇采煤方法應當結合具體的礦山地質條件和技術條件，所選擇的采煤方法必須符合安全、經濟、煤炭采出率高的基本原則。
（一）、安全生產
安全生產是煤礦企業生產中的頭等大事，安全為了生產，生產必須安全。應當充分利用先進的開采技術和提高科學管理水平，以保證井下的生產安全，創造一個良好的生產環境。對于所選擇的采煤方法，應仔細檢查采煤工藝的各個工序及采煤系統的各生產環節，使各個環節符合《煤礦安全規程》的各項規定。一般應做到以下幾個方面：
（1）合理布置采掘巷道，維護巷道長期處于良好狀態，滿足采掘接替要求，建立妥善的通風、運輸、行人以及防火、防瓦斯、防煤塵、防水和處理各種災害事故的系統和措施，并造成良好的工作環境。
（2）正確準確安排采煤工藝過程，切實防止冒頂、片幫、支架傾倒、機械事故以及其它避免可能危及人身安全和正常生產的各種事故的發生。
(3)認真編制采煤作業規程，制度完整、合理的安全技術措施，并建立以保證實施。
（二）、經濟合理
經濟效益的好壞是評價采煤方法的好壞的一個重要依據。通常適合于某一具體條件的采煤方法可以列出好多種，而每一種采煤方法的主要產量、效率、材料和動力消耗、巷道的掘進量和巷道維護費用不同的，有時懸殊大別大。因此在選擇某種采煤方法時不要只列出幾種經濟技術指標進行分析，而且要在經濟效益上進行比較，最后確定經濟上合理的技術方案，一般應當符合以下要求：
1、采面工作面單產量高，提高工作面的產量，是實現礦井穩產、高產，提高采區和整個礦井各項技術經濟指標的中心環節。提高工作面產量的主要技術是提高采面工作面的機械化程度，竟可能加大推進進度和合理加長工作面的長度，加強生產組織管理。
2、勞動力的提高時為了提高生產效益，要使生產效益的提高必須不斷提高從業人員的素質，改善經營管理，同時要選擇合理的采煤工藝，和領導組織，采用先進的技術裝備，努力實現機械化或綜合機械化。
3、減少采面工作面的材料消耗，特別是采面的坑木、鋼材以及炸藥、雷管等的消耗。所以采面工作面必須加強管理，強力回收消耗材料，正確使用落煤方式。
4、在采面工作面回采過程中，必須加強煤炭質量管理，注意采面的采煤工藝管理和支護設計盡量防止矸石或其它材料混入煤中。
5、降低開采成本，成本是經濟效果的綜合反映，努力提高工作忙的單產和勞動率，降低材料消耗，保證煤炭質量是降低煤炭成本的這一條街。正確布置巷道，減少巷道的掘進量和維護工作量，加強生產管理，合理使用勞動力，正規組織工作面的循環作業，也降低成本的主要手段。
（三）、煤炭采出率高
減少煤炭的損失，提高煤炭采出率，充分利用煤炭資源，是國家對煤礦企業的一項技術要求或政策。同時減少煤炭損失，也是防止煤炭自燃，減少井下火災，保持和延長采面工作面的開采期限，降低掘進率是保證正常生產的重要措施。
以上三個要求是相互密切聯系的、相互制約的應當綜合考慮，力求得到滿足。
二、選擇采煤方法的影響因素
為了滿足上述基本要求，在選擇和設計采面方法時，必須考慮到以下地質因素和技術經濟因素。
（一）地質因素
直接影響采煤方法的的選擇的主要因素有以下：
（1）煤層的傾角，煤層傾角是影響采煤方法選擇的重要因素，傾角的大小不僅影響采煤工作面的落煤方法、運輸方式、采場支護和采空區的處理等的選擇，也影響到巷道的布置、運輸、通風及采煤方法各種參數的確定。
（2）煤層厚度。煤層厚度也是影響采煤方法選擇的重要因素。在采煤過程中必須根據煤層厚度的變化選擇不同的采煤方法。薄或中厚煤層采用一次采全厚，厚及特厚煤層可以選擇分層開采或大采高、放頂煤的采煤方法。
（3）煤層及圍巖特征、煤層的地質構造。煤層的軟硬和圍巖的特征、煤層的地質構造、圍巖的穩定性等待都直接影響到采煤機械、采煤工藝及采空區處理方法的選擇。煤層及圍巖特征真正影響到巷道的布置和維護方法，也影響到采區各參數的確定。
（4）煤層的含水性、瓦斯涌出量也是影響采煤的重要因素，
（二）、技術發展及裝備水平的影響
技術發展及裝備水平的影響也會影響采煤方法的選擇，其中主要是采掘機械化水平及生產中的設備供應條件。若引進綜采設備使采煤工藝得到很大的發展，影響了巷道的布置和生產系統。但是綜采的應用時受到設備供應條件的限制。
（三）管理水平因素的影響
煤礦的管理水平及職工素質有時對采煤方法有一定的影響，在管理水平比較差的情況下，一些難度較大的開采技術和工藝就得不到推廣和應用。所以必須對職工進行業務素質培訓，不斷提高業務素質。
