王慶林

[摘 要]煤炭是我國能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一，也是影響國民經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，煤礦開采技術(shù)的進步和完善始終是相關領域研究的重點。本文闡述了我國煤礦開采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并介紹當前幾種重要的開采技術(shù)，同時對開采技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了展望，希望對煤礦行業(yè)的發(fā)展有所啟示。

[關鍵詞]煤炭；開采技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TH312 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）32-0000-01

引言

我國的煤礦開采是一個傳統(tǒng)工業(yè)，高科技的含量比較低。但現(xiàn)如今科學技術(shù)的快速發(fā)展，讓我們懂得科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，先進的技術(shù)不僅能夠提高生產(chǎn)效率，大大節(jié)省人力、勞力和財力，讓利潤成倍增長，還能夠有效的避免在煤礦開采中遇到的災難。因此，如何將高新技術(shù)與煤礦開采有機結(jié)合，在激烈的市場競爭中占據(jù)先機，顯得尤為重要。

1 煤礦開采技術(shù)的現(xiàn)狀分析

1.1 煤炭開采技術(shù)層次的多樣化

由于受經(jīng)濟表現(xiàn)形式的影響，我國的煤礦企業(yè)分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)、地方國有和國有三個類別，這三個類別發(fā)展側(cè)重點各不相同，對于技術(shù)上的投入也不盡相同。再加上我國各地的地質(zhì)差異很大、經(jīng)濟發(fā)展水平也有所差異，這就導致各地煤礦開采技術(shù)的水平差別較大，有的地方已經(jīng)擁有綜合機械化的高產(chǎn)高效礦井，有的地方還在采用比較落后的開采方法。目前，我國煤礦開采技術(shù)處于自動化、半自動化、純手工開采等多種開采技術(shù)并存的局面?？傮w來說，我國煤礦開采技術(shù)還處于半自動化、半機械的階段，生產(chǎn)效率還不算高。

1.2 煤礦開采技術(shù)取得突破性進展

科學技術(shù)水平的不斷提高以及計算機技術(shù)的普及極大地推動了我國煤礦行業(yè)的發(fā)展。首先從技術(shù)方面來說，近年來很多先進的開采技術(shù)不斷涌現(xiàn)，例如堅硬頂板技術(shù)、綜合放頂煤技術(shù)以及大型綜合開采技術(shù)等，尤其是“三下”采煤技術(shù)，目前已在很多地區(qū)得到廣泛應用；對于技術(shù)裝備而言，也經(jīng)歷了一次大規(guī)模的更新?lián)Q代，電牽引采煤機、大運力帶式長距離輸送機、鑄焊結(jié)合槽幫鋼刮板輸送機、配合電液控制技術(shù)的強力液壓支架等眾多的新型裝備也得到了推廣使用。技術(shù)和設備上的進步使得我國煤炭產(chǎn)量逐年遞增，我國已經(jīng)連續(xù)幾年在世界煤炭產(chǎn)量排名中居于首位。

1.3 開始注重生態(tài)環(huán)境的和諧

煤炭資源是目前世界上最普遍的能源，它為人類社會的經(jīng)濟發(fā)展提供了強大的動力。但是由于煤炭是傳統(tǒng)型能源，在現(xiàn)有的開采技術(shù)中，普遍存在著環(huán)境破壞和污染問題，尤其是對于煤礦上面地表資源的浪費和對地下水資源的污染較為嚴重。另外，在開采過程中會產(chǎn)生大量粉塵，從而產(chǎn)生一定程度的空氣污染。隨著環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展觀念的深入人心，人們正在致力于研究環(huán)保型開采技術(shù)。

2 當前幾種主要的煤礦開采技術(shù)

2.1 深礦井開采技術(shù)

深礦井開采是指開采深埋距地面800-1200米之間的煤層。這些深礦井中的煤層原巖應力大、礦山壓力劇烈、地溫高，這就給開采工作帶來了極大的難度。因此，應用該技術(shù)時需要注意控制開采煤層的礦壓和沖擊地壓，合理布置井巷、保持深井通風，以免出現(xiàn)瓦斯毒氣、熱害等情況。另外，還要充分了解深井圍巖、應力場的狀態(tài)和分布特征，關注深井巷道等作業(yè)場所的環(huán)境變化，根據(jù)實際情況，選擇合理的輔助技術(shù)來完成開采工作。

2.2 采場圍巖控制技術(shù)

