我國采煤技術的發(fā)展方向探析

摘 要：分析了能源結構以煤為主、煤炭分布不均以及煤層開采條件復雜多樣等我國煤礦開采特點，同時探討了構建集中和高產礦井、發(fā)展各種煤層條件下的采煤機械化以及完善采煤方法和開采布置等我國采煤技術發(fā)展的主要目標，并研究了深礦井開采技術、“三下”采煤技術以及綠色開采技術等我國煤礦開采技術發(fā)展方向，以期為我國我國煤礦開采技術的創(chuàng)新提供一些參考，促進我國煤礦開采技術的不斷發(fā)展。

關鍵詞：采煤技術；發(fā)展方向；綠色開采

我國煤炭資源十分豐富，同時在我國能源結構中占有主要位置，對于我國國民經濟中的穩(wěn)定和快速發(fā)展具有重要意義。然而，我國煤炭資源分布不均勻，同時煤層開采條件復雜多樣。對此，應當積累采煤技術的經驗，注重先進采煤技術的引進和自主研發(fā)，加強采煤技術的不斷創(chuàng)新，推動我國采煤技術的不斷發(fā)展。

1 我國煤礦開采特點

我國煤炭資源較為豐富，同時也是煤炭資源使用大國。近年來，隨著我國社會的不斷發(fā)展，對煤炭資源的使用量不斷增大，我國應當不斷引進先進的采煤技術，同時注重對采煤技術的創(chuàng)新，提升采煤產量和效率，確保煤礦資源的供需持衡。我國煤礦開采特點主要體現在以下幾點：第一，能源結構以煤為主。我國居民在日常生產和生活中對煤炭資源的需求量遠高于其他能源，據相關統計數據表明，2103年我國一次性能源消費結構中煤炭資源大約為67%，我國目前的能源結構仍然以煤為主。第二，煤炭分布分布不均。盡管我國煤炭資源存儲十分豐富，然而在我國廣袤的國土上煤炭資源的分布受到不同地區(qū)的地理條件和地質情況的影響，呈現出不均勻現象，主要表現為西多東少、北富南貧。第三，煤層開采條件復雜多樣。不同地區(qū)的地理條件、水文條件以及地質結構使得我國礦井開采的煤層地質條件具有最廣泛的多樣性，既有穩(wěn)定煤層又有不穩(wěn)定煤層，既有緩傾角煤層又有急傾角煤層，同時煤層的表土厚度與埋深大小也存在一定差異。我國煤層地質條件總體上以開采多煤層、總厚大、傾角緩、低瓦斯、表土不厚以及埋深不大的煤層為主。

2 我國采煤技術發(fā)展的主要目標

2.1 構建構建集中和高產礦井

構建生產高度集中、可靠、高效率以及高效益的礦井應當大力發(fā)展與之相應相適應的煤層地質條件的探測與評價，發(fā)展強力、高效、可靠的采煤裝備與工藝，構建簡單、連續(xù)、可靠的生產系統和開采布置，同時不斷研發(fā)煤礦開采過程的監(jiān)控及科學管理等相互匹配的成套技術，提升煤礦開采水平，從而提升礦井產量。同時，也應當大力展適于大型露天煤礦、特大型露天礦的高產高效工藝，并加大相關開采配套設備的研發(fā)。在進行地質條件和技術層次較差的骨干礦井開采時，應當采用集中生產的開采模式，以提升其開采效率，從而提高其生產效率以及經濟效益。

2.2 發(fā)展各種煤層條件下的采煤機械化

綜合機械化采煤在煤礦的開采中具有獨特優(yōu)勢，可以將綜合機械化采煤作為煤礦開采技術的主導發(fā)展方向，不斷對綜合機械化采煤設備進行改進和創(chuàng)新，提升綜合機械化采煤設備的適應水平，從而提升綜合機械化采煤設備的適用范圍和在采煤中所占比重。對于普通機械化采煤應當不斷對設備及工藝進行改進，擴大器適應性，提升器單產和應用水平。同時， 也應當注重發(fā)展小煤礦采煤的簡易機械化，提升各煤層條件下機械化采煤的普及率。