三、采煤工藝技術的發展
采煤工藝技術的發展在煤礦生產中占有極為重要的地位。一個煤礦企業生產效率、效益的好壞，除資源條件外，主要取決于采煤工藝技術的實用性和先進性。
（一）從煤礦企業的發展趨勢來看，壁式體系采煤它具有單產高、工效高、采出率高和實用性強的特點，現已成為煤礦企業的發展趨勢。在我國煤層賦存條件多種多樣，開采條件較復雜，主體發展以壁式體系綜采為主的不同類型的長壁開采技術。
（二）長壁式綜采的高產高效工藝技術的發展
隨著科學技術的不斷發展大部分煤礦企業已使用長壁式綜采采煤技術，該采煤技術根據煤層的賦存條件可分為：緩傾斜中厚煤層單一長壁綜采、緩傾斜薄煤層單一長壁綜采、緩傾斜厚煤層傾斜長壁分層綜采、緩傾斜厚煤層一次采全高長壁綜采、緩傾斜厚煤層放頂煤長壁綜采等采煤工藝技術，在各類綜采工作面高產高效采煤設備中必須要有一套安全可靠地機械化設備保證體系。在現實生產過程中要控制冒頂倒架和提高綜采裝備的可靠性主要有裝備功率大、可靠性高的設備，這就需要投入巨資資金換取初始性可靠，采用保障體系通過可靠地儀器顯示“支架一圍巖”的動態狀態，確定冒頂事故的及時監控指示；加強采面三機一架的狀態監控，及時維護，保障完好。
摘 要：在煤V開采的過程中，為了確保井下正常的工作順利以及更加穩定的工作面狀況，在進行煤礦開采的過程中主要運用的手段為超前支護技術，這一工作方式是煤礦開采得以順利進行的基本要求。本文重點論述了這一方法在具體工作中的運用，并且為超前支護方式的進一步完善提供了嶄新的研究方向，希望通過本文的論述能夠對相關煤礦開采工作提供一定的幫助，進而有效的實現我國煤礦綜采事業的創新性發展。
關鍵詞：煤礦綜采；超前支護；研究；新方法
隨著我國科學技術手段的進一步發展，為巷道開采工作提供了更加便利的技術條件。眾所周知，地下巷道在開采的過程中具有一定的復雜性，尤其是在進行工作面的施工過程中，一旦在開采的過程中出現振動的情況，就會對巷道頂板產生嚴重的破壞，造成冒頂事故。針對這一問題的出現，應該進一步加強對運輸巷進行支護管理，這樣才能運用新手段對工作面的工作得到有效的保護，從保護工作人員的人身安全來看，超前支護方式能夠有效的降低事故出現的概率，對于工作效率的提升也具有及其重要的意義。綜上所述，加強對超前支護新方法的研究工作就顯得十分必要了。
1 超前支護新方法概述
在進行超前支護的工作中，主要是在采煤工作面進行的，煤礦物資的運輸以及行人的通行等工作任務都是要在采煤工作面的安全出口中開展的，并且這一位置主要連接著回風巷以及運輸巷，所以在這一關鍵性的位置上，需要較大范圍的置頂空間，受到超前支撐壓力的影響，頂板極有可能受到壓力的作用而產生下沉的狀況，此時如果機頭與機尾具有較大的空頂面積，那么在設備移動的過程中必然會出現一定的困難，并且更嚴重的情況是移動過程中會對頂板造成嚴重的壓力而出現破碎，因此才會經常出現冒頂事故，如果能夠對頂板進行有效的管理、控制，對其予以一定的支護，那么相信就可以起到有效的保護作用。
在運用超前支護的技術時，工作面的暢通是十分重要的工作內容之一，只有確保了工作面的暢通無阻，才可以真正的起到支撐的作用。如果頂板還沒有垮塌，那么整個采面的壓力就是呈現出懸臂式分布的，如果垮塌后，那么整個采面的壓力則是呈現出一種拱形的分布，這兩種分布方式雖然有所不同，但是最終的影響效果都是一樣的，對實體煤柱造成一定的壓力，采用超前支護的方式后，煤體就不會出現崩塌現象，并且還可以有效的防止對安全出口產生堵塞的現象。最終為煤礦企業節省了一大筆開支。
2 當前煤礦行業運用超前支護的現狀
在使用超前支護支架的過程中，需要事先測定好一個拉架錨固點，但是對于這個錨固點的測定也是具有一定難度的，如果巷道的面積較大，就不能準確的測得錨固點的具置，如果出現軟煤層，那么頂板就會更加的不穩定，極有可能造成塌落的可能性。針對這一情況的出現，需要工作人員找到有效的解決方法對上述現象進行處理。在采用單體液壓支柱時，其暴露出來的問題如下。主要是對頂板產生明顯的壓痕，并且造成頂板無法達到支護強度的要求，因此工作面就會受到頂板的影響而產生嚴重的下沉。這種情況下施工人員的生命都會受到嚴重的威脅。此外，有些情況下施工人員還會采用人工的方式進行支設，但是這種方法在無形中增加了工作人員的工作量，一旦在操作的過程中出現問題，就不能保證設備的正常運行，更不必說對煤礦企業造成的經濟影響了，因此，必須要對當前的超前支護支架的結構進行全方位的調整，以此滿足工作中的要求。
