武道遠

【摘 要】在當今科技經(jīng)濟發(fā)展的新形勢下，煤炭開采技術的研究必須面向市場、面向經(jīng)濟建設主場，面向環(huán)保問題的科學優(yōu)化，本文結合我國當前煤礦開采技術的發(fā)展現(xiàn)狀，指出現(xiàn)今我國煤礦開采沉陷環(huán)境災害，資源浪費嚴重，效率低；煤礦開采技術在理論上的發(fā)展成就；煤礦開采技術生產(chǎn)結構多樣化；開采技術有突破性的進展。再者就現(xiàn)狀對今后的煤礦開采技術發(fā)展趨勢進行探討，文中表明安全高效智能化開采技術；深度礦井開采技術；“三上一下”采煤技術；綠色開采技術將成為未來煤礦開采技術的發(fā)展方向。開發(fā)有自主知識產(chǎn)權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，占領技術制高點[1]。

【關鍵詞】煤礦開采技術；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；方向

1.我國煤礦開采技術的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1開采沉陷環(huán)境災害，效率低

開采沉陷環(huán)境災害嚴重，采用留設煤柱護巷和控制地表沉陷傳統(tǒng)開采方法造成的煤炭資源損失比例超過40%，違背中央提出的“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、可持續(xù)發(fā)展”方針，采掘工作面推進引發(fā)的采場重大事故時有發(fā)生。

實現(xiàn)煤炭安全高效開采，有效地控制環(huán)境災害，最大限度地采出煤炭資源是我國能源安全和國民經(jīng)濟發(fā)展保障體系建設中的重中之重。

1.2煤礦開采技術的理論發(fā)展成就

針對現(xiàn)今煤礦開采技術的需求，實現(xiàn)煤礦安全高效開采，明確了理論建設的指導思想和體系，我國采用“實用礦山壓力控制理論”，從研究的系統(tǒng)性、深度、體系的完整性，以及用以指導開采實踐取得的成就走在世界的前列。對開采空間范圍大、開采擾動強烈、介質屬性復雜、應力分布復雜的煤層，完成重大事故預測和控制決策及其實施監(jiān)控支持系統(tǒng)建設有科學的理論指導實踐意義和實用性突破。

1.3煤礦開采技術生產(chǎn)結構多樣化

我國的經(jīng)濟所有制形式多樣，煤礦企業(yè)呈現(xiàn)出國有企業(yè)、地方集體企業(yè)與個體私營企業(yè)共同存在的結構樣式，同時按所有制也可分為重點煤礦、地方煤礦、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，這三類煤礦分別處于機械化、半機械化和基本為手工勞動的生產(chǎn)技術水平，煤炭開采技術水平參差不齊?？茖W及高效率的生產(chǎn)方式是往后煤礦資源開采的內在需要[2]。

1.4開采技術有突破性進步

伴隨著我國科學技術的飛速發(fā)展和先進計算機技術的廣泛運用，煤炭開采技術對比與過去技術來說，已有了突破性的進展。賦存條件好的薄及中厚煤層綜采技術進入國際先進行列，特別是頂板沖擊地壓、瓦斯煤層突出、透水突水及開采沉陷災害有效控制的目標，建立、發(fā)展并逐步完善了以“采動覆巖運動和支承壓力分布”為核心的采場結構力學模型和各類重大事故控制決策結構力學模型體系，以及相關結構參數(shù)確定的方法、數(shù)學力學模型的建設。通過長期的技術研發(fā)與攻克，煤炭開采技術中的機械化放頂煤技術和堅硬頂板下面的長壁技術以及各類綜合開采技術取得了重大進展，為煤礦開采做好了技術準備。

2.我國煤礦開采技術的改進和未來發(fā)展趨勢

2.1安全高效智能化開采技術

實施監(jiān)控系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)的可視化、信息化、智能化；采掘生產(chǎn)過程遠距離遙控機械化、自動化，特別是重大事故控制操作自動化；事故災害發(fā)生時災害控制決策指揮系統(tǒng)智能化和相關設施裝備操控的自動化；保證工作地點安全工作環(huán)境信息、設備工況信息，以及與可能事故相關的頂板云頂和煤層壓縮動態(tài)信息，實現(xiàn)操作過程遙控的“支護機器人”和“挖底充填機器人”。

