煤礦開采技術的發展趨勢初探

茹喜貴

【摘要】新時代、新要求，采煤技術的發展趨勢朝著高效、高產、高安全的方向邁進，從而提高煤炭產業經濟效益，進而推動社會主義經濟建設。

【關鍵詞】開采技術；發展趨勢

1.煤炭開采技術的發展趨勢

1.1 煤產品朝著多規格多品種發展

綜合煤礦開采實踐可以看出煤礦開采設備的發展方向主要有兩大趨勢：煤礦開采技術向著高能效、耐久性、自動化以及高可靠性等方向發展。煤礦開采產品主要是向著多種規格和多個品種方向發展。

1.2 礦井開采朝著智能自動化化方向發展

隨著煤礦開采技術的發展，煤炭開采方法和工藝方法相結合可以有效達到煤炭開采的質量以及安全性這個目的。在煤炭開采中采用高效、智能化以及安全性能比較高的開采設備以及監控系統實現高效、高質量開采。我國煤礦企業開采一直都面臨著智能化、自動化升級的局面，只有廣泛的采用機械化、自動化、智能化的設備才能提升我國煤礦開采的技術水平。從當今科技發展水平來看，實現對煤礦開采的全程自動化監測控制已成事實，加之國家的重視及投入，為我國的煤礦開采事業安全又增加了一層保障。

1.3 礦井開采朝著高效集約化方向發展

現代煤礦企業開采為了不斷提高開采效率，降低人為安全事故概率，從而提高經濟效益，開采儲量比較豐富的煤田資源，主要采用大量先進的煤礦開采技術及相關設備，通過綜采放頂方法促進煤炭開采工藝的提高。要想實現煤炭企業礦井的集約化生產，就要不斷引進先進的開采技術實現綜采機組的機械化水平。將計算機廣泛應用于煤礦開采生產中，采用先進的智能設備提高采煤過程的自動化，并不斷追求向少人以及無人化采煤工作技術發展，實現綜合采礦機組的機電一體化目標，進而提高整個生產過程的自動化能力。

2.煤礦開采技術的發展方向

綜合分析我國煤炭開采的技術現狀以及開采需求，可以看出我國煤礦開采技術的發展，更加注重采煤工藝、深井開采、三下采煤以及圍巖控制和矸石排放、小型煤礦技術優化與改造等。

2.1 開采工藝的多樣化

煤炭開采工藝一直是煤礦開采的重要內容與主題。結合我國煤炭開采實際可以看出現代采煤工藝的主要發展方向是實現采煤技術和現代高科技術的結合，研造出高效智能采挖設備。創造硬頂板煤礦開采技術、緩傾斜薄式煤層的開采技術、緩傾斜厚式開采技術，有效改進煤礦發展水平，促進煤礦工藝的提高，提高煤礦開采的科學性以及安全可靠性。

2.2 減少矸石的排放

減少矸石排放是促進煤場高效產煤的重要措施。實行全煤巷布置單一煤層開采的策略，這樣可以在矸石不運出地面的情況下，實現生產系統的簡化，同時一并兼顧中采與中掘協同發展，促進生產效率的提高，不僅如此，這也將大大縮短工人的工作時間。另一方面，重點研究高產高效礦井，實現巷道布置的系統優化，簡化巷道布置，完善各個采區的工作參數，對單一煤層進行集中的開拓處理，采取挖掘集中準備、集中回采的技術，降低巖巷掘進率，盡量多的開采煤巷，減少出矸率；與此同時，還要研究矸石在井下直接處理以及其作為充填材料的技術，減少污染的同時又簡化生產系統，提高開采效益。

2.3 采取采場圍巖的控制技術

煤炭開采不可避免地會破壞地表巖層。要依據煤礦開采地周圍圍巖結構嚴厲的實際情況，有效完善圍巖控制理論。針對急傾斜以及地質條件不夠穩定的煤炭開采區，要先分析這個區域的地質煤層條件，隨后確定科學合理的圍巖控制方案。采取科學合理、優化高效的巖層控制技術，保證開采活動的安全、高效、低成本、安全可靠，以解析法、數值法以及實測法以及其他各種方法合理組合的方式，再借助計算機技術，深入研究各種煤層的地質和開采條件，并不斷總結圍巖破壞與平衡機理和經驗，完善采場圍巖控制技術，達到煤礦開采活動的目標優化。

