我國井工煤礦開采技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展展望

劉利平

【摘 要】我國是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國，煤炭的儲蓄量也位居世界前列，但我國在煤礦開采技術(shù)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和機(jī)械裝備水平等層面的發(fā)展相對比較落后。論文針對煤炭的開采技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了探討，并分析了其未來發(fā)展趨勢，以促進(jìn)煤礦企業(yè)在激烈的市場競爭中實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展。

【Abstract】China is a big country of coal production and consumption， and the amount of coal savings is also in the forefront of the world. However， the development of coal mining technology， drawing design and mechanical equipment level in China is relatively backward. The paper discusses the current situation of coal mining technology and analyzes its future development trend， so as to promote the long-term development of coal mining enterprises in the fierce market competition.

【關(guān)鍵詞】井工煤礦;開采技術(shù);煤炭

【Keywords】underground coal mine; mining technology; coal

【中圖分類號】TD82? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）06-0155-02

1 引言

隨著我國科學(xué)化、信息化的快速發(fā)展，煤炭開采也從機(jī)械化走向了智能化，政府對該領(lǐng)域也加強(qiáng)了政策、資金和科技的扶持，因此，煤炭智能化開發(fā)技術(shù)也得到了進(jìn)一步發(fā)展。但是，因?yàn)槲覈禾恐悄芑饺蕴幱诔跫夒A段，煤炭開發(fā)設(shè)備的可靠性、安全性、穩(wěn)定性以及自動化等層面通常都達(dá)不到煤礦企業(yè)開采的需求，對煤炭工業(yè)的轉(zhuǎn)型也有著重要阻礙。在此層面上，本文通過對井工煤礦開采技術(shù)和影響井工煤礦開采技術(shù)的條件的闡述，探討中國煤礦開采技術(shù)現(xiàn)狀，并研究其未來發(fā)展趨勢。

2 有關(guān)井工煤礦開采技術(shù)的闡述

2.1 井工煤礦開采技術(shù)

井工煤礦開采階段，開采技術(shù)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、機(jī)械裝備水平、開采效率以及資源利用率等因素都在一定程度上對開采階段的整體環(huán)節(jié)產(chǎn)生著重要影響，尤其是在安全、設(shè)備功能、經(jīng)濟(jì)效益以及生產(chǎn)成本等多層面上。井工煤礦開采過程中，通常會采取巖層控制技術(shù)、開采工藝等技術(shù)手段。現(xiàn)階段社會發(fā)展中，我國開采工藝打破了傳統(tǒng)工藝的桎梏，逐漸轉(zhuǎn)化成如今的高科技綜采工藝，一方面提高了開采技術(shù)水平，另一方面也提高了開采的安全性、可靠性[1]。

2.2 影響井工煤礦開采技術(shù)的條件

由于井工煤礦開采作業(yè)是在環(huán)境復(fù)雜、巖層多樣化的井下，對礦井通風(fēng)、瓦斯灰塵、頂板、火災(zāi)、水災(zāi)等災(zāi)害的有效防范以及救援工作有著很高的要求。例如，在礦井通風(fēng)上，必須要保證空氣在整體的井下作業(yè)過程中的流通，不過要注意通風(fēng)過程中帶來的有害氣體和灰塵會因?yàn)闄C(jī)械熱能以及地?zé)岫l(fā)掉，造成空氣中蘊(yùn)含的水分蒸發(fā)，井下溫度上升，然后造成氣候條件惡劣等現(xiàn)象產(chǎn)生;瓦斯灰塵在一定程度上對井下工人的健康會產(chǎn)生消極影響，長時(shí)間在灰塵中以及瓦斯?jié)舛雀叩沫h(huán)境中工作，有關(guān)工作人員出現(xiàn)肺病問題的幾率會增加，若瓦斯?jié)舛壤鄯e到一定的量，就會發(fā)生嚴(yán)重的爆炸事故，給井下工人的生命安全帶來嚴(yán)重威脅;煤礦開采后巖層水積聚、地表水以及地下水流入礦井內(nèi)，從而形成了礦井積水，該種現(xiàn)象下，對井下的排水設(shè)計(jì)工作有著極高的要求，若井下積水過多，排水能力差，就會出現(xiàn)水害現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的安全事故[2]。

