煤礦采煤技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

【摘要】隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于煤炭資源的需求量也日益擴(kuò)大，因此高效和高產(chǎn)的采煤成為我國(guó)采煤產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但在實(shí)際井下開采過程中，依然存在大大小小的安全隱患，為了確保安全生產(chǎn)更快地適應(yīng)這一趨勢(shì)的發(fā)展，提高煤礦的開采率以保證煤炭資源的供給量能夠滿足人們的需求，在實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)工藝綜合機(jī)械化的基礎(chǔ)上，向遙控和自動(dòng)化發(fā)展，為采煤自動(dòng)化開辟了新途徑。本文將通過對(duì)煤礦采煤技術(shù)現(xiàn)狀和存在問題的淺析，從事實(shí)角度出發(fā)，展望采煤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，做出了探討。

【關(guān)鍵詞】采煤技術(shù)；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

煤礦開采是一個(gè)傳統(tǒng)的工業(yè)，高新技術(shù)含量比較低，隨著開采深度不斷加大，煤礦安全工作、井下作業(yè)人員各方面問題都是誘發(fā)事故發(fā)生的主要因素，煤炭企業(yè)經(jīng)營(yíng)也趨向于多元化。隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的建立，我國(guó)煤礦資源開采的關(guān)注點(diǎn)也發(fā)生了變化，主要是科學(xué)合理的規(guī)劃，精細(xì)嚴(yán)格的管理制度，最重要的是煤礦開采的技術(shù)和方法對(duì)于煤礦生產(chǎn)設(shè)備能力的發(fā)揮，以煤礦開采技術(shù)及配裝備為主導(dǎo)的核心技術(shù)，占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)，采掘工人將變得自由化、市場(chǎng)化人力配備管理。

1、我國(guó)采煤技術(shù)的現(xiàn)狀和方法種類

1.1煤礦勘探技術(shù)

地質(zhì)工作者針對(duì)煤礦地質(zhì)勘探中存在的實(shí)際問題，研究開發(fā)出適應(yīng)市場(chǎng)需要的新技術(shù)，特別是煤炭資源預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)、煤層氣資源測(cè)試技術(shù)和開發(fā)技術(shù)、瓦斯賦存地質(zhì)規(guī)律研究方法及抽放技術(shù)、存煤礦勘探理論、煤礦開采的地質(zhì)條件預(yù)測(cè)評(píng)估，其中在采煤項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與水土保持兩個(gè)研究領(lǐng)域上的重要進(jìn)展，在全國(guó)范圍內(nèi)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。

1.2井下鉆探技術(shù)

我國(guó)在井下近水平定向鉆進(jìn)技術(shù)和全液篷坑道鉆機(jī)研究領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。值得一提的是，我國(guó)在20世紀(jì)80年代初成功研制出煤炭系統(tǒng)第一臺(tái)全液壓動(dòng)力頭式坑道鉆機(jī)，以此為標(biāo)志，拉開了我國(guó)煤礦坑道鉆機(jī)更新?lián)Q代的序幕。歷經(jīng)30年的不斷實(shí)踐和改進(jìn)，MK系列鉆機(jī)已涵蓋孔深75～2000m的能力范圍，成為國(guó)內(nèi)規(guī)格品種最全、應(yīng)用效果最好的坑道鉆機(jī)，其應(yīng)用領(lǐng)域也從最初的地質(zhì)勘探擴(kuò)展到煤礦安全和工程施工等方面。最近幾年，研發(fā)人員還根據(jù)現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)的需要，成功研制出了履帶自行式全液壓鉆機(jī)，更是大幅度的提高了鉆機(jī)的生產(chǎn)效率。

1.3方法種類及區(qū)別

柱式采煤法的特點(diǎn)是煤壁呈方柱形，同時(shí)開采的工作面數(shù)較多，采出的煤炭垂直于工作面方向運(yùn)出，壁式采煤法的特點(diǎn)是煤比較長(zhǎng)、工作面的兩端巷道分別作為進(jìn)縫合回風(fēng)、運(yùn)煤和運(yùn)料用，采出的煤炭平行于煤壁方向運(yùn)出工作面，我國(guó)多采用壁式采煤法開采煤層。壁式采煤法一般以長(zhǎng)工作面采煤為主要特征，隨著煤層厚度及傾角的不同，開采技術(shù)和采煤方法會(huì)有所區(qū)別。對(duì)于薄及中厚煤層，一般都是按煤層全厚一次采出，對(duì)于厚煤層，可把它分為若干中等厚度進(jìn)行開采，即分層開采，也可以采用放頂煤整層開采。無(wú)論整層開采或分層開采，依據(jù)不同傾角，按采煤工作面推進(jìn)方向，又可分為走向長(zhǎng)壁開采和傾斜長(zhǎng)壁開采兩種類型。

