李衛(wèi)星 李永利

【摘要】煤礦開采的永恒主題是煤礦開采方法、工藝的完善和進(jìn)步。煤礦開采的技術(shù)的不斷改進(jìn)和革新都會(huì)帶動(dòng)煤礦開采每一個(gè)環(huán)節(jié)的巨大變化。本文從煤礦開采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析入手，指出了在煤礦開采過程中所遇到的開采技術(shù)問題，并提出了針對(duì)性解決措施；還探討了我國煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】煤礦開采；技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

煤礦的生產(chǎn)安全、采煤設(shè)備性能、采煤成本控制、及采煤經(jīng)濟(jì)效益都與煤礦開采技術(shù)及方法有著密不可分的關(guān)系。我國煤礦開采技術(shù)歷經(jīng)6個(gè)發(fā)展階段，即第一階段放炮開采；第二階段普通機(jī)械化開采；第三階段高檔普通機(jī)械化開采；第四階段綜合機(jī)械化開采；第五階段綜合開采放頂煤；第六階段強(qiáng)力綜合開采。隨著開采技術(shù)的不斷發(fā)展和提升，煤炭產(chǎn)量也在不斷攀升。由于煤礦開采一直以來都屬于傳統(tǒng)工業(yè)，行業(yè)高新技術(shù)含量較低，因此如何將高新技術(shù)與煤礦開采有機(jī)結(jié)合，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭中占據(jù)先機(jī)，顯得尤為重要。

1.我國煤礦開采技術(shù)的現(xiàn)狀概述

在我國由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的不均衡，導(dǎo)致不同區(qū)域的煤礦開采技術(shù)有較大的區(qū)別，往往是機(jī)械化、半機(jī)械化同手工生產(chǎn)同時(shí)存在，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。我國正處于多元化的發(fā)展體系和層次結(jié)構(gòu)過程。煤礦開采技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展到今天為止已經(jīng)有很多較為成熟的開采技術(shù)。這些技術(shù)的研發(fā)與廣泛應(yīng)用為我國煤礦實(shí)現(xiàn)“四高”開采提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

1.1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。深礦井中的煤層歸納起來有五個(gè)特點(diǎn)，一是原巖應(yīng)力大；二是巖體塑性大；三是礦山壓力劇烈；四是地溫高；五是礦井瓦斯大。五個(gè)特點(diǎn)就對(duì)煤層開采的相關(guān)技術(shù)提出了很高的要求。與之相關(guān)的技術(shù)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(fēng)等。

1.2采場(chǎng)圍巖控制技術(shù) 目前該技術(shù)業(yè)已成為眾多采礦技術(shù)的核心，也是應(yīng)用最多的技術(shù)之一。該項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)研究人員為后續(xù)的采場(chǎng)頂板結(jié)構(gòu)理論、采場(chǎng)頂板運(yùn)動(dòng)參數(shù)、采場(chǎng)支承壓力分布規(guī)律等理論的提出和革新都做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

1.3“三下一上”礦井采煤技術(shù) “三下”顧名思義在三個(gè)物體之下，即建筑、鐵路、各種水體；“一上”為承壓水體之上，與此同時(shí)還不會(huì)破壞地面的一項(xiàng)礦井采煤技術(shù)。這一技術(shù)在我國的應(yīng)用開始于上世紀(jì)的50年代中期，一經(jīng)提出便得到了廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)今技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到可通過計(jì)算機(jī)對(duì)可采煤層進(jìn)行建模分析，以此來尋找開采巖層運(yùn)動(dòng)機(jī)地表沉陷的規(guī)律。預(yù)測(cè)開采“三下一上”礦井采煤所需的相關(guān)數(shù)據(jù)及參數(shù)。研究相關(guān)開采工藝、設(shè)計(jì)、裝備等最終實(shí)現(xiàn)煤產(chǎn)量、煤礦效益、環(huán)保及煤礦人員安全兼顧的理想結(jié)果。

2.煤礦開采技術(shù)中遇到的問題

煤礦開采技術(shù)可以有效的對(duì)研發(fā)的開采技術(shù)進(jìn)行實(shí)測(cè)，以此來判斷該項(xiàng)新技術(shù)的安全與合理性。目前，在全球經(jīng)濟(jì)一體化的大趨勢(shì)之下，世界范圍內(nèi)對(duì)能源的需求已經(jīng)到了前所未有的高度，因此作為主要能源之一的煤炭資源需求量也在突飛猛進(jìn)，因此導(dǎo)致煤礦開采技術(shù)同信息技術(shù)之間發(fā)展程度有較大差距，因此導(dǎo)致煤礦在開采過程中問題頻發(fā)，給人員及財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重的威脅和損失。