3 我國井工煤礦開采技術(shù)現(xiàn)狀

煤礦開采發(fā)展的關(guān)鍵是一步步完善并優(yōu)化開采技術(shù)，因?yàn)殚_采技術(shù)對煤礦作業(yè)能否有效實(shí)行有著關(guān)鍵作用，在一定程度上推動煤礦開采的轉(zhuǎn)型?，F(xiàn)階段我國利用成本相對較低的開采技術(shù)是長臂開采，該開采技術(shù)在國際上有著極為重要的地位，而長臂開采技術(shù)比較適用于緩傾斜和傾斜煤層[3]?，F(xiàn)階段，長臂綜采開采技術(shù)備受關(guān)注的同時(shí)也得到了廣泛應(yīng)用，該技術(shù)不斷向著集中、高效的方向發(fā)展，并且工作面長度逐漸提升。如今我國的煤礦開采技術(shù)中也存在著許多不足，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 開采技術(shù)結(jié)構(gòu)多元化

如今，就我國煤礦開采技術(shù)以及開采主體來講，因?yàn)殚_采主體具有多元化的特征，并且?guī)в袡C(jī)械化、半機(jī)械化半人工開采和手工等開采技術(shù)。尤其是以在小型的煤礦開采中，因?yàn)閷﹂_采主體的資金投入不高，加上政府和煤礦企業(yè)對其關(guān)注度較低，還有礦產(chǎn)規(guī)模小等的局限作用，部分采礦工程都利用半機(jī)械化半人工和手工式的開采技術(shù)，而少數(shù)煤礦才采用半機(jī)械化半人工的開采技術(shù)。并且針對重點(diǎn)煤礦開采，先進(jìn)的科學(xué)設(shè)施、專業(yè)性的技術(shù)人才是其有效性實(shí)行的保證，因?yàn)槠湫枰邆漭^高的機(jī)械化和智能化操作經(jīng)驗(yàn)。在此種情況下，良莠不齊的開采技術(shù)帶來的不同效果，對煤礦行業(yè)的發(fā)展有著極大的阻礙。

3.2 煤礦開采技術(shù)和環(huán)境之間不協(xié)調(diào)

煤礦開采業(yè)在以往的開采理念上，一直以“先開采后治理”為主要核心，導(dǎo)致開采技術(shù)層面上過分注重開采效率以及開采經(jīng)濟(jì)效益，對生態(tài)環(huán)境保護(hù)層面認(rèn)知不到位。由于人們在煤礦開采作業(yè)當(dāng)中，太過注重經(jīng)濟(jì)效益而輕視生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展，同時(shí)側(cè)重傳統(tǒng)的開采技術(shù)，對新型技術(shù)的開發(fā)缺少濃厚的興趣，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。

3.3 煤礦開采設(shè)備技術(shù)存在缺陷

現(xiàn)階段煤礦開采設(shè)備雖然融入了清潔開采和智能化理念，不過大部分的煤礦機(jī)械開采設(shè)備依然具有功能單一、成本太高、技術(shù)創(chuàng)新活力不夠等缺陷。比如，綜采設(shè)備自動化控制、大采高綜采技術(shù)，特定條件下采用綜采綻放技術(shù)等開采手段以及技術(shù)，盡管增強(qiáng)了井工煤礦開采技術(shù)的自動化、機(jī)械化的標(biāo)準(zhǔn)，在高效開采方面上也獲得了一定的效果，但往往還是會給環(huán)境帶來一定的破壞，例如，頂板災(zāi)害、煤礦積水、灰塵或瓦斯爆炸等問題，嚴(yán)重威脅著井下工人的人身安全[4]。