煤炭資源的總量是固定的，隨著人們需求以及開采量的增多，一些位于較好外圍環(huán)境的煤炭資源逐漸被開采，人們不得不去一些急傾斜、地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定或地質(zhì)構(gòu)造復雜的地質(zhì)煤層、高深采場去開采，這就給開采技術(shù)提出了較高的要求，而采場圍巖控制技術(shù)就能滿足于在這種復雜環(huán)境下的開采需求，做到安全高效的開采。另外，該項技術(shù)的相關研究人員還為后續(xù)的采場頂板結(jié)構(gòu)理論、采場頂板運動參數(shù)、采場支承壓力分布規(guī)律等理論的提出和革新做出了不可磨滅的貢獻。

2.3 “三下一上”礦井采煤技術(shù)

“三下一上”即在建筑、鐵路、各種水體之下；在承壓水體之上，同時還不會破壞地面的一項礦井采煤技術(shù)。該技術(shù)在上世紀的50年代中期就已經(jīng)出現(xiàn)，經(jīng)過幾十年的不斷實踐與發(fā)展，目前已經(jīng)可以通過計算機對可采煤層進行建模分析，以此來尋找開采巖層運動機地表沉陷的規(guī)律，從而制定出滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù)，在不危害環(huán)境的條件下，來實現(xiàn)煤礦開采效益的最大化。

2.4 資源綜合利用技術(shù)

該技術(shù)旨在治理煤礦開采造成的環(huán)境污染，主要通過煤礦的水源保護、充填減沉、瓦斯綜合共采及矸石綜合利用等方式來實現(xiàn)，關鍵在于采用優(yōu)化水資源、進行土地保護和資源再利用等技術(shù)，做到綠色開采。

3 煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 智能自動化

生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化、自動化以及開采設備的機械化、自動化將是我國煤礦企業(yè)開采技術(shù)不斷發(fā)展的必然趨勢。目前隨著計算機和信息技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)實現(xiàn)了對煤炭生產(chǎn)的全過程監(jiān)測，加上國家開始煤炭綜合自動化建設，這對煤礦的安全高效生產(chǎn)又增添了保障。

3.2 高效集約化

現(xiàn)代煤礦開采企業(yè)為了不斷提高開采效率，降低人為安全事故概率，提高經(jīng)濟效益，要求企業(yè)采用大量先進的煤礦開采技術(shù)及相關設備，將計算機廣泛應用于煤礦開采生產(chǎn)中，實現(xiàn)綜合采礦機組的機電一體化目標，進而提高整個生產(chǎn)過程的自動化能力。

3.3 高效集約化

運用先進的制造和研發(fā)技術(shù)、制造采煤機等煤礦機電設備，同時合理利用先進的計算機自動化以及機電一體化技術(shù)，實現(xiàn)綜采機組的機電一體化，盡量減少人員操作，甚至做到無人操作。這樣不僅能夠大大減少人力投入，提高生產(chǎn)效率，還能降低人為安全事故發(fā)生的概率。除了要提升采煤裝備的性能之外，對于某些儲量豐富、較厚的煤層，還要采用高效的采煤工藝進行開采，才能真正實現(xiàn)采煤工作的安全、高效生產(chǎn)。

3.4 綠色生態(tài)化

隨著國家開始重視環(huán)境保護，出臺可持續(xù)發(fā)展計劃等，傳統(tǒng)的高能耗、高污染、高排放企業(yè)，尤其是煤礦企業(yè)將逐步失去發(fā)展空間，為了企業(yè)的長久發(fā)展，就必須研究綠色環(huán)保的開采技術(shù)，保護地下水源及土質(zhì)。煤炭地下氣化技術(shù)是煤炭資源一種整體性的新型綠色開采工藝，該技術(shù)是通過熱化學反應產(chǎn)生可燃性氣體，加之一些高科技手段的不配合，來控制埋藏在地下深層的煤炭資源的燃燒。這項技術(shù)生產(chǎn)成本比較低，效率又很高，很適合在我國一些地址條件復雜、劣質(zhì)煤比例高的礦區(qū)。目前該項技術(shù)尚不成熟，但必將是以后大力發(fā)展的對象。

結(jié)束語

煤炭作為我國目前最主要的能源資源，對國計民生有著重要影響，在當前的市場經(jīng)濟環(huán)境下，不僅要關注煤炭資源的經(jīng)濟效益，也要關注其產(chǎn)生的生態(tài)效益和社會效益。在科學技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，煤礦開采也應當加速向科技采礦靠攏，逐步淘汰落后的開采設備，研發(fā)和引進新技術(shù)及新設備。與此同時，應當進一步提高對環(huán)境保護的重視程度，加大對綠色開采技術(shù)投入和研究，總體促進煤礦企業(yè)的高效、安全生產(chǎn)。

參考文獻

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