煤矿开采技术创新与应用研究

蒋广宾

摘要：煤炭是我国使用范围较为广泛的能源，现阶段各行各业对于煤炭资源的依赖性较大，如何才能提高煤炭开采工作的效率，保证各行各业对于煤炭资源的使用要求，同时如何保证煤炭的质量，保护好煤矿周围的生态环境，这些问题都是现今煤炭开采技术需要努力去解决的，研究这些问题也具有重大的现实意义。

关键词：煤炭开采；技术创新；应用研究

当前中国对煤炭的依赖性较高，但中国目前的整个煤炭开采水平没有跟上经济发展的速度，目前还处在相对来说比较低的水平上，无论从煤炭开采的数量还是质量上来说，都有很大的进步空间。如何弥补传统开采技术的短板，保质保量的进行煤炭资源的开采，同时保护好生态环境，让资源利用率有效提高，这些都是摆在煤矿行业面前需要解决的问题。

一、我国煤炭开采技术主要存在的问题

（一）煤炭开采技术相对落后

我国煤炭开采当前的整体水平远远跟不上时代发展的需求，煤炭开采无论是从数量还是从质量上都达不到要求，资源利用率偏低，也带来了诸多的生产安全问题。很多煤炭开采企业技术落后，施工条件简陋，不愿在革新技术设备上进行资金投入，管理上也是漏洞百出，很多安全事故也是因为这些因素才发生的。

（二）煤炭开采对环境破坏严重

煤矿开采会给周边的整体生态环境造成一定程度的破坏。首先就是对于水资源的破坏，开采技术没有合适使用会造成水资源的破坏和浪费。中国目前很多煤矿都在采用长臂采煤技术，这种技术在很大程度上破坏地表和相关岩层结构，这也在很大程度上对水资源造成了严重的破坏。还有一个重要的问题就是对于瓦斯的处理技术相对落后，在煤矿的开采过程会产生大量的瓦斯，这也是对于环境的重要污染源。瓦斯会在一定程度上污染臭氧层，影响臭氧层在煤矿中的分布情况，这会在一定程度上造成温室效应，造成大气污染。同时，瓦斯处理不当会产生诸多安全隐患，瓦斯爆炸在我国多个煤矿频繁发生，这也是目前煤炭开采技术需要着力解决的问题。

二、煤炭开采创新的主要发展方向

（一）加强开采安全

由于行业特殊性，煤炭开采具有一定的危险性。产生不安全因素的主要是瓦斯，透水的频发的安全事故，这些事故会对煤矿开采从业人员和家庭带来无法估量的损失。矿井地下的情况相对复杂，需要对矿井中的氧气通风情况，瓦斯情况，压强等多个指标进行检查测量，但是很多中小型企业的生产条件有限，无法满足相关技术要求，这也导致了一些事故的发生。因此，安全的煤炭开采技术是创新的主要方向。

（二）注重环境保护

当代中国正处于经济发展的转型过程中，持续性发展和资源的合理利用是所有行业都有落实到位的。煤炭行业一直是高污染高能耗的行业。煤矿的挖掘开采以及煤炭的燃烧都会给生态环境造成一定程度的污染。目前在国内广泛使用的煤炭开采方法诸如长臂采煤等会严重破坏底层结构，损坏地表植被的分布情况。随着开采深度的增加，地下的相关结构也会产生变化，很多煤矿开采地区都不同程度出现了沉降和塌陷。因此，在煤炭开采过程中如何最大程度上保护好当地的生态环境，实现资源和环境的合理利用是未来开采技术创新的主要内容。

（三）提高开采的质量和效率

随着煤炭需求量的日益增加，浅层的煤炭资源已经接近枯竭，为了满足日常生产的需求，煤炭开采正在向更深层次转移。目前的相关技术水平有限，煤炭资源的开采数量少，利用率低，常规使用的一些开采方法和开采设备无法适应煤炭深层开采的要求，这也导致了煤炭开采的效率偏低，生产成本偏高。未来的开采技术创新需要在新技术的研发上进行努力，适应当前煤矿开采的新形势。煤炭相关企业在开采过程中尽量采用集约化的方式进行资源整合生产，对整个煤炭的生产和开采布置工作形成一种系统化的操作方式，让所有生产设备都能够在最佳的状态下运行，根据现场实际情况，不断调整开采工艺技术，安全高效的进行煤炭开采。

三、煤矿开采一些技术创新的情况

（一）“三下”采煤技术的相关情况

“三下”采煤技术是目前应用范围较为广泛的一项技术，“三下”具体是指在建筑物下，铁路下和水下进行的煤炭开采工作。“三下”采煤技术对于整个施工过程的要求比较高，控制不好会出现地面的塌陷和沉降，引发多种安全事故。为了有效的防止塌陷的情况的发生，相关科研部门进行了深入系统的研究。目前主要采用的预防技术措施包括条带开采技术，采空区的有效填充相关技术，迁移开采等技术。科研机构利用同等的材料进行数据模拟评估研究，对矿区进行实地考察，利用计算机数据模型进行反复运算，进而找到了合理的一些解决办法，在有效利用资源的同时也起到了环境保护的效果。

（二）深井开采技术的应用

目前我国煤炭开采量巨大，多数地区煤矿的开采已经进入深矿井开采阶段，深度以达到一千米左右，对于深矿井开采技术的有效应用作用十分明显。深矿井的开采过程保证生产安全是头等重要的，其中最关键的就是对于瓦斯的控制。在进行开采工作之前要做好瓦斯的相关检测工作，包括瓦斯的浓度和流向等指标，使用通风的新技术和高科技的通风设备排放瓦斯，提高排放率，保证通风设备的质量，减少故障率。加强深井的检测工作，发现井下的异常情况要及时上报，保证煤炭开采的安全高效进行。

（三）对采煤场围岩的有效调控技术

采场围岩控制是煤炭开采中一项关键技术，主要的作用是提高对于采煤场的周边地质环境的管控水平，另外可以保证煤炭开采的安全性，避免围岩对采煤场的冲击压力情况。采场围岩相关技术需要与信息技术以及计算机技术进行有效的结合，通过实地考察和计算机的计算相互结合，提前设定好运算模型，预算处冲击矿压。

（四）硬底板和煤层较厚地区的开采技术

煤层较厚地区和硬底板煤层的开采需要紧密结合当地的实际情况，在硬底板煤層的开采过程中可采用煤层深孔爆破或定向水压等方式进行作业。对于厚煤层的情况，可以使用深孔预爆破或者高压水注的方式进行开采。有效提高煤层的开采率是十分关键的，同时应该做好安全保护工作。开采过程中，各个设备紧密配合，提高煤炭回收效率。

结束语：

综上所述，煤炭在我国能源体系中占有重要的位置，需求量逐年增加，新技术的研发和应用实在必行。只有充分考虑实际情况，结合生产开采实际，在不同的煤矿使用与之相适应的创新开采技术，把保护环境与提高生产效率有效结合，有效保障安全生产，这样才可以让煤炭资源更好的服务于经济建设。

参考文献：

[1]煤矿开采技术的创新与应用[J]. 凌红兵. 山西煤炭. 2015（04）

[2]推进煤矿开采技术创新应用的措施分析[J]. 韩里孝. 科技创新与应用. 2015（20）

[3]浅谈煤矿开采技术的创新与应用[J]. 赵云友. 企业技术开发. 2013（12）