2.3 完善采煤方法和開采布置

放頂煤開采具有高產高效的優(yōu)勢，具有較高的技術經濟效益。在發(fā)展采煤技術過程中，應當不斷改進采放工藝，完善各項技術安全措施，在確保采煤的安全性和可靠性的同時，提升煤礦產量。對于急傾斜煤層、薄煤層、不穩(wěn)定煤層以及有煤與瓦斯突出危險煤層等難采煤層，應當注重采煤方法的創(chuàng)新和采煤工藝的改進，提升其技術經濟效果。

3 我國煤礦開采技術發(fā)展方向

3.1 深礦井開采技術

煤層開采的技術控制、沖擊地壓的防護、巷道挖掘布置、礦井瓦斯含量防范、以及井下通風設置等內容是深礦井開采技術的關鍵。深礦井開采技術需要研究的內容相對較多，一方面需要研究深井周圍的地質情況，如深井周圍的巖石質地、種類、狀態(tài)及分布情況。另一方面需要研究深井作業(yè)安全問題。為確保深礦井作業(yè)安全，深礦井開采技術需要研究深井開采環(huán)境變化對瓦斯含量變化的影響，同時也應當研究井巷道在掘進過程中的支護防護與支護的設置、深井井下沖擊地壓的防護監(jiān)控技術以及深井開采過程中防止熱害發(fā)生的應急預案和有關處理的技術和設備。此外，還應當注重深井開采效率的研究，注重高效高產開采的有關配套設備技術的應用管理，提升煤礦開采效率。

3.2 “三下”采煤技術

在采煤過程中應用“三下”采煤技術時，應當對注重對相關數值的模擬計算和相似材料的模擬，同時注重對開采區(qū)演示形成原因、過程以及地面沉降產生時間和具體原因的研究，以便對采上覆巖層運動和地表沉陷規(guī)律，確保開采區(qū)上部巖層的結構安全?！叭隆辈擅杭夹g的應用，還應當對礦區(qū)附近土地表面、建筑物地下水資源保護的合理方案進行全面深入的研究，同時注重開采系統的優(yōu)化和各種煤礦回填技術、房屋加固技術的應用，確保煤礦開采對當地的自然環(huán)境和人們生活不會產生影響，保障煤礦開采區(qū)域人們的生產生活和生命財產安全。此外，應用“三下”采煤技術時，還應當注重對礦區(qū)近水體的開采計劃以及工藝參數優(yōu)化的研究，制定開采深陷控制、土地污染控制以及水資源污染控制相關技術方案和措施，確保煤炭開采與開采城市的良性、健康發(fā)展。

3.3 綠色開采技術

在煤礦的開采一定程度上會對城市空氣、水資源以及土壤造成嚴重污染，對此，在煤炭開采過程中應當大力發(fā)展綠色開采技術。在煤礦開采過程中，應當結合開采實踐經驗，研注重各種地質條件下煤礦巷道掘進技術和巷道選擇布置技術的研究，確保技術方法以及設備選擇、布置與煤層地質條件的最優(yōu)結合，在降低資源消耗的同時，提升煤礦產量。在煤礦開采過程中，應當注重邊開采邊填埋技術的研究，確保在煤礦開采過程中，矸石基本不出地面，有效降低開采過程中煤矸石的出矸率，從而有效實現煤炭的無軌輪、單軌吊輔助的一條龍生產方式，同步進行綜合開采和綜合開掘，有效提升煤礦開采效率。同時，在煤炭開采中，也應當注重優(yōu)化礦井的開掘技術和巷道掘進技術、礦井開采區(qū)和工作面的參數優(yōu)化，并對巷道的位置選擇布置進行簡化，實現集中開拓、集中準備以及集中回踩，有效降低煤炭開采過程中的產生的環(huán)境污染。

4 結語

目前，我國能源結構以煤為主，然而煤炭資源在分布方面呈現出不均勻現象，且我國煤層的開采條件具有復雜性和多樣性。對此，在煤礦的開采過程中，應當構建集中和高產礦井，發(fā)展各種煤層條件下的采煤機械化，完善采煤方法和開采布置，同時注重深礦井開采技術、“三下”采煤技術以及綠色開采技術在我國煤礦開采中的應用，提升煤礦的開采質量和效率，推動我國煤礦開采技術的不斷發(fā)展。

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作者簡介：勾金文（1975—），男，山西朔州人，工程師，主要從事：采礦技術管理工作。