摘 要:當(dāng)今科技經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的新形勢(shì)下,采礦企業(yè)若想在采礦工程中獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益,就必須快速革新采礦技術(shù),做到與時(shí)俱進(jìn),以此提高企業(yè)的市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力,煤炭開采技術(shù)的發(fā)展將走上另一高度取得很多突破性的發(fā)展。我們應(yīng)當(dāng)立足于煤炭開采技術(shù)的前沿,重點(diǎn)從事中長期研究開發(fā)和技術(shù)儲(chǔ)備,開發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的以煤炭開采技術(shù)及配套裝備為主導(dǎo)的核心技術(shù),占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:采礦;新技術(shù);發(fā)展;
中圖分類號(hào):F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
長期以來煤炭是我國的主要能源,約占一次性能源消耗的65%.隨著國家新一輪產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和發(fā)展綠色環(huán)保能源的要求,煤炭行業(yè)將面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度放緩和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇的雙重壓力。采礦行業(yè)將面對(duì)新一輪的調(diào)整和競(jìng)爭(zhēng)。過去一定時(shí)期內(nèi)采礦技術(shù)的主要發(fā)展方向?yàn)椋簷C(jī)械化大規(guī)模采礦、充填采礦等工藝和技術(shù),數(shù)字化礦山與智能開采礦全面實(shí)現(xiàn)采礦的自動(dòng)化。局部裝備實(shí)現(xiàn)遙控系統(tǒng),進(jìn)行遙控開采等技術(shù)。但面對(duì)礦山復(fù)雜地質(zhì)特征和千差萬別的礦產(chǎn)賦存條件及各地區(qū)大差別的采礦技術(shù)條件,采礦業(yè)技術(shù)發(fā)展的改進(jìn)方向成為企業(yè)將來發(fā)展的必然考量。
一、發(fā)展現(xiàn)狀
我國的煤炭資源非常豐富儲(chǔ)量巨大同時(shí)也是資源消耗大國,隨國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量在不斷加大增加,這同時(shí)也促使我國的礦產(chǎn)資源開采技術(shù)得到了快速的發(fā)展。
(一)采煤方法和工藝 :
1、目前我國煤炭采礦大多采用長臂采煤法,這種采煤法工作面生產(chǎn)能力大產(chǎn)量高、相對(duì)安全性能好。對(duì)開發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)、建設(shè)生產(chǎn)高度集中、高可靠性的高產(chǎn)高效礦井是成功的開采技術(shù)。以這種開采技術(shù)提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心,高效率和經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo),研究開發(fā)了各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝,簡(jiǎn)單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置,生產(chǎn)過程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開采技術(shù),發(fā)展了各種礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化,進(jìn)一步改進(jìn)工藝和裝備,提高了應(yīng)用水平和擴(kuò)大應(yīng)用范圍,提高采煤機(jī)械化的程度和水平。
2、同時(shí)開發(fā)了淺埋深、硬頂板、厚煤層高產(chǎn)高效現(xiàn)代開采成套技術(shù)”,主要解決以了下技術(shù)難題: 硬頂板控制技術(shù),研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù),主要通過巖層定向壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù),使直接頂能隨采隨冒,提高頂煤回收率和安全條件,且基本頂能按一定步距垮落,既有利于頂煤破碎,又保證工作面的安全生產(chǎn)。
(二)配套技術(shù)
1、研制了既有利于頂煤破碎和頂板控制,又有利于放頂煤的新型液壓支架,合理確定后部輸送機(jī)能力。此條件下放頂煤開采快速推進(jìn)技術(shù),研究合適的綜放開采回采工藝,優(yōu)化工序,縮短放煤時(shí)間,提高工作面的推進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。
2、隨著新奧法煤巷錨素加錨桿支護(hù)技術(shù)的研究開發(fā)成熟應(yīng)用,近年來涌現(xiàn)很多大斷面巷道支護(hù)范例。有利于大型綜采配套設(shè)備的大功率和重型化設(shè)備的應(yīng)用。使大型連續(xù)采煤機(jī)得以應(yīng)用,井下運(yùn)輸環(huán)境進(jìn)一步轉(zhuǎn)好,促進(jìn)了工作面的高產(chǎn)高效。礦產(chǎn)品井下運(yùn)輸條件極大改善工作面產(chǎn)能能充分發(fā)揮。為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造了條件。
