阮玉江 裴文緣

摘要：近年來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，過去傳統(tǒng)的煤礦開采工藝已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，所以煤礦的開采技術(shù)也要進(jìn)行一定的創(chuàng)新，才能夠?qū)σ院笤诿旱V開采中遇到的困難有效避免，通過新的開采技術(shù)，發(fā)揮煤礦生產(chǎn)設(shè)備的能力，對(duì)于我國(guó)在煤礦開采的成本以及經(jīng)濟(jì)效益的提高都有很大的作用，本文就煤礦開采工藝的現(xiàn)狀來分析煤礦事業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，為相關(guān)的工作者提供一些參考性的意見。

關(guān)鍵詞：煤礦;地下開采工藝;現(xiàn)狀分析;發(fā)展趨勢(shì)

在我國(guó)現(xiàn)有的能源資源中，煤礦作為其中最基礎(chǔ)的能源，在生產(chǎn)消費(fèi)中占有相當(dāng)重的比例，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)煤礦資源的開采也越來越重視，所以只有不斷地提高開采的效率，引進(jìn)新的開采工藝和設(shè)備，才能夠迎合我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 煤礦地下開采工藝的現(xiàn)狀

1.1 綜采和綜放技術(shù)

雖然我國(guó)煤炭資源比較豐富，分布范圍廣而且不同地區(qū)地質(zhì)條件以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度也不同，所以在煤礦開采工藝上也不相同。自上世紀(jì)七十年代以來，我國(guó)煤礦開采事業(yè)呈現(xiàn)發(fā)展上升趨勢(shì)，在煤礦開采工藝中，主要以長(zhǎng)臂綜合機(jī)械為主要。在之后的幾十年里，這種技術(shù)在工藝上發(fā)展不斷完善。首先煤礦開采范圍不斷擴(kuò)大，進(jìn)一步體現(xiàn)出煤礦開采 “一礦一面”局勢(shì)，并形成高效生產(chǎn)以及集約化的生產(chǎn)模式。其次，煤礦地下開采工藝以及使用設(shè)備不斷完善，使用范圍逐漸擴(kuò)大，尤其是針對(duì)中厚煤層，厚煤層一次開采和薄煤層自動(dòng)化開采等技術(shù)上都有很大的突破進(jìn)展，并取得不錯(cuò)的煤礦開采效果。尤其是在綜采工藝上，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。上世紀(jì)末，我國(guó)煤礦開采技術(shù)中綜放開采技術(shù)不斷完善，有極好的發(fā)展趨勢(shì)，并因此開采出很多規(guī)模大的高產(chǎn)高效的煤礦生產(chǎn)區(qū)。本世紀(jì)以來，煤炭市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)極好，尤其是厚煤層或特厚煤層的開采，通過綜放開采技術(shù)在其中的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)煤礦中厚煤層或特厚煤層開采的高產(chǎn)量高效率。

1.2液壓支架技術(shù)

近年來，我國(guó)長(zhǎng)臂綜采煤礦技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)很大的進(jìn)步，相關(guān)的設(shè)備已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，由于煤炭事業(yè)的全面發(fā)展，同時(shí)也帶動(dòng)了煤機(jī)裝置事業(yè)的發(fā)展，其中液壓支架技術(shù)應(yīng)用于煤礦開采作業(yè)中，有極強(qiáng)的可靠性特點(diǎn)。據(jù)相關(guān)資料介紹，我國(guó)液壓支架每年輸出數(shù)量在三萬(wàn)左右，與其他國(guó)家相比，我國(guó)液壓支架品類多，生產(chǎn)產(chǎn)量大，可以適用于復(fù)雜的條件操作，在世界中占有重要的地位。首先我國(guó)地下煤礦開采主要組成部分是薄煤層，對(duì)薄煤層的開采有兩種形式，其一通過刨煤機(jī)與長(zhǎng)壁工作面相配套進(jìn)行開采作業(yè)，主要應(yīng)用于0. 8m

～1. 6m的薄煤層，其二通過滾筒式采煤機(jī)設(shè)備，與長(zhǎng)壁工作面相配套進(jìn)行開采作業(yè)，主要應(yīng)用于 1. 0m 以上煤層。對(duì)于3. 5m ～6m 厚煤層[1]，可以通過一次采全高的開采方式進(jìn)行煤礦開采作業(yè)，這種開采方式主要在于實(shí)用性，而且還針對(duì)煤層開采條件的適用度，具有穩(wěn)定，可靠安全高效等優(yōu)勢(shì)。我國(guó)煤礦開采事業(yè)應(yīng)用此技術(shù)取得了很好的效果，并在之后的開采作業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

1.3“三下一上”礦井采煤技術(shù)

“三下一上”中三下指的是鐵路下，建筑物下以及水體下;一上指的是承壓水體上。通過這種開采技術(shù)進(jìn)行對(duì)煤炭的開采，還要保證不能破壞原有的地貌。在我國(guó)一些礦區(qū)都采用了這種開采技術(shù)，而且很大程度的提高了產(chǎn)量。在建筑物下進(jìn)行煤礦開采主要是對(duì)那些不適合搬遷的工廠等一些建筑物進(jìn)行開采，不但能夠采出煤炭，還不能破壞原有的地面構(gòu)造，保護(hù)建筑物。在鐵路下進(jìn)行開采指的是通過鐵路

下干線與支線下所壓的煤層進(jìn)行開采，在開采時(shí)還要保證留下礦柱保護(hù)鐵路。水體下進(jìn)行煤礦開采有兩方面，一種是地面水體下，另一種是地下水體下。利用水體下開采主要是為了確定防水和防砂礦柱的高度，保證安全開采。承壓水體上開采指的是可以開采的煤層以下的承壓水體上的煤層開采。通過計(jì)算機(jī)以及相關(guān)技術(shù)中的數(shù)據(jù)參數(shù)等進(jìn)行分析，最終保證人員開采煤礦的人身安全，以及煤炭的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)量的提升。