3 自移動式超前支護支架組
3.1 超前支護支架組的結構構成
在當前的綜采工作面的工作中，主要采用超前支護支架的結構，在這一結構中，最少由兩個液壓的支架單元完成，液壓支架單元應用在頂梁上，連接著底座、前連桿以及液壓立桿等組成部分，兩個液壓支架單元主要分布在前后兩個部分中，抽屜滑梁機連接著上部分，千斤頂連接著下部分，起到推拉的作用。抽屜滑梁機的工作過程主要是其導向梁與前液壓支架的頂梁鉸接，伸縮導向桿的一端與后液壓支架的頂梁鉸接，另一端則插入導向梁內。伸縮導向桿之所以能夠在導向梁內滑動，主要是由于推拉千斤頂的推拉作用。
3.2 工作過程
在進行綜采工作面回采的時候，超前支護支架組能夠替代單體液壓支柱，并且能夠使頂梁安全可靠管理頂板，不會出現頂板脫落的狀況。首先，將支架組的前液壓支架單位頂梁與頂板相分離，在此過程當中，逐步調節推拉千斤頂，推動前液壓支架單元向前移動；其次，升起前液壓支架單元，讓頂梁能夠支撐住頂板；然后，將后液壓支架單元頂梁與頂板相分離，在此過程當中，逐步調節推拉千斤頂，從而推動后液壓支架單元向前移動，再升起后液壓支架單元，讓頂梁能夠支撐住頂板。這樣，經過推拉的動作，其綜采工作面運輸巷超前支護支架組才能夠實現超前支護的功能。
3.3 液壓系統
液壓支架主要是用于支護巷道的頂板，而對頂板的支撐力主要是由支柱活塞腔內液體的靜壓實現的。其支架對頂板的支撐力主要是取決于液控單向閥封閉的立柱活塞腔內的液體動力，并且其支架具有恒阻力和可縮性的特點。
3.4 應用前景
綜采工作面超前支護支架組運用方式靈活，布置空間合理，還能夠解決因運輸巷空間狹小，設備密集等造成的設備干涉的問題等。并且超前支護支架組內液壓支架單元的頂梁側面具有讓壓功能，對于頂板及其壓力具有較強的適應能力，其側護梁單元下方有吊裝裝置，比較便于檢修工作，所以此超前支護支架組具有較為廣泛的應用前景。
4 安全技術措施
在進行作業之前，首先要對作業的地點進行檢查和勘測，如果發現安全隱患等問題就要立即處理，采取相應的措施，對于不能立即處理的問題應當暫緩作業工作；其支設單位要有2人以上來協助完成相應的工作，在進行支設之前應當想好退路，以免發生意外情況，尤其在進行作業之前，就要對所支處的頂板用長把的工具進行敲幫問頂，以免有巖石掉落，發生危險；進行支設的單位必須嚴格按照相應的規范操作，嚴格執行，保證支柱能夠支到實底。
結束語
采用超前支護支架組內液壓支架方法，托梁器的使用和Ⅱ型梁步進鏈的使用不僅能夠提高工作效率和工作質量，還能有效保證相關施工人員的生命安全，對于煤礦企業的發展有著重要的意義。此外，相關施工人員在采取相應新方法的同時，還要采取安全措施，這樣才能夠保證施工過程安全、順利地進行。
參考文獻
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我國長壁式采煤技術非常成熟，已經達到世界先進水平，且隨著綜采綜放成套技術及配套設備的發展，我國建成了多個年產千萬噸級大型高產高效礦井。近年來，6. 3 m大采高工作面和300,360,400 m超長工作面分別得到廣泛應用，7. 0 m超大采高在神東礦區實現了多個工作面的回采，國內首個450 m超長工作面在哈拉溝煤礦也已試驗成功。長壁大采高采煤法具有煤炭損失少、單產高、采煤系統簡單、對地質條件適應性強等優點，極大的促進了煤炭工業的快速發展，滿足了國民經濟建設和人民生活需要，是我國采用最為普遍的一種采煤方法，但是這種長壁大采高采煤法是在對環境擾動不重視的情況下發展起來的，大規模、高強度的開采對上覆巖層及地表破壞相當大，對含水層結構、地下水系統和生態環境造成了巨大的影響，是一種犧牲水資源和生態環境為代價的采煤法。
