對煤礦采礦技術現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢的探討

薛成文

摘 要：隨著我國經濟建設水平的不斷提高，生產和生活中對煤礦資源的需求也急劇的增加，然而煤礦資源作為不可再生的寶貴資源，因此人們更加重視對其的開采和利用的高效與否。這就對煤礦采礦技術提出了更高的標準和要求。然而在能源危機日漸嚴重和人們日益提高的環(huán)保意識之下，目前的煤礦開采技術已明顯的顯示其不足之處，因此，煤礦開采技術的探索和改進工作已迫在眉睫，并對其未來的發(fā)展趨勢提出了更高的期望。筆者根據多年的工作經驗，主要針對煤礦采礦技術現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢進行分析和討論。

關鍵詞：煤礦采礦技術；技術現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1 我國煤礦開采技術的現(xiàn)狀概述

由于經濟和科學技術發(fā)展水平的不均衡，煤礦開采技術出現(xiàn)機械化、半機械化以及手工生產的多種技術結構。目前，我國的煤礦開采技術正處在多元化的發(fā)展層次結構和體系之中，我國煤礦開采技術發(fā)展至今呈現(xiàn)了一些比較成熟的技術等各種大型綜合開采技術水平都突飛猛進，為煤礦開采提供了技術保障。

1.1 采場圍巖控制技術

在長壁工作面開采技術的引領下，目前采場圍巖控制技術已經成為眾多技術中的核心，也是常用的采煤技術。此項技術的研究人員為采場頂板結構理論、采場頂板運動參數(shù)、采場支承壓力分布規(guī)律等理論的推陳出新做出了巨大貢獻。這些進步的理論運用到實際的技術上，使得采場圍巖控制技術在原來的基礎上有了新的突破，起到減少生產事故，提升產煤效率的良好作用。

實際運用中，針對急傾斜、不穩(wěn)定地質構造、復雜的高深采場等各種地質煤層及開采條件，進行科學分析；研究堅硬頂板與破碎頂板條件下，應用高技術低成本巖層控制技術和放頂煤開采巖層與支架圍巖的相互作用機理；研究放頂煤開采力學模型、圍巖應力、頂煤破碎機理和支架、頂煤、直接頂、基本頂之間的相互作用關系；研究堅硬頂板與破碎頂板等低劣條件下，支護質量與頂板動態(tài)監(jiān)測技術、沖擊地壓的預測和防治技術等科學合理的巖層控制技術，最終確保采煤過程的安全、高產和經濟。

1.2 深礦井開采技術

我國的深礦井開采指埋藏在距離地表深度800m到1200m之間的煤層勘探。這些煤層有自身的五大特點：原巖應力大、巖體塑性大、礦山壓力劇烈、地溫高和礦井瓦斯大。因此對于煤層開采的礦壓控制、圍巖控制、瓦斯和熱害治理、沖擊地壓防治以及巷道布置、深井通風等技術要求非常嚴格。基于上述因素的考慮，深礦井開采過程中采用深礦井開采熱害治理技術、深礦井巷道快速掘進和支護技術、深礦井沖擊地壓防治技術、深礦井系統(tǒng)監(jiān)測控制技術、深礦井高效開采配套技術等，來達到理想的開采效果。

1.3 “三下一上”采礦技術

這種采煤技術中所指的“三下”有建筑物下、水體下、鐵路下三種情況，“一上”便是指承壓水體上，在這種地層進行開采作業(yè)必須保證不損害原有的地理面貌，這種技術的推廣應用極大地提高了采煤產量。

鐵路下開采指的是進行鐵路干線交叉處的煤層開采，開采時需要注意做好對鐵路的保護工作，一般是采用保留礦柱的方法支撐鐵路的正常營運。進行建筑物下開采作業(yè)的礦區(qū)主要是處在不易搬遷的居民區(qū)、城鎮(zhèn)、工廠等影響居民正常生活的地段，開采完畢后做好礦柱回收工作，不能夠給地面的建筑物造成任何安全隱患。進行水體下開采，要確定好防水高度和防砂礦柱的高度，確定安全開采的合理深度，既有地面水體下開采，又有地下水體下開采。承壓水體上主要指的是在可開采的煤層下面的承壓水層處進行開采作業(yè)。