2、我國(guó)煤炭開采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的煤礦按所有制來劃分，分為國(guó)有重點(diǎn)煤礦、地方國(guó)有煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦三種。這三種煤礦按照生產(chǎn)技術(shù)水平來劃分，則分別是機(jī)械化勞動(dòng)開采、半機(jī)械化勞動(dòng)開采和手工勞動(dòng)開采。不難看出，我國(guó)的采煤技術(shù)，上有世界先進(jìn)水平的綜合機(jī)械化的高產(chǎn)和高效技術(shù)，下有較為落后的人工開采方法，在發(fā)展上具有不平衡的特點(diǎn)。因此科學(xué)高效的集約化開采將成為我國(guó)采煤技術(shù)發(fā)展的主要方式。具體來講，我國(guó)采煤技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

開采工藝多元化。在不斷發(fā)展現(xiàn)代化采煤技術(shù)的同時(shí)，還應(yīng)該同時(shí)發(fā)展多層次、多元化的采煤工藝，從而建立起具有中國(guó)自身特色的采煤技術(shù)理論，以更好的指導(dǎo)我國(guó)采煤技術(shù)的日后發(fā)展。完善采場(chǎng)圍巖的控制技術(shù)。技術(shù)人員要根據(jù)相應(yīng)煤礦采場(chǎng)的地質(zhì)圍巖結(jié)構(gòu)壓力等實(shí)際情況，以及調(diào)整煤礦采場(chǎng)圍巖的控制技術(shù)，以確保煤礦開采的安全和高效。

2.1改進(jìn)采煤方法和工藝

礦井集約化開拓布置技術(shù)。隨著生產(chǎn)集約化和自動(dòng)化程度的提高，在地質(zhì)條件允許的礦區(qū)，可以走一井一面的集約化生產(chǎn)模式，而在地質(zhì)條件不允許的礦區(qū)，也可以走多井生產(chǎn)，一井出煤的模式大量減少地面設(shè)施和簡(jiǎn)約化生產(chǎn)流程，降低管理成本。隨著大規(guī)模粗放型開采，適合長(zhǎng)壁開采的煤炭資源日益減少，但長(zhǎng)壁開采后的殘留煤柱，不能布置長(zhǎng)壁式殘采煤區(qū)，不規(guī)劃塊段等的煤炭?jī)?chǔ)量卻在逐年上升，一些城市和村鎮(zhèn)的建筑物下、鐵路下、水體下壓很大；另外，處于礦區(qū)煤田的邊緣地帶、小的地質(zhì)構(gòu)造附近的煤炭，均不能用常規(guī)的長(zhǎng)壁開采技術(shù)采出，因此，短壁開采技術(shù)將有很大的發(fā)展空間。為滿足適應(yīng)短壁開采，又可快速掘進(jìn)的需求，將需要開發(fā)出能夠進(jìn)行橫軸與縱軸切割方式互換的用于半煤巖巷道掘進(jìn)和煤巷快速掘進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)短壁開采離機(jī)遙控操作系統(tǒng)、連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)及短壁工作面通風(fēng)安全系統(tǒng)等。

2.2機(jī)電一體化、自動(dòng)化煤礦開采技術(shù)裝備

應(yīng)用電力電子驅(qū)動(dòng)、傳感檢測(cè)、計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制、機(jī)械、電氣一體化設(shè)計(jì)等技術(shù)研究開發(fā)的煤礦新一代采掘、運(yùn)輸、提升等新型開采設(shè)備將不斷涌現(xiàn)。這些設(shè)備總體機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)械—電氣控制操縱一體化設(shè)計(jì)，具備工況自動(dòng)檢測(cè)監(jiān)控功能，傳動(dòng)系統(tǒng)采用程序控制調(diào)速和軟啟動(dòng)。煤礦機(jī)電一體化新型技術(shù)裝備總體結(jié)構(gòu)更合理，在煤礦井下狹小作業(yè)空間工作更加可靠、維修更加方便；配備更大功率的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，生產(chǎn)能力大幅度提高，在操縱和性能上實(shí)現(xiàn)程序控制、離機(jī)遙控、自動(dòng)檢測(cè)監(jiān)控，使煤礦傳統(tǒng)的采掘、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備功能內(nèi)涵發(fā)生重大突破，為生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制奠定基礎(chǔ)。

結(jié)語(yǔ)

煤炭資源是人們生活中不可缺少的一種重要能源，雖然我國(guó)的煤炭總量位居世界先進(jìn)水平，但除以13億的人口基數(shù)后就遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界平均水平。因此如果不能進(jìn)行科學(xué)合理的開采，不僅會(huì)大量浪費(fèi)煤炭資源，還會(huì)導(dǎo)致采煤安全事故的頻發(fā)，威脅工人的生命安全。此外，采煤技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，更是國(guó)際之間科技競(jìng)爭(zhēng)的重中之重。我國(guó)正處于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵和敏感時(shí)期，而當(dāng)下采煤技術(shù)又是我們的薄弱環(huán)節(jié)，因此只有跟上先進(jìn)采煤技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，相關(guān)部門給予足夠的力度予以實(shí)施，才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，總之在我國(guó)發(fā)展先進(jìn)采煤技術(shù)勢(shì)在必行。