短壁式采煤法是以短工作面為主要特征，設備投資少，出煤快，礦山壓力顯現較弱，短壁采煤法對上覆巖層破壞規模、導水裂隙帶高度、地表下沉程度的影響均減小[171;限高開采或分層間歇開采是一種控制采厚的采煤方法，其覆巖的垮落帶高度和裂隙帶高度比一次采全厚要小很多，對含水層下安全采煤十分有利。由于短壁采煤法、限高開采或分層間歇開采效率相對較低、采區采出率相對較低等缺點，在以往單純追求煤炭開采效率情況下一直不受重視。 依據煤炭開采的完全成本核算觀點而言，長壁大采高采煤法是高效率但是低效益，短壁采煤法、限高開采或分層間歇開采是高效益低效率，企業最終追求目標是可持續的高效益;從煤炭開采的系統論觀點而言，系統最終準求的是整個開采系統總體效益最優，而不是系統中某個子系統效益最優，煤炭企業最終準求的是總體效益最大化。因此，當長壁大采高采煤法無法保障控水采煤時，將其優化為高效益短壁式采煤法(如短壁、條帶、房式/房柱式等開采方法)或限高開采或分層間歇開采，在某些條件下又能煥發出新的生命力，不失為一種好的方法。
根據主采煤層的具體充水水文地質條件，動態優化開采方法和參數工藝。“三圖一雙預測法”對天然狀態水文地質條件下控水采煤評價預測、分區方案制定和優化采煤方法與參數工藝的重要技術支撐手段。首先采用一次采全高綜采或綜放開采進行評價分區，圈定不宜開采區域，對于安全區可直接進行開采，對于危險區可減小采高實行限高開采或分層開采，重新進行分區評價，若仍不滿足安全需求，可采用短壁式采煤法實現“煤一水”雙資源型礦井開采，如圖2所示。
2 多位一體優化結合模式
根據礦井具體的充水水文地質特征，選擇可協調解決煤炭資源安全開發、水資源保護利用、生態環保之間尖銳矛盾與沖突的多位一體優化結合模式。
對于有突(涌)水危險的煤層，若不采取短壁式開采或充填開采，則需進行必要的地下水疏排，而我國大型煤炭基地主要處于水資源供需矛盾較為突出的地區，14個大型煤炭基地中有11個基地處于干旱、半干旱地區，生態環境脆弱傳統的疏降強排加劇了水資源危機。據統計，2012年全國煤礦每年實際排水量達71. 7億耐，平均噸煤排水量達2. 04. 0 m;，有些煤礦利用率僅為20%一30%，直接將污水自自排到河流，造成水資源浪費和水污染。對于煤礦而言，礦井水外排還需繳納水資源費和排污費，增加了噸煤成本。
國家能源局等部門在《關于促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》中提出，到2020年，在水資源短缺礦區、一般水資源礦區、水資源豐富礦區，礦井水或露天礦礦坑水利用率分別不低于95% ,80% ,75% 0 2015年國家頒布的《水污染防治行動計劃》(“水十條”)也明確指出:“推進礦井水綜合利用，煤炭礦區的補充用水、周邊地區生產和生態用水應優先使用礦井水，加強洗煤廢水循環利用”。因此，礦井水的資源化利用日益受到煤礦企業、環保部門和地方政府的高度重視，是今后水資源短缺礦區緩解供水緊張、減輕環境污染的必然趨勢。
(1)礦井水排、供、生態環保“三位一體”優化結之口
對于具備可疏性礦井，宜采用礦井排水、供水、生態環保“三位一體”優化結合模式，其實質是將礦井疏排水經過分級處理后，全部或部分用來代替礦區和當地正在運行中的供水水源井。“三位一體”優化模型在保證地下水壓力疏降到安全開采標高且滿足礦區一定的需水量但不引起其環境質量降低的條件下，以尋求不同供水目的所獲得最大經濟效益為優化目標，具體可通過以下措施:
①井下疏放水采用專門疏水巷、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聯合疏降，以豐水期最大涌水量作為設計供水量。地面抽水目的是解決因井下突發性事故引起的井下停排造成的水源中斷或因枯水期造成的供水缺口等問題。
③在對礦井水疏降較為有效的地下水系統的某些補給部位，建立能夠保證生態環境質量的各種用途的供水水源地，預先截取補給礦井的地下水水流。
(2)礦井地下水控制、利用、生態環保“三位一體”優化結合
對于可疏性差礦井，宜采用礦井地下水控制、利用、生態環保“三位一體”優化結合模式，其實質是在對補給礦井地下水實施最大限度控制、最大限度減少礦井涌水量的基礎上，將有限的礦井排水分質處理后最大化加以利用。通過對礦井水實施有效控制和利用，防止地下水水位大幅下降和水資源浪費，避免礦區生態系統惡化。
礦井地下水控制措施包括:①留設防水煤巖柱;②增強隔水層的隔水能力，如煤層頂底板注漿加固、注漿封堵導水通道等;③降低導水裂隙帶發育高度，如實行限高開采或厚煤層分層開采，也可在第四系強富水含水層下對煤層覆巖實施局部輕微爆破松散或注水軟化;④帷幕注漿，隔離開采區域;⑤建立地面淺排水源地，預先截取補給礦井的地下水流;⑥建立水源井預先疏排諸如強徑流帶等地下水強富水地段等。采取控制措施后礦井排水量大大減少，且污水所占比例較大，可分級處理后進行資源化綜合利用，如圖3所示。