2.4“三下一上”礦井采煤技術

“三下”即建筑、鐵路、各種水體；“一上”為承壓水體之上，與此同時還不會破壞地面的一項礦井采煤技術。這一技術在我國的應用開始于上世紀的50年代中期，當今技術已經發展到可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律。預測開采“三下一上”礦井采煤所需的相關數據及參數。研究相關開采工藝、設計、裝備等最終實現煤產量、煤礦效益、環保及煤礦人員安全兼顧的理想結果。

做好數值模擬以及相似材料的管理工作，詳細研究煤炭開采上覆巖層的運動規律以及地表沉陷的規律，有效滿足地表以及地下水資源保護的需要。不斷發展優化沉降理論和相關技術，主要是地表廢料的的填充技術。綜合研究并使用各種填充技術來實現煤場塌陷區的填充。做好填充技術的科學研究同時做好房屋加固與改造，不斷探討水體開采以及工藝參數優化技術，提出合理的沉陷控制措施，保證土地可以得到良好的復墾，促進礦井水資源優化。2.5深礦井開采技術

深礦井開采是指開采深埋距地面800-1200米之間的煤層。深礦井中的煤層歸納起來有五個特點，原巖應力大；巖體塑性大；礦山壓力劇烈；地溫高；礦井瓦斯大。這些特點就對煤層開采的相關技術提出了很高的要求。與之相關的技術包括礦壓控制、瓦斯和熱害治理、圍巖控制、巷道布置、沖擊地壓防治、深井通風等。需要重點攻關的是深井的圍巖狀態以及煤場的應力場相關分布特征等。密切關注深井工作環境的變化。促進巷道挖掘以及支護技術水平的提高。不斷促進深井沖擊地壓防治技術以及監控技術的提高。優化煤炭開采高效產出的配套技術。

2.6 煤場地下氣優化

煤場地下氣優化技術是目前一種高效安全的采煤方法。它集建井、采煤、氣化、化工為一體，變傳統的物理采煤為化學采煤，是多學科開發潔凈能源和化工原料的高新技術。它克服了現有礦井采煤的安全問題等弊端，避免了傳統采煤和地面氣化過程中的廢氣、廢水、廢渣等的污染，這種技術具有工期短以及投資少、見效快以及人力成本小等特點。這種技術的原理是將地下煤炭有控制地燃燒，隨后將產生的可燃氣體收集起來。其關鍵技術是實現氣化生產的連續、穩定（煤氣量、煤氣成份、煤氣熱值的穩定）和充分就地監測、控制.這種技術尤其適合于我國煤炭質量比較差的地區。要繼續研究長通道、兩個階段以及大斷面等典型的煤場地下氣優化技術。

總之，隨著社會的全面協調發展以及新形勢的變化，煤礦開采行業一定要努力研發科學高效、環保安全的開采技術，實現集約化的煤礦開采，煤礦企業還要及時發現和處理煤礦開采過程中出現的問題，促進生產的安全開展，提高開采效率，并從多方面研究和構建適應煤礦安全以及實現企業盈利最大化的發展模式，尤其是當下煤礦開采日趨朝著高產、高效、高安全的方向轉變，改進煤礦開采技術，勢必會對社會經濟的發展起到更強的助推作用，更好的推動煤礦資源的開采與經濟社會可持續性的協同發展，提升整體采煤效益。

參考文獻：

[1]李實.新形勢下煤礦開采中的采煤技術分析[J].工業技術，2014（29）：125.

[2]鄭志勇。煤礦開采技術的發展趨勢研究[J].科技信息，2013（23）.

[3]李華民，王永剛，初茉.煤化工產業現狀及技術發展趨勢[J].煤炭工程，2009（11）.