關(guān)于煤礦開采技術(shù)之己見

周元軍

[摘要]在我國經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展的大背景下，煤炭開采技術(shù)的研究必須面向來自于各方面的市場。因此，要研究煤炭開采技術(shù)，就需要立足于開采技術(shù)的最前沿，立足于中國煤炭開采的發(fā)展戰(zhàn)略，立足于煤炭技術(shù)開采的主要關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用上，立足于先進技術(shù)的引進和開發(fā)上來，重點研究產(chǎn)業(yè)技術(shù)、自主知識產(chǎn)權(quán)的開發(fā)應(yīng)用，在煤炭技術(shù)開采技術(shù)的配套裝備上，建立核心的技術(shù)，第一時間搶占技術(shù)的制高點。因此本文主要針對煤炭開采技術(shù)的發(fā)展方向進行了探討，從深礦井開采技術(shù)、“三下”采煤技術(shù)、綠色開采技術(shù)等方面的發(fā)展方向進行了分析研究。

[關(guān)鍵詞]煤礦開采；開采技術(shù)；發(fā)展方向；綠色開采

煤炭開采技術(shù)的方法和工藝一直是采礦學(xué)研究的主題，它的發(fā)展能夠極大地帶動煤炭開采的各個環(huán)節(jié)，現(xiàn)代煤炭開采技術(shù)的發(fā)展方向是高產(chǎn)、高效率、高安全性和高可靠性，要將這“四高”付諸于實際當(dāng)中就需要使煤礦開采技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)有機結(jié)合，研究出能夠?qū)崿F(xiàn)上述要求的開采技術(shù)設(shè)備和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，進一步的改進煤礦開采技術(shù)。如今，我國的煤炭開采技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，煤礦開采的各項技術(shù)應(yīng)用在不斷的擴大創(chuàng)新，國內(nèi)各大院校的煤炭專業(yè)的理論研究成果在深度和廣度上都在不斷的提高，且能夠很快的將理論研究成果運用到實際的開采中，一些地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、難以開采的地區(qū)，在煤礦開采方法和工藝上取得了很大的進步。

1、硬煤層開采技術(shù)

1.1硬頂板控制技術(shù)

這項技術(shù)主要是通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等快速的頂板處理技術(shù)，使得直接頂能夠按照施工方的要求按時進行冒落，提高了煤炭的回收率，這項技術(shù)的實施也能夠基本使得頂板按照一定的距離垮落，既保證了工作面安全，又有利于放頂。

1.2硬厚頂煤控制技術(shù)

這項技術(shù)主要針對煤礦開采過程中遇到埋深淺、支撐壓力小的硬質(zhì)頂煤的快速處理方法，通過使用高壓注水壓裂技術(shù)，使得頂煤能夠隨采隨冒，大大提高了煤炭的回收率和開采的進度。

1.3緩傾斜薄煤層長壁開采

處理這樣的問題時，要著手研究發(fā)明出功率大、占地小、可靠性高的薄煤層采煤機及刨煤機并進一步研制出適合這種機器的其他配件，例如綜采的液壓支架等，此外解決這一問題更需要研究出優(yōu)良的總體配套技術(shù)和高效率的薄煤層工作面的開采技術(shù)。

1.4緩傾斜厚煤層一次采全厚技術(shù)。

這項技術(shù)實施的保證措施是要進一步加強設(shè)備支架結(jié)構(gòu)的強度，防滑、防倒，防止設(shè)備的變形，防止焊接部位出現(xiàn)裂紋，防止千斤頂?shù)膿p壞，提高支架設(shè)備的安全性、可靠性、穩(wěn)定性，縮小設(shè)備與中厚煤層的高產(chǎn)高效的指標(biāo)差距。

2、深礦井開采技術(shù)

煤礦開采中的深井開采技術(shù)的關(guān)鍵所在是煤層開采技術(shù)的控制、沖擊地壓的防護，巷道的布置、瓦斯含量在礦井中的防范、井下通風(fēng)設(shè)施的設(shè)置等，因此就要對這幾方面進行深入細致的研究。例如研究深井周圍的巖石質(zhì)地、種類、狀態(tài)及分布情況；研究深井作業(yè)的環(huán)境變化對于瓦斯含量的改變造成的影響；研究深井巷道在掘進過程中的支護防護與支護的設(shè)置；深井井下的沖擊地壓的防護監(jiān)控技術(shù)；深井的高效高產(chǎn)開采的有關(guān)配套設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用管理；深井開采過程中防止熱害發(fā)生的應(yīng)急預(yù)案和有關(guān)處理的技術(shù)和設(shè)備。

