试析我国煤矿开采技术的发展和改进

武道远

【摘 要】在当今科技经济发展的新形势下，煤炭开采技术的研究必须面向市场、面向经济建设主场，面向环保问题的科学优化，本文结合我国当前煤矿开采技术的发展现状，指出现今我国煤矿开采沉陷环境灾害，资源浪费严重，效率低；煤矿开采技术在理论上的发展成就；煤矿开采技术生产结构多样化；开采技术有突破性的进展。再者就现状对今后的煤矿开采技术发展趋势进行探讨，文中表明安全高效智能化开采技术；深度矿井开采技术；“三上一下”采煤技术；绿色开采技术将成为未来煤矿开采技术的发展方向。开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，占领技术制高点[1]。

【关键词】煤矿开采技术；现状；发展趋势；方向

1.我国煤矿开采技术的发展现状

1.1开采沉陷环境灾害，效率低

开采沉陷环境灾害严重，采用留设煤柱护巷和控制地表沉陷传统开采方法造成的煤炭资源损失比例超过40%，违背中央提出的“资源节约型、环境友好型、可持续发展”方针，采掘工作面推进引发的采场重大事故时有发生。

实现煤炭安全高效开采，有效地控制环境灾害，最大限度地采出煤炭资源是我国能源安全和国民经济发展保障体系建设中的重中之重。

1.2煤矿开采技术的理论发展成就

针对现今煤矿开采技术的需求，实现煤矿安全高效开采，明确了理论建设的指导思想和体系，我国采用“实用矿山压力控制理论”，从研究的系统性、深度、体系的完整性，以及用以指导开采实践取得的成就走在世界的前列。对开采空间范围大、开采扰动强烈、介质属性复杂、应力分布复杂的煤层，完成重大事故预测和控制决策及其实施监控支持系统建设有科学的理论指导实践意义和实用性突破。

1.3煤矿开采技术生产结构多样化

我国的经济所有制形式多样，煤矿企业呈现出国有企业、地方集体企业与个体私营企业共同存在的结构样式，同时按所有制也可分为重点煤矿、地方煤矿、乡镇煤矿，这三类煤矿分别处于机械化、半机械化和基本为手工劳动的生产技术水平，煤炭开采技术水平参差不齐。科学及高效率的生产方式是往后煤矿资源开采的内在需要[2]。

1.4开采技术有突破性进步

伴随着我国科学技术的飞速发展和先进计算机技术的广泛运用，煤炭开采技术对比与过去技术来说，已有了突破性的进展。赋存条件好的薄及中厚煤层综采技术进入国际先进行列，特别是顶板冲击地压、瓦斯煤层突出、透水突水及开采沉陷灾害有效控制的目标，建立、发展并逐步完善了以“采动覆岩运动和支承压力分布”为核心的采场结构力学模型和各类重大事故控制决策结构力学模型体系，以及相关结构参数确定的方法、数学力学模型的建设。通过长期的技术研发与攻克，煤炭开采技术中的机械化放顶煤技术和坚硬顶板下面的长壁技术以及各类综合开采技术取得了重大进展，为煤矿开采做好了技术准备。

2.我国煤矿开采技术的改进和未来发展趋势

2.1安全高效智能化开采技术

实施监控系统和决策支持系统的可视化、信息化、智能化；采掘生产过程远距离遥控机械化、自动化，特别是重大事故控制操作自动化；事故灾害发生时灾害控制决策指挥系统智能化和相关设施装备操控的自动化；保证工作地点安全工作环境信息、设备工况信息，以及与可能事故相关的顶板云顶和煤层压缩动态信息，实现操作过程遥控的“支护机器人”和“挖底充填机器人”。

2.2深度矿井开采技术

应时代的需求，能源的稀缺和危机性，使得煤矿开采越来越深，这些煤层有自身的五大特点：原岩应力大、岩体塑性大、岩山压力剧烈、地温高、矿井瓦斯大，这就大大增加了煤层开采的围岩和矿压控制、热害与瓦斯治理及巷道布置、深井通风等困难，基于上述因素的考虑，需针对深井围岩状态和应力场及分布状态的特征、深井作业场所工作环境的变化、深井巷道快速掘进与支护技术与装备、深井冲击地压防治技术与监测监控技术、深矿井高产高效开采有关配套技术、深矿井开采热害治理技术与装备等技术的研制与实践应用。

2.3“三下一上”采煤技术

“三下一上”矿井采煤技术是指在铁路下、建筑物下、水体下和承压水体上开采煤矿，且不破坏原本地貌的技术。这就需要充分运用先进的计算机技术，提高数值模拟计算和相似材料模拟，深入研究开采上覆岩层运动和地表深陷规律，研究符合地表、建筑物、地下水资源维护要求的开采设备与完善参数。建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压煤层的开采，并且做到井筒矿柱的回收，达到了一定的开采设备和完善参数即可采出煤炭。

2.4煤炭地下气化技术

煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程，集建井、采煤、气化工艺为一体的多学科开发洁净能源与化工原料的新技术，具有安全性好、投资少、效率高、污染少等优点。它属于一种特殊的采煤方法，属国际首创。煤炭地下气化技术不仅可以回收矿井遗弃的煤炭资源，还适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高、“三下”压煤严重的具体国情，具有较好的经济效益和环境效益，大大提高了煤炭资源的利用率和利用水平，是我国洁净煤技术的重要研究和发展方向[3]。

2.5绿色开采技术

煤矿的绿色开采技术可以保护环境、减少污染，实现资源的充分利用。井工开采以地表塌陷和矸石压占为主，而露天开采则以直接挖损和外排土场压占为主，开采过程大气污染来源主要是矿井排出的煤层瓦斯和煤矿矸石山的自燃，煤矿开采对环境的危害使得煤矿绿色开采成为必然的趋势，煤矿开采技术包括煤与瓦斯共采、采空区充填开采、保水开采以及矸石的综合利用。

3.结语

文章结合通过煤矿开采技术的发展现状，指出我国煤矿开采技术的一些问题和成就，虽说开采技术上存在一定的问题，但总体来说，我国煤矿开采技术较比以前来说确实有很大的进步，理论和实践方面都取得了一定的成效，并针对现状预测煤矿开采技术未来的发展方向和趋势，目前，在信息技术迅速发展的社会，其拥有最先进的的、最活跃的生产力，加之有外国发达国家成功的借鉴意义，利用新技术条件进行科学、高效现代化管理。我国煤矿开采技术会越来越先进，越来越完善，开采技术会进一步提升。 [科]

【参考文献】

[1]曹建国.煤矿开采技术发展方向探讨[J].山西省煤炭规划设计院，2012.

[2]李全生.我国煤矿开采技术发展的方向探讨[J].中国工控网，2007.

[3]夏晓明.煤矿开采技术的发展趋势分析[J].科技与生活，2012.