許多缺水礦區和大水礦區煤礦將礦井水作為第2資源進行開發利用，如蔚州礦區北陽莊煤礦的礦井排水除滿足礦區生產生活用水需求外，還可滿足電廠(在建)用水需求;山東華泰礦業通過井下處理使礦井水達到了飲用水標準，井下工人可直接飲用，礦井水排到井上除自身礦區使用外，還供給市區和萊蕪電廠使用;錦界煤礦涌水量達3 200 m3/h以上，最大涌水量達5 499 m;/h，通過成立專門水務部門，負責處理、管理、分派水資源，采用井下清污分流和地面污水處理，以供水管網、農業灌溉、人畜飲用、工業用水等方式實現了礦井水資源零浪費。礦井水的分質處理與分級利用，可以減少深井水的開采量，節約地下水資源，保護礦區地下水和地表水的自然平衡，有效緩解“水源型缺水”和“水質型缺水”問題〕
(3)礦井水控制、處理、利用、回灌與生態環保“五位一體”優化結合
對于具備回灌條件的礦井，可采用礦井水控制、處理、利用、回灌、生態環保“五位一體”優化結合模式，其實質是采取各種防治水措施后，將有限的礦井排水進行水質處理后，最大限度的在井上井下利用，最后將剩余的礦井水補充到具有足夠厚度和透水性的不影響礦井安全生產的含水層，防止地下水水位下降。統一規劃礦井水“五位一體”優化管理模型，從水文地質條件、水質、施工方案等方面進行調研和技術論證，是實現礦井廢水零排放的有效途徑，既保護了當地生態環境，同時也實現了煤礦的綠色開采。
3 井下潔污水分流分排技術
根據礦井水形成類型，西北地區礦井水大部分為頂板基巖裂隙水及松散層水，華北地區大部分為底板灰巖水，其他地區的出水點也都比較集中，分散的礦井水相對較少，在井下涌水量大的集中出水點和疏放水處，潔污分流工程容易實施。
在集中出水點和疏放水處，修建專門潔凈水排水溝或管路，將潔凈礦井水由工作面集中匯入到專門修建的潔凈水倉，專門的排水溝和水倉按照飲用水工程標準進行設計和施工，并設置排水溝蓋板，避免潔凈水在井下輸送過程中受到任何污染，最后通過潔凈水泵房排到地面。潔凈礦井水未被污染，與含水層地下水原始水質相同，pH為中性，低濁度，低礦化度，不含有毒、有害離子，可直接或經過簡單的消毒處理后作為生活飲用水和農業灌溉用水;而礦井污水則分流至污水倉，經過混凝、沉淀后通過污水泵房排到地面污水處理站，處理后可滿足對水質要求低的工業用水需求。
4 水文地質條件人為干預
人為對水文地質條件實施干預也是保水開采的重要技術，主要措施包括:①隔水層注漿加固和改造技術。當充水含水層富水性強且水頭壓力大時，或在煤層薄隔水層帶、構造破碎帶、導水裂隙帶，隔水層加固的注漿方法實屬上策;②局部富水區注漿。將水分散到導水裂隙帶波及不到的區域，把富水區改造為弱富水區或隔水層。
關鍵詞：技術創新；煤礦采掘；工藝方法
引言
經濟快速發展增長以工業的生產發展為支撐，這就使得我國不可再生資源消耗加快，長此以往便有可能面臨資源過度開采、不可再生資源枯竭等問題。因此，我國制定了可持續發展戰略，對能源消耗利用提出了進一步要求，相關工作人員必須要進行技術創新，尤其是消耗占比較大、污染較為嚴重的煤礦采掘行業，更要努力提升采掘工藝方法水平，積極響應國家號召。
1露天煤礦采掘工藝基本原則
1.1安全性原則
安全性原則是煤礦采掘工藝方法的首要原則，也是最基本的原則。在進行露天煤礦采掘工作時，無論以什么工藝方法進行采掘作業，保障工作人員的人身安全都必須始終擺在第一位，這也是任何工作開展進行的必要前提。如果工作人員的人身安全不能得到切實的保障，那么煤礦采掘生產作業便不能開展，否則可能會出現一些重大安全事故，危及到工作人員的人身安全。
1.2合理性原則
煤礦采掘還必須要遵守科學合理性原則，有計劃、有目標地進行煤礦的采掘工作，合理采掘長久利用，積極響應我國可持續發展戰略的號召，減少不可再生資源的浪費和消耗。在進行煤礦采掘作業過程中，相關管理部門要結合煤礦當地的實際情況，根據具體的采掘工作水平和地質環境條件制定科學合理的采掘方案計劃，盡可能降低煤礦采掘的難度、減少煤礦采掘過程中的問題，杜絕重大事故的發生[1]。
1.3環保性原則
現階段環境友好型的生產發展模式還要求煤礦采掘工作要始終秉持環保性原則，盡可能減少采掘工程中對周圍生態環境造成的破壞。煤礦采掘工作會產生粉塵污染、噪聲污染、空氣污染以及廢料污染等，除了要對相關采掘工作人員采取必要的保護措施，還需要積極尋求更為環保的施工材料技術、更為科學新穎的施工工藝方法，最大限度地遵循環保性原則，為國家環境友好型模式的發展建設做出貢獻[2]。