4 井工煤礦開采技術(shù)的發(fā)展和展望

隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在國際上得到了廣泛運(yùn)用，當(dāng)前的信息化背景下，煤礦企業(yè)的發(fā)展面臨著國內(nèi)、外兩方面的挑戰(zhàn)，對煤礦企業(yè)的開采技術(shù)提出了更高的要求。如今社會朝著多元化的趨勢發(fā)展，煤礦開采技術(shù)已經(jīng)不符合時(shí)代發(fā)展的需要了，更別提對外發(fā)展了。因此，我國煤礦技術(shù)要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，結(jié)合新型發(fā)展的信息化技術(shù)對其拓展，研究新式的智能化、自動化和清潔性強(qiáng)的開采技術(shù)，滿足我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。

根據(jù)調(diào)查研究，現(xiàn)今我國的煤礦開采技術(shù)已經(jīng)向著集約化、高效化的層面發(fā)展，并將生產(chǎn)集中化以及工作面單產(chǎn)當(dāng)成井工煤礦開采技術(shù)和手段的核心，在一定程度上使采礦行業(yè)中存在的問題得到了緩解，同時(shí)完善了開采規(guī)模、簡化了生產(chǎn)流程。通過對采礦工藝的篩選，利用其簡便、高效、安全等優(yōu)勢，對現(xiàn)存機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)其功能設(shè)施，構(gòu)建開采、監(jiān)督、高效為一體的集約化開采技術(shù)和體系[5]。

由于信息工程技術(shù)的快速發(fā)展，我國對機(jī)器人的研究越來越重視，通過利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化、自動化，這一創(chuàng)意的實(shí)現(xiàn)給我國高危行業(yè)的工作人員帶來了巨大的福音。如今，我國采用的煤礦開采機(jī)械設(shè)施大部分都是通過人為操作完成的，少部分是通過計(jì)算機(jī)控制完成的，因此，從計(jì)算機(jī)控制煤礦開采機(jī)械設(shè)備工作層面上來看，該種技術(shù)符合社會發(fā)展需要。例如，通過將芯片植入機(jī)器人中，將機(jī)器人放入井下作業(yè)工程，通過設(shè)定該煤礦開采的編程技術(shù)，讓機(jī)器人按照該步驟自動操作，完成采礦作業(yè)流程，同時(shí)在地面利用電腦對井下作業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和技術(shù)支持，推動井下煤礦開采技術(shù)向著智能化、自動化、高效化的方向發(fā)展。

5 結(jié)論

綜上所述，煤炭在我國經(jīng)濟(jì)比重中占有重要地位，它不僅能推動我國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，還對社會穩(wěn)定以及對外競爭的綜合實(shí)力提高有著重要意義。所以，煤礦開采技術(shù)的創(chuàng)新和提升對地質(zhì)條件勘測以及科學(xué)層面有著積極影響?，F(xiàn)階段的煤礦開采技術(shù)側(cè)重向集約化、高效化的層面發(fā)展，提高信息工程技術(shù)在井工煤礦開采中的運(yùn)用，完善開采圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方案，貫徹清潔理念和技術(shù)的合理運(yùn)用，促進(jìn)井工煤礦開采的清潔、健康、可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)促進(jìn)開采技術(shù)的智能化、自動化，推動煤礦開采工作的有效實(shí)施。

【參考文獻(xiàn)】

【1】劉艷霞.井工煤礦地表塌陷預(yù)測與治理措施的思考[J].華北國土資源，2018（04）：111-112.

【2】程坤，楊寶貴，張寶剛，等.我國煤礦充填開采技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].煤炭技術(shù)，2018，37（3）.

【3】雷毅.我國井工煤礦智能化開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].煤礦開采，2017，22（02）：1-4.

【4】吳玉石，潘俊印，周至剛，等.淺談我國煤炭開采技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].科技展望，2017，27（18）：140.

【5】朱彥軍.我國采礦技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].環(huán)球市場，2017（2）：213.