現(xiàn)代開采技術將計算機建模運用進來，方便分析待開采巖層的運動規(guī)律，預測符合保護地表建筑物要求的開采系統(tǒng)，研究開采工藝設計，控制開采技術，最終達到保護環(huán)境和提高效益的雙贏效果。

1.4 淺埋煤、硬頂板、硬煤層開采技術

這是一種追求操作簡單、效益可靠的綜合性智能技術，其主要的核心技術有以下六個方面：用于控制淺煤層、地壓小的硬頂板控制技術；適用于淺煤層硬質煤開發(fā)，承重壓力小的硬厚頂煤控制技術；適用于頂煤破碎和控制頂板的大塊度綜合開采設備；緩傾斜薄煤層開采技術適用于高效、可靠的小型薄煤層，或者作為刨煤機以及配套采煤設施的液壓支架；緩傾斜厚煤層開采技術保障了開采設備的可靠性，增強了支架強度，完善了支架結構；綜合采煤技術具有高產、高效的監(jiān)控保障設施，能夠全程監(jiān)控支架系統(tǒng)、液壓情況、支架良好狀態(tài)等，質量檢測系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測電信號的傳輸情況，溫度的變化，輸送設備的運行狀況。

2 我國煤礦開采技術的未來發(fā)展

改進開采方法、完善開采工藝始終是煤礦業(yè)發(fā)展的主題，更是提高開采產量的關鍵所在。我國的長壁開采技術不斷地發(fā)展完善，現(xiàn)已日漸成熟。放頂煤采煤技術逐漸得到大家的認可，其開采技術也在不斷地革新。在地質復雜區(qū)域進行煤炭開采作業(yè)，最重要的提高產煤量的方法是改進作業(yè)條件和采煤工藝。

現(xiàn)有的采煤技術暴露出來的弊端是改革的重點內容，發(fā)展新型的采煤技術是發(fā)展的重點。國家應該關閉盈利少、污染重、設備落后的小型煤礦，停止使用落后的生產設備，擴大單井規(guī)模，提高采礦技術的機械化程度，提高生產安全系數(shù)。

促進煤礦開發(fā)技術的高效、集約化發(fā)展，注重開采技術的可靠性，以提高單位面積產量為目標，注重產業(yè)效益的提升空間，布置簡約、高效的生產系統(tǒng)，配合全程監(jiān)控系統(tǒng)，提高采煤技術的機械化水平，整體呈現(xiàn)系統(tǒng)化、集成化、智能化的發(fā)展態(tài)勢。系統(tǒng)化指的是為簡化采煤流程、提高整體運作能力，為整個的生產流程配備統(tǒng)一的通信網絡，使得操作人員能夠方便快捷地控制整個煤層運行情況；集成化指的是將進行煤層開采所需要的配套設備盡可能地布置在一起，縮小占地面積，方便進行整體維護；智能化指的是利用計算機的模擬系統(tǒng)，將待實行的開采方案先通過智能模擬軟件進行展示，方便技術人員修繕不合理參數(shù)或流程環(huán)節(jié)，減少實際操作中帶來的損失，通過這種動態(tài)的信息反饋過程，減少實際運行的人力、物力投資。

3 結束語

為了保證我國煤礦采礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提升煤礦采礦的整體質量，使得現(xiàn)階段煤礦采礦技術能夠廣泛應用于煤礦采礦相關領域，滿足我國現(xiàn)階段存在的人口與能源高度急缺與矛盾的問題，煤礦采礦企業(yè)應當完善煤礦采礦技術，為煤礦采礦技術的創(chuàng)新發(fā)展提供指導方向。未來我國在創(chuàng)新煤礦采礦技術的過程中，要充分運用高新技術，實現(xiàn)對智能化煤礦采礦技術的有效推廣，使得煤礦采礦能夠適應新時代發(fā)展的整體需求，促進未來煤礦采礦技術的整體創(chuàng)新。

參考文獻

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