2.1水資源遭受破壞 在現(xiàn)代煤礦開采中，需要有先進(jìn)的開采技術(shù)作為其存在和發(fā)展的支撐條件，但是在此過程中難以避免對(duì)寶貴水資源的破壞。我國是世界上淡水資源嚴(yán)重缺乏的國家之一，也是淡水資源分布最不平衡的國家之一。眾所周知，如果在煤礦開采過程中不加以對(duì)水資源的保護(hù)，久而久之便會(huì)對(duì)水資源的循環(huán)帶來威脅。

2.2瓦斯處理系統(tǒng)不完善 瓦斯是煤礦開采安全的首要威脅，因此對(duì)于開采過程中瓦斯的處理是否妥當(dāng)將會(huì)直接影響到煤礦開采的安全。對(duì)于瓦斯的處理也會(huì)對(duì)大氣中的臭氧層造成較大破壞，加劇了溫室效應(yīng)。

3.針對(duì)性解決措施

3.1優(yōu)化技術(shù)提升效率 隨著人們安全意識(shí)及科技水平的不斷提高，人們?cè)谥匾暟踩a(chǎn)的過程中更加注重對(duì)環(huán)境的影響和破壞。為了減少安全事故的發(fā)生，在煤礦開采之前有必要對(duì)煤礦的立地條件進(jìn)行全面細(xì)致的勘察和分析，這一過程對(duì)于煤礦開采安全有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。除此之外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)開采區(qū)域的水資源分布進(jìn)行分析，優(yōu)化和調(diào)整開采技術(shù)。

3.2完善瓦斯處理系統(tǒng) 瓦斯爆炸在過去的幾十年間直至現(xiàn)如今都是嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)的主要問題。不僅僅對(duì)煤礦開采帶來了嚴(yán)重的威脅更對(duì)煤礦工人的生命安全帶來了嚴(yán)重威脅。因此，在煤礦開采過程中要對(duì)瓦斯抽放工作進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，將威脅降低到最低。因此，在煤礦開采過程中就要求企業(yè)的相關(guān)人員對(duì)相關(guān)工作人員的人身安全進(jìn)行保證，同時(shí)盡快完善現(xiàn)有瓦斯抽放技術(shù)，及時(shí)推廣應(yīng)用。

4.我國煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1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(jì)效益，要求企業(yè)采用大量先進(jìn)的煤礦開采技術(shù)及相關(guān)設(shè)備，將計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于煤礦開采生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)綜合采礦機(jī)組的機(jī)電一體化目標(biāo)，進(jìn)而提高整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化能力。

4.2智能自動(dòng)化 我國煤礦開采企業(yè)一直以來都面臨著智能化、自動(dòng)化升級(jí)的局面，只有廣泛的采用機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化的設(shè)備才能提升我國煤礦開采的技術(shù)水平。從當(dāng)今科技發(fā)展水平來看，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦開采的全程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制已成事實(shí)，加之國家對(duì)此的投入，為我國的煤礦開采事業(yè)安全又增加了一層保障。

4.3可持續(xù)發(fā)展 任何一個(gè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都離不開對(duì)環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)性，因此國家對(duì)煤礦開采也逐步側(cè)重于環(huán)境保護(hù)，相繼出臺(tái)了一些相關(guān)規(guī)定，以此來保護(hù)環(huán)境免遭人為破壞。

5.結(jié)論

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，煤礦開采也應(yīng)當(dāng)加速向科技采礦靠攏，逐步淘汰落后的開采設(shè)備，研發(fā)和引進(jìn)新技術(shù)及新設(shè)備。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步探索和研究煤炭地下氣化技術(shù)，加大對(duì)這一實(shí)用的綠色開采技術(shù)投入和研究。此外，需要進(jìn)一步對(duì)煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行革新和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，強(qiáng)化通風(fēng)認(rèn)識(shí)，自上而下的形成一套較為完整的通風(fēng)理論。最后，煤礦開采中應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度，有必要對(duì)環(huán)境資源進(jìn)行有效保護(hù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開采。

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