1.4特殊采煤技術(shù)

針對(duì)煤礦開采技術(shù)，我國(guó)在這方面的研究取得很大的成就，尤其是對(duì)特殊采煤技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，在世界上取得了不錯(cuò)的成績(jī)。從煤礦覆巖破壞規(guī)律層面來說[2]，在應(yīng)用中取得了一定的突破進(jìn)步，并且對(duì)此出臺(tái)相關(guān)的計(jì)算公式，先從孔隙水系直至大型的湖泊河流的水體下進(jìn)行煤礦開采作業(yè)，均取得不錯(cuò)的效果，在實(shí)際開采作業(yè)中，也表現(xiàn)出很明顯的優(yōu)勢(shì)。在地表移動(dòng)及變形方面也都提出相應(yīng)的策略，不斷完善相應(yīng)的計(jì)算方式，從而為我國(guó)以后的煤礦地下開采提供參考依據(jù)。針對(duì)特殊采煤技術(shù)，提出條帶法開采的基本理論以及計(jì)算方式也都得到了大面積應(yīng)用和推廣，而且這種方式在實(shí)際開采中有助于資源的合理應(yīng)用，有很好的經(jīng)濟(jì)效益，確保開采的地標(biāo)建筑不會(huì)受到影響，合理安全開采煤炭 ，進(jìn)而在我國(guó)煤礦地下開采作業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

2 煤礦地下開采工藝的改進(jìn)方式

2.1薄煤層綜采

就目前我國(guó)采煤現(xiàn)狀來說，薄煤層開采工作比較困難，因此必須提升薄煤層開采作業(yè)的自動(dòng)化水平，進(jìn)一步減少工作面內(nèi)采煤作業(yè)人員，與采煤機(jī)相比，刨煤機(jī)落煤在自動(dòng)化方面更具優(yōu)勢(shì)。而且隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，采煤技術(shù)也會(huì)不斷朝向自動(dòng)化控制方向發(fā)展。根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)踐數(shù)據(jù)研究表明，這種開采技術(shù)1.2米以上的薄煤層一個(gè)工作面年產(chǎn)量可達(dá)100-180萬(wàn)噸左右。由于受到大功率以及采煤機(jī)的適用范圍等限制，對(duì)于1.2米以下的薄煤層開采仍然存在著開采難題，這就需要相關(guān)的技術(shù)人員繼續(xù)改進(jìn)開采技術(shù)。

2.2液壓支架

就液壓支架來說，主要發(fā)展方向是以長(zhǎng)壁綜采為主，根據(jù)不同的礦井條件，在未來的發(fā)展趨勢(shì)中，液壓支架也會(huì)呈現(xiàn)出不同的趨勢(shì)。對(duì)于發(fā)展情況較好的煤礦[3]，以大工作阻力為主要的液壓支架，這種支架在使用中有極高的可靠性，具有實(shí)用價(jià)值。對(duì)于條件較復(fù)雜的煤礦，應(yīng)該將重點(diǎn)放在煤礦開采的難度問題上，研發(fā)可以適用于其中的支架。對(duì)于中小型煤礦，必須盡快進(jìn)行技術(shù)改造，應(yīng)用緊湊型液壓支架，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和改造。另外還要完善相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系，更好的促進(jìn)我國(guó)液壓技術(shù)的進(jìn)步。

2.3推進(jìn)信息工程技術(shù)

近年來，我國(guó)在機(jī)器人研發(fā)的技術(shù)上有很大進(jìn)步，這對(duì)于煤礦開采工作來說有很大幫助作用，就目前我國(guó)的煤礦開采作業(yè)來說，大多都是由人工進(jìn)行作業(yè)，很少會(huì)通過計(jì)算機(jī)控制煤礦生產(chǎn)作業(yè)，從而達(dá)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的目的。就計(jì)算機(jī)控制采煤企業(yè)未來發(fā)展來講，這是一條非常值得研發(fā)的道路。例如將機(jī)器人放入煤礦地下操作，通過煤礦外計(jì)算機(jī)端操控機(jī)器人進(jìn)行煤礦開采作業(yè)，還可以通過將帶有煤礦數(shù)據(jù)的芯片植入使用的機(jī)械設(shè)備中，機(jī)械設(shè)備通過自動(dòng)判斷實(shí)際環(huán)境情況選擇適合的采煤工藝和技術(shù)進(jìn)行煤礦開采作業(yè)[4]，加上煤礦外的計(jì)算機(jī)作為輔助工具，對(duì)煤礦內(nèi)情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保煤礦開采作業(yè)的順利進(jìn)行，從而建立更加全面智能化的煤礦開采工作流程和體系，促進(jìn)采煤業(yè)的發(fā)展。

3 總結(jié)

綜上所述，要想順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，采煤事業(yè)應(yīng)該不斷的更新開采工藝技術(shù)以及引進(jìn)新的設(shè)備，才能夠在未來的發(fā)展中，提高整個(gè)煤礦的開采效率，更加保證煤礦開采的安全性。煤礦資源作為我國(guó)比較重要的能源，而且也是不可再生資源，所以對(duì)于能源事業(yè)來說，只有跟上時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，才能在整體上提高對(duì)能源使用的效率，促進(jìn)能源事業(yè)在未來更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張付全.煤礦地下開采技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)， 2017（7）：53.

[2]趙丹鋒.煤礦開采技術(shù)現(xiàn)狀分析及發(fā)展方向[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)， 2016（13）：30.

[3]高子林.煤礦地下開采安全技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新， 2014（5）：76.

[4]張鶴.煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（10）：69.