煤矿采矿工程关键技术与安全管理工作要点

引言

传统采矿技术的改进并非一蹴而就，它需要我们在理解技术原理的基础上，结合具体矿床特性，探索更为高效、安全和环保的开采模式。未来的研究应聚焦于如何通过技术创新，如智能化、数字化和绿色化改造，来提升传统技术的性能，使其符合可持续发展的要求。

1 煤矿采矿工程关键技术

1.1 煤与瓦斯联合开采技术

煤与瓦斯联合开采技术是在开采煤炭资源的同时进行瓦斯抽采，可以有效减少瓦斯积聚，降低瓦斯爆炸事故的风险，保障矿井安全生产。瓦斯作为一种潜在的能源资源，抽采后还可以加以利用，从而提高资源利用率。该技术不仅能提高煤矿的安全性，还能通过瓦斯资源的利用，带来额外的经济收益。这项技术要求在采煤作业中配备瓦斯抽采系统，并对瓦斯浓度进行实时监测和控制，确保瓦斯抽采的有效性和安全性。应用煤与瓦斯联合开采技术，能够实现煤炭资源和瓦斯资源的综合利用，最大限度地发挥矿井资源的经济价值，同时降低环境污染，推动煤炭行业向绿色、安全、可持续的方向发展。

1.2 空场采矿法

空场采矿法是国内煤矿矿山开采最先应用的方法，相对技术较为成熟，其核心优势在于生产能力大、成本较低、劳动生产率较高，容易在短时间内快速达到较高的生产效率。从技术原理来看，该种采矿技术通过支撑以及回填技术，维持了煤矿矿山的整体稳定性，能够有效减少冒顶、片帮等安全问题的发生，对于维持矿山的长期稳定生产有一定促进作用。此外对于不同类型的地质条件和矿体形态也有较高的适应度，通常会应用在复杂地质结构的煤矿矿山中。在开采的过程中还可以减少废石处理量，对于提高资源回收率、提高开采效率有明显的作用。除此之外，空场采矿法与煤矿山机械化作业理念之间有着紧密的关联，有助于大型机械设备和自动化设备投入矿山开采中，是目前经济效益和环境效益较高的采矿方式。

1.3 薄煤层的全面机械化开采技术

薄煤层的全面机械化开采技术是综合机械化采煤技术的一项重要创新，专门针对煤层厚度较薄的矿区，这种技术的应用克服了传统采煤方法在薄煤层作业中的局限性，提高了资源的开采效率。薄煤层通常厚度为1.0～1.8m ，这种地质条件在传统采煤方法中往往难以实现高效开采，但全面机械化开采技术通过使用专门设计的设备和方法，使得在这些条件下的采煤变得可行且经济。在薄煤层的全面机械化开采中，采用多项先进技术和设备，例如，低高度综合采煤机可以在有限的空间内高效作业，同时保持开采的连续性和稳定性。此外，采用自动化的输送系统和控制技术，可以在狭小空间内实现精确操作，大幅提升安全性和效率。针对薄煤层的特殊性，这些设备和技术在设计时特别强调了适应性和灵活性。

2 煤矿采矿工程安全管理工作

2.1 做好生产责任划分

职责明确是企业各部门工作的前提，只有做好责任划分，才能做好生产和管理。企业需要结合实际情况以及市场需求，制定安全生产职责，并将其落实到每一位员工身上，提升安全意识，减少井下安全事故。企业还要做好各项制度的监督考核，设立专人专岗进行各项制度监督与考核，严格落实岗位职责，对违规操作人员给予惩罚，促使其提升安全意识。最后，以季度或者年度为考核周期，考量员工在一个周期内的行为表现，例如员工违规违纪情况、员工获奖情况、员工岗位履职情况等，从制度方面做好员工本职工作完成情况的考核，根据业绩考核标准对员工进行评分，并严格落实奖惩制度，帮助员工明晰职责。

2.2 确保安全生产

智能系统通过实时监测和分析工作面的安全状况，及时发现和预警安全隐患，比如通过监测瓦斯浓度、煤尘浓度，对可能发生的瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故进行预测预警。同时，智能采矿技术还利用智能导航技术实现采矿设备自主避障和紧急制动，在复杂的地质条件下，采矿设备能自动识别和避开障碍物，确保作业安全。在紧急情况下，系统可以快速启动紧急制动功能，避免设备失控或碰撞。此外，智能化开采技术还通过提高设备可靠性和稳定性，降低设备故障引发安全事故的风险。该系统能实时监控设备运行状态，及时发现和处理故障，保证设备正常运行，为煤矿安全生产提供支持。

2.3 安全生产管理与调度指挥技术

安全生产管理可以通过监测设备获取矿井内部状况数据，实现对危险的预警和隐患的排查，进一步避免事故发生。调度指挥技术能够实现对采煤过程的合理分配和调度，确保资源的充分利用和生产效率的提升。安全生产管理与调度指挥技术也为煤矿企业提供了数据支持，帮助管理者进行决策和规划。通过对采煤数据的实时监测和分析，管理者可以及时调整生产计划，优化生产流程，提升生产效率。同时，这些数据也可以用来进行生产成本分析和资源利用率评估，为煤矿企业的长远发展提供参考依据。

2.4 做好安全保障措施

煤矿采矿作业具有高风险性，以下安全保障措施必须到位：1）制定并严格执行安全生产规章制度，覆盖采矿作业的每个环节，确保所有操作都符合安全标准；2）进行全面的安全培训，让每位作业人员都具备必要的安全意识和技能，掌握基本的自救和互救方法；3）配备足够的安全设备和设施，如瓦斯检测仪、通风设备、消防设备等，并定期进行检查和维护，确保其正常运行；4）在作业现场设置明显的安全标志和警示标语，提醒作业人员注意安全；5）企业应建立应急预案，定期组织应急演练，提高全员的应急处置能力，确保事故发生时能够迅速有效地应对，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。

2.5 安全控制体系完善

在煤矿采矿中，安全控制体系是保障安全生产的基础。相关工作人员需要重点完善安全控制体系，运用智能自动化技术中的数字化、信息化技术，提升安全管理制度的执行效率、监管水平。例如：建设基于数字孪生的智慧煤矿安全管控平台，实现对矿山安全的全面监控和管理，实时监测矿山的安全状况，发现处理安全隐患，对安全监控工作进行规范化建设，保证安全控制工作规范、高效。另外，随着新技术的引入，安全控制体系需要不断更新完善。例如：对于新引进的自动化采矿设备，需要编制相应的操作规范和应急响应计划，保证设备的安全运行和工作人员的生命安全。

结语

综上所述，现代化煤矿开采技术对提升生产效益、确保安全和降低对环境的负面影响方面起到了重要作用，应用科学合理的管理措施可以明显地提高矿业操作的整体效果，主要包括提高生产效率、降低环境污染。同时，工艺方案和控制措施在经济效益方面也表现得相当出色，为煤矿开采行业的持续发展提供了强有力的支持。

参考文献：

[1]靳文涛，楚涛，彭涛，等.煤矿机电运输智能化技术的应用现状及改进路径[J].中国煤炭工业，2024，(6)：68-69.

[2]张佳雨.煤矿采矿技术应用现状分析与改进路径[J].矿业装备，2023，(10)：63-65.