二、新的發(fā)展趨勢(shì)
科學(xué)技術(shù)日新月異推動(dòng)著采礦業(yè)發(fā)展,尤其近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)采礦技術(shù)產(chǎn)生了巨大的影響。隨著國家新一輪產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和發(fā)展綠色環(huán)保能源的要求。對(duì)煤炭企業(yè)又將是一次大的沖擊。如何與時(shí)俱進(jìn)積極調(diào)整把握正確的趨勢(shì)和方向。筆者認(rèn)為煤炭技術(shù)發(fā)展應(yīng)該考量和思索的方向應(yīng)該從以下幾點(diǎn)去進(jìn)行:
(一)由于我國地域遼闊煤炭?jī)?chǔ)量豐富,各種地質(zhì)構(gòu)造都存在礦山復(fù)雜地質(zhì)特征和千差萬別的礦產(chǎn)賦存條件及各地區(qū)大差別的采礦技術(shù)條件決定了我國采礦技術(shù)千差萬別不能一概而論。我國的采礦技術(shù)將向多元化,多方向,適應(yīng)各種典型地質(zhì)賦存條件發(fā)展。展現(xiàn)各向異性的特征,在針對(duì)性和實(shí)用性的要求下發(fā)展必將百花齊放。
(二)采礦設(shè)備的機(jī)械化自動(dòng)化高效化智能化。在上世紀(jì)末在以計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的信息技術(shù)革命的帶動(dòng)下,煤炭開采與加工技術(shù)迅速發(fā)展煤炭高效安全成為了能源技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域。完成機(jī)電一體化自動(dòng)化新型采掘運(yùn)輸提升等成套系列產(chǎn)品設(shè)備,采用微機(jī)監(jiān)控自動(dòng)化控制機(jī)電一體化設(shè)計(jì),增加傳動(dòng)功率提升生產(chǎn)能力同時(shí)設(shè)備功能內(nèi)涵發(fā)生重大突破,并在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制和無人化操作。實(shí)現(xiàn)普通綜采機(jī)械化生產(chǎn)向高效集約智能化的生產(chǎn)過度。這將是整個(gè)煤炭現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展的整體大趨勢(shì)。
(三)“三下”采煤技術(shù),我國幾乎所有礦井都存在三下壓煤?jiǎn)栴},在很多煤炭資源富集區(qū)由于“三下“壓煤的增加而礦井資源不能開采,礦井在有地質(zhì)儲(chǔ)量的情況下將面臨關(guān)井停產(chǎn),造成一個(gè)礦井乃至一個(gè)資源城市走向頹廢和衰落。我國“三下”壓煤多大140億噸,加強(qiáng)“三下一上”采礦技術(shù)研究是解放大量滯留資源、救活一個(gè)礦區(qū),企業(yè)降低生產(chǎn)成本的有效途徑。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬等,深入研究開采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表沉陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),及合理的開采方法和開采順序的開采工藝研究。發(fā)展沉降控制理論和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng):研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù),村莊房屋加固改造重建技術(shù),適于村莊保護(hù)的開采技術(shù);研究近水體開采的開采設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤礦城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。
(四)薄煤層開采技術(shù)與方法, 我國薄煤層分布十分廣泛而且儲(chǔ)量大,煤質(zhì)較好。尤其南方缺煤地區(qū)薄煤層開采有更大的意義。發(fā)展大功率可靠性高低掩護(hù)大坡度薄煤層采煤機(jī)刨煤機(jī)是采煤機(jī)和開采的一個(gè)重要方向。
(五)優(yōu)化巷道布置,減少矸石排放的開采技術(shù),完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置,以實(shí)現(xiàn)開采效益最大化為目標(biāo),研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。
三、小結(jié)
在當(dāng)今科技經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的新形勢(shì)下,采礦企業(yè)若想在采礦工程中獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益,就必須快速革新采礦技術(shù),做到與時(shí)俱進(jìn),以此提高企業(yè)的市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力,煤炭開采技術(shù)的發(fā)展將走上另一高度取得很多突破性的發(fā)展。我們應(yīng)當(dāng)立足于煤炭開采技術(shù)的前沿,重點(diǎn)從事中長期研究開發(fā)和技術(shù)儲(chǔ)備,開發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的以煤炭開采技術(shù)及配套裝備為主導(dǎo)的核心技術(shù),占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)。