3、“三下”采煤技術(shù)

“三下”采煤技術(shù)的應(yīng)用就需要開采煤層時對各種數(shù)值的模擬計算和有關(guān)材料的模擬，進一步研究開采區(qū)的巖石形成原因，形成的過程以及地面出現(xiàn)沉降出現(xiàn)的時間和形成的具體原因，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律；研究礦區(qū)附近土地表面、建筑物地下水資源保護的合理方案，在不影響自然環(huán)境和人們生活環(huán)境的基礎(chǔ)上合理的進行煤礦開發(fā)，并且優(yōu)化開采系統(tǒng)；研究采用各種回填技術(shù)進行充填。從改造技術(shù)出發(fā)，保障礦區(qū)居民的正常生活和生命財產(chǎn)安全；研究礦區(qū)近水體的開采計劃、工藝參數(shù)的優(yōu)化，提出開采深陷控制、土地污染控制、水資源污染控制等關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)實施。

4、綠色開采技術(shù)

近年來，許多關(guān)于煤礦開采污染的報道層出不窮，造成了開采城市空氣、水、土壤等各種嚴(yán)重的污染情況，因此急需完善和改進現(xiàn)有煤礦開采的技術(shù)方法和開采設(shè)置，以保護環(huán)境和實現(xiàn)開采利益最大化的有機結(jié)合作為最終目標(biāo)，根據(jù)具體的開采實踐經(jīng)驗，將設(shè)備選擇、井巷布置及煤層地質(zhì)條件最優(yōu)結(jié)合，選用合理的采煤方法，在煤礦開采過程中，一邊開采一邊填埋，矸石基本不出地面，這樣生產(chǎn)系統(tǒng)會大大瘦身，實現(xiàn)煤炭的無軌輪、單軌吊輔助的一條龍生產(chǎn)方式。從井口到地下，綜合開采和綜合開掘同步進行，使得生產(chǎn)效率大大提高。將礦井的開掘與巷道掘進技術(shù)優(yōu)化，簡化巷道層位選擇布置，優(yōu)化礦井開采區(qū)和工作面的參數(shù)，煤礦的邊采邊填，集中開拓，集中準(zhǔn)備，集中回采，大大減低煤礦開采過程中對環(huán)境的污染，減少了開采煤矸石的出矸率，簡化了生產(chǎn)系統(tǒng)，提高了開采的效率。

5、小煤礦技術(shù)改造和機械化開采技術(shù)

2011年，國家各個職能部委聯(lián)合出擊，關(guān)停關(guān)閉了上千家的小型煤礦，淘汰落后產(chǎn)能、落后生產(chǎn)技術(shù)和落后的生產(chǎn)設(shè)備，提高了大型煤礦、國有煤礦的平均單井規(guī)模，與此同時，大型煤礦并購各中小煤礦，讓這些小企業(yè)能夠背靠大樹，采用先進的開采技術(shù)進行煤炭的開采，提高了采煤工作面的產(chǎn)量和生產(chǎn)效率，提高其生存技能，最大限度的減少了礦井透水，瓦斯爆炸、坍塌等安全事故，保障了礦區(qū)和礦工的安全。

6、煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭的地下氣化技術(shù)是指，將礦井地下煤炭進行一定條件的燃燒，通過對煤炭的高溫加熱產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)而生產(chǎn)出可燃氣體的過程（見圖2），這項技術(shù)在國際上屬于首創(chuàng)，是一種特殊的煤礦開采技術(shù)。它的特點是投資少、設(shè)備簡單、施工期限短、見效快、效率高、經(jīng)濟效益好等。我國因地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，導(dǎo)致煤礦的開采伴有許許多多的難題。而煤炭地下氣化技術(shù)剛好可以解決我國煤炭開采難的問題，因此，這項技術(shù)在我國煤礦開采中有著不可估量的前景。

圖1 煤炭地下氣化原理示意圖（氣化的中間階段）

[結(jié)語]

在當(dāng)今科技經(jīng)濟發(fā)展的新形勢下，煤礦開采技術(shù)研究已經(jīng)變得越來越重要。關(guān)于其具體方面我們還需要做進一步的總結(jié)和探討，我們在進行細致的研究過程中，要總結(jié)多面的實戰(zhàn)經(jīng)驗，通過各面的對比，總結(jié)出一整套適用于我國煤礦開采的技術(shù)，通過這套技術(shù)減少對環(huán)境的破壞，減少礦難的發(fā)生，增加煤礦的開采效率和經(jīng)濟效益。

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