2現階段我國露天煤礦采掘工藝特點
露天煤礦開采工藝的發展與煤層賦存條件及設備制造能力有直接關系。自20世紀80年代至今，我國的大型露天煤礦開采工藝在發展過程中主要體現出以下5個特點：（1）剝離工作通常以單斗汽車工藝為主要采掘工藝，包括安太堡、元寶山、伊敏河、霍林河及黑岱溝在內的五大露天煤礦均以此工藝進行剝離作業，而后續建成的露天煤礦也紛紛效仿，運用單斗汽車工藝進行剝離作業[3]。（2）在各方面條件合適的情況下，針對表土剝離作業會采用連續工藝系統，這一工藝的應用以元寶山、布沼壩、黑岱溝及哈爾烏素較為著名，在該工藝的應用上較其他露天煤礦有更豐富的應用經驗及更完善的處理方法。（3）半連續開采工藝系統的應用具有普遍性，以當前我國露天煤礦開采工藝的應用現狀來看，即使是開采深度深入地下超過100m、生產能力達百萬噸級以上的露天煤礦，同樣廣泛應用了半連續開采工藝。（4）大型礦山在開采工藝上的選擇具有綜合性特點，即應用了綜合開采工藝系統。綜合開采工藝系統是指單個礦山應用的開采工藝數量達兩個及以上且擁有不通開采工藝同時運行的特點。（5）一些生產規模更大、生產條件更好且經濟效益更高的礦山在開采運輸設備的應用上逐漸顯露出大型化的趨勢，安太堡與黑岱溝分別于2006年和2007年引入了斗容達50m3以上的單斗挖掘機，這與之前應用的斗容只有3~4m3的單斗挖掘機不可同日而語，運輸汽車載重也從20~32t提升到最高可達近200t的水平，在拉斗鏟倒堆工藝方面也體現了大型化的發展趨勢。綜合而言，即使開采設備及開采工藝系統有所發展，我國露天煤礦年采煤量在全國煤礦年采煤量中所占的比重依然不多，造成這一現象的原因有很多。首先是受地質條件的影響，我國煤層賦存條件相對復雜，可以露天開采的煤礦在全國煤礦賦存情況中占比相對較少。其次，我國在生產制造能力方面也受到了一定限制，這主要體現在開采生產設備的制造能力方面，當前我國露天煤礦應用的大型開采設備中，國家自主研發生產的開采設備并不多，多數還是從國外引入的設備。最后則是開采相關決策方面受到的限制。受之前計劃經濟時代的影響，我國在煤礦開采政策上對露天煤礦開采的重視度明顯不足，決策缺少相應的科學化及民主化。關于決策這方面的缺陷也有過實際案例：改革開放初期我國中部某煤田各方面條件均滿足露天開采需求，但由于露天開采不受重視，該煤田被劃歸為地下開采，最后導致煤田資源被大量浪費。由此可見，開采決策的科學化水平也是影響我國露天煤礦開采的關鍵因素。通過對我國煤礦賦存實際情況的調查來看，已探明適用于露天開采的煤礦儲量已達400億噸以上。為使這部分資源得到充分利用，提升我國煤礦資源的利用率，露天煤礦開采的重視程度及建設速度理應得到加強，尤其是在我國人口基數眾多、人均資源占有量遠低于世界平均水平的國情下，露天煤礦的建設對提升我國的綜合國力更有至關重要的意義[4]。
3基于技術創新的露天煤礦采掘工藝
露天煤礦尤其是大型露天煤礦，年煤礦開采量需要達到一個極高的水準，然而煤礦開采的同時也會開挖出數千萬立方米的土石方，對土石方的開挖勢必會占用煤礦生產的時間，從而導致煤礦開采效率下降。因此，露天煤礦采掘工藝必然需要進行技術創新，同時還要合理安排采礦作業、銜接好工程之間的關系，并確保采礦計劃及方案的合理性，以切實提升露天煤礦的開采效率。近年來隨著露天煤礦企業的發展，在采掘工藝上的技術革新也獲得了一定成效，主要體現在以下3個方面。
3.1運用組合臺階開采工藝
組合臺階開采工藝的創新與運用，是在連續工藝系統的基礎上被開發出來的。該技術的優勢之一在于有效增加了輪斗挖掘機的采掘量，在開挖露天煤礦上部覆蓋的黃土時就用到了輪斗挖掘機，并輔以膠帶運輸機形成挖掘—輸送的連續工藝。這種工藝在運用到剝離作業中之后取得了較為顯著的效果，原本煤礦上方土層采用的是單斗—卡車的剝離工藝，而該工藝在施工過程中具有間斷性，且近年來煤礦上方土層受煤炭銷售情況、采場推進速度的影響，整體數量并不多，如果以電鏟采掘上方土層，不僅需要重新架設運輸道路，其作業成本也更高，在經濟方面會為采場造成嚴重負擔[5]。因此，礦場提出以輪斗直接剝離上方土層的構想，并配備了兩臺皮帶車，從而實現了組合臺階開采，由輪斗挖掘機采掘上方土層的組合臺階開采方式，不僅有效提升了輪斗的開采量，還減小了單斗剝離的負擔。在此基礎上，還可根據實際情況增減膠帶移設步距，從而提升生產效率。