2.2深度礦井開采技術

應時代的需求，能源的稀缺和危機性，使得煤礦開采越來越深，這些煤層有自身的五大特點：原巖應力大、巖體塑性大、巖山壓力劇烈、地溫高、礦井瓦斯大，這就大大增加了煤層開采的圍巖和礦壓控制、熱害與瓦斯治理及巷道布置、深井通風等困難，基于上述因素的考慮，需針對深井圍巖狀態(tài)和應力場及分布狀態(tài)的特征、深井作業(yè)場所工作環(huán)境的變化、深井巷道快速掘進與支護技術與裝備、深井沖擊地壓防治技術與監(jiān)測監(jiān)控技術、深礦井高產(chǎn)高效開采有關配套技術、深礦井開采熱害治理技術與裝備等技術的研制與實踐應用。

2.3“三下一上”采煤技術

“三下一上”礦井采煤技術是指在鐵路下、建筑物下、水體下和承壓水體上開采煤礦，且不破壞原本地貌的技術。這就需要充分運用先進的計算機技術，提高數(shù)值模擬計算和相似材料模擬，深入研究開采上覆巖層運動和地表深陷規(guī)律，研究符合地表、建筑物、地下水資源維護要求的開采設備與完善參數(shù)。建筑物下開采是指那些不適合搬遷的城鎮(zhèn)、工廠、居民區(qū)、村莊等所壓煤層的開采，并且做到井筒礦柱的回收，達到了一定的開采設備和完善參數(shù)即可采出煤炭。

2.4煤炭地下氣化技術

煤炭地下氣化技術是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒，通過對煤的熱化學作用而產(chǎn)生可燃氣體的過程，集建井、采煤、氣化工藝為一體的多學科開發(fā)潔凈能源與化工原料的新技術，具有安全性好、投資少、效率高、污染少等優(yōu)點。它屬于一種特殊的采煤方法，屬國際首創(chuàng)。煤炭地下氣化技術不僅可以回收礦井遺棄的煤炭資源，還適合我國煤礦地質條件復雜、劣質煤比例高、“三下”壓煤嚴重的具體國情，具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，大大提高了煤炭資源的利用率和利用水平，是我國潔凈煤技術的重要研究和發(fā)展方向[3]。

2.5綠色開采技術

煤礦的綠色開采技術可以保護環(huán)境、減少污染，實現(xiàn)資源的充分利用。井工開采以地表塌陷和矸石壓占為主，而露天開采則以直接挖損和外排土場壓占為主，開采過程大氣污染來源主要是礦井排出的煤層瓦斯和煤礦矸石山的自燃，煤礦開采對環(huán)境的危害使得煤礦綠色開采成為必然的趨勢，煤礦開采技術包括煤與瓦斯共采、采空區(qū)充填開采、保水開采以及矸石的綜合利用。

3.結語

文章結合通過煤礦開采技術的發(fā)展現(xiàn)狀，指出我國煤礦開采技術的一些問題和成就，雖說開采技術上存在一定的問題，但總體來說，我國煤礦開采技術較比以前來說確實有很大的進步，理論和實踐方面都取得了一定的成效，并針對現(xiàn)狀預測煤礦開采技術未來的發(fā)展方向和趨勢，目前，在信息技術迅速發(fā)展的社會，其擁有最先進的的、最活躍的生產(chǎn)力，加之有外國發(fā)達國家成功的借鑒意義，利用新技術條件進行科學、高效現(xiàn)代化管理。我國煤礦開采技術會越來越先進，越來越完善，開采技術會進一步提升。 [科]

【參考文獻】

[1]曹建國.煤礦開采技術發(fā)展方向探討[J].山西省煤炭規(guī)劃設計院，2012.

[2]李全生.我國煤礦開采技術發(fā)展的方向探討[J].中國工控網(wǎng)，2007.

[3]夏曉明.煤礦開采技術的發(fā)展趨勢分析[J].科技與生活，2012.