3.2進一步優化采排關系
采排關系的優化是露天煤礦采掘工藝技術創新的又一個方向。要優化采排關系，通常需要考慮到不同階段采掘剝離量的綜合調整，以及排土運距的長短。排土運距越長，露天礦的剝離成本就越高；不同階段剝離量的差異越大，則施工難度及工作量就越大。采排關系優化的關鍵是不能拘泥于原有的設計原則，應根據采掘深度的增加重新調整排土機的下排高度，使之能夠符合生產及作業需求，但需要建立在技術及安全性能夠得到可靠保障的前提下[6]。運距是指采場到排土場的運輸距離，作為優化采排關系中的重要內容，運距的合理調整能夠有效節省剝離運輸成本，還能縮短運輸時間，從而提升生產效率。原則上運距的數值越短，生產成本的控制及生產效率的提升效果就越明顯，但隨著露天礦場開采量的增加，剝離量也會逐漸上升，因此采場與排土場的運距應有一個盡量詳細的設置及控制，保證排土場不會影響采場的開采，而運距的控制也要在此基礎上進行。
3.3以拋擲爆破技術結合吊斗鏟倒堆工藝改擴建露天礦
拋擲爆破技術是指形成拋擲漏斗的爆破，也有揚棄爆破的說法。在進行爆破時，被破碎的巖石因爆破造成位移從而爆破漏斗，該技術是由國外引進的，在與吊斗鏟倒堆工藝進行結合后能將大量的剝離物填入采空區，這就可以大幅削減剝離量，從而實現剝離成本的大幅下降。此外，拋擲爆破技術具有大幅縮短工期的優勢，因而能夠加快工程進度。在對露天礦進行改擴建時有效應用該技術，能使露天礦改擴建的成本大幅降低，如1956年甘肅白銀場露天礦利用1.5萬噸炸藥進行的大爆破，就屬于拋擲爆破技術的應用典范。在應用拋擲爆破技術時需要控制炮制方向、爆堆形狀、大小、密集程度及拋擲塊度組成等因素，對施工技術有很高要求。而且拋擲爆破技術屬于爆破技術的一種，具有較高程度的危險性，因此需要進行詳細設計，并做好相應的安全保護措施。一旦拋擲爆破技術應用得當，再加上與吊斗鏟倒堆技術的配合，就能夠大幅提升露天礦的采掘量。
4露天煤礦采掘工藝技術創新的方向
結合上述內容及國內露天煤礦實際生產情況來看，露天煤礦采掘技術的創新應明確創新的方向，而方向的確定具體包括以下3方面的內容。
4.1圈定開采程度
開采程度的圈定是技術創新的理念基礎。對于煤礦而言，其賦存條件、開采深度應作為圈定開采程度的主要參考依據，有的煤田很可能存在部分儲量適合露天開采，另一部分儲量適合井下開采的情況（不滿足露天開采條件的一般都適用井下開采），因而需要對煤礦賦存成分進行劃分。當前普遍認為露天開采在技術要求、開采成本及安全系數上均優于井下開采，因此在圈定開采程度時，應優先進行露天開采程度的確定。然而開采程度的圈定并不是一成不變的，如果開采的深入及市場的變化使得露天煤礦部分開采成本下降，那么就可以按照比例擴大露天開采的程度，為給后期開采程度的提升創造基礎條件，對地面設施及排土場的布置應將露天采掘程度擴大的可能性作為考慮條件之一[7]。
4.2深入研究采掘工藝
露天礦的采掘工藝主要包含剝離、采煤兩方面，因此采掘工藝的研究也需針對這兩方面進行。露天礦采掘工藝會在很大程度上影響到煤礦企業的經濟效益，所以對采掘工藝的研究與優化應當引起企業的重視。通常對采掘工藝的研究主要圍繞以下幾點開展：工藝與煤層賦存條件是否匹配；工藝技術難度；主要開采設備的動力支持；運輸系統能否充分優化；開采、運輸、排土設備的選型；主要設備與氣候之間的適應性及新工藝所帶來的性價比等。這些特點最終將體現在礦場的運營費用及總成本方面。采掘工藝應當具有靈活性，能夠隨露天煤礦的開采而加以調整，以適應不同開采階段的不同要求。
4.3運輸系統的調整
運輸系統的調整及優化需要在確定采掘工藝之后進行，不同運輸系統具有不同的特點及適應性，如單斗—汽車的間斷式運輸系統就具有較強的適應性與可塑性，但在效率上并不是最突出的；而運用運輸膠帶機系統效率更高，但是否選用又取決于運輸距離、移設的方便程度（隨著采掘深入，采場剝離作業運輸地點也會發生變化）。總之，需要根據露天礦場實際需求及經濟性等因素，綜合考量運輸系統的選用，使之在保證生產效率的同時盡可能降低礦場整體運營成本。
5提高露天煤礦采掘工藝方法的建議
5.1加強煤礦開采技術創新
科技是第一發展力，在以后的煤礦采掘工作中，相關技術研發人員要積極努力進行新工藝方法的創新，有針對性地解決煤礦采掘工作中遇到的難題，不斷提高我國煤礦采掘行業的效率和水平，從而減少不可再生能源在開采過程中由工藝技術原因造成的損耗和浪費，促進我國煤礦能源行業穩定長久的發展。
5.2提升工作人員綜合素質
相關煤礦采掘工作人員作為主要采掘工作的執行者，其綜合素質的高低直接決定著煤礦采掘效率的快慢。因此，必須加強煤礦采掘工作人員的培訓，提升其綜合素質和專業能力，使采掘工作人員掌握相應的知識和技法，快速高效地進行煤礦挖掘工作。同時，提升煤礦采掘人員的綜合素質，有助于使其在具體工作過程中規范作業、安全生產，減少問題的出現，杜絕事故的發生。
5.3進行合理有效的施工監管
此外，在實際的勞動生產過程中，煤礦采掘工作強度較大、工作內容機械重復，很容易會使煤礦采掘相關工作人員滋生反感厭工情緒，也會有些自制力不強的工作人員偷懶懈怠，不進行安全規范的生產作業。這時候就需要相關管理部門進行合理有效的施工監管，一方面要嚴格遵守煤礦采掘生產工作原則，堅決不能松懈偷懶，嚴格規范作業，杜絕安全事故的發生；另一方面，管理人員也需要站在煤礦采掘工作者的角度看待問題，盡可能科學合理地安排工作時常和工作內容，使相關采掘工作人員能夠勞逸結合，始終以飽滿的工作狀態投入工作生產中。
【關鍵詞】勝利煤礦；礦井整合；開拓；采煤
前言
龍煤集團七臺河分公司勝利煤礦一采區十一井2005年核定能力6萬噸/年，截止2005年12月，地質儲量38.59萬噸，可采儲量32.80萬噸，按核定能力計算，服務年限只有3.9年，為了確保國家煤資源的合理開發、利用，將鄰近的一采區十井進行整合，改造。一采區十井截止2004年末保有地質儲量142.8萬噸，可采尺量121.38萬噸，采區十井設計能力、核定能力、實際生產能力均為6.0萬噸/年。一采區十一井與一采區十井整合后，年能力可達15.0萬噸/年。地質儲量181.39萬噸，可采儲量154.18萬噸，服務年限7.3年。
1礦井概述
1.1自然地理概況
七煤集團公司勝利煤礦一采區十一井，一采區十井位于七臺河礦區西部，在七臺河市新興區轄區內，地形屬丘陵山崗，地面標高190.-215m，氣候屬寒溫帶，年最高溫度+36℃，最低氣溫-34℃，年平均氣溫+5℃，年凍結期自11月至翌年4月，凍結厚度1.7-2.0m。
1.2井田范圍
一采區十一井該井田北起60層煤層露頭，南至-200m標高，東至F：40斷層，西至F：40斷層以西1000m，平均東西走向長900m，傾斜平均寬度630m，面積0.588km2，開采煤層為60號層。
一采區十井：北起63層、65層煤層露頭，南至-300m標高，東至F：11斷層，西至F：40斷層，東西走向長800m，傾斜寬1400m面積1.12km2。開采煤層63、65層。
1.3勘探開發
該井田屬七臺河二次精補勘探區范圍內，屬七臺河分公司新興煤礦井田，七臺河二次精補由黑龍江省煤田地質公司204勘探隊于1964年10月提交報告，經黑龍江省儲委第0019號文批準。
2礦井地質特征
2.1地質特征
2.2煤層與煤質
2.3礦井水文地質
本井設計開采60、63、65層，本井的上部58層由新興煤礦開采，下部的66、67、68、74層由新興煤礦開采，經過上下層的開采該井的涌水疏干程度很好，礦井的充水系數很小，故該井的水文地質情況簡單而清楚，礦井最大總涌水量23.92m2/h，正常總涌水量14.02m2/h。
2.4儲量、服務年限與生產能力
3.1井田開拓、整合方法
3.5采煤方法
采煤方法采用走向長壁后退式，頂板管理采用全部自然垮落法，爆破落煤，工作面支護方式為金屬摩擦支柱，工作面運輸采用SGW-30型刮板運輸機，平巷運輸選用蓄電池電機車和調度絞車。
整合后投產時布置四個回采工作面，其中60層二個，63層一個，65層一個，工作面平均長度80m，平均采高0.68m，循環進度1.6m，每日一個循環，年工作日按330天計算。
四個回采工作面及掘進煤確保礦井年生產能力15萬噸，礦井整合投產時，配五組掘進（其中一組為預備隊）即可滿足正常接續。
參考文獻：
[1]鮑仲慶，等.煤礦開采與掘進，北京：煤炭工業出版社，1994.4.
[2]張先塵，等.中國采煤學，北京：煤炭工業出版社，2003.5.
[3]陸春元.煤田地質學，北京：煤炭工業出版社，1999.10.
