莫曼

[摘 要]在我國(guó)的能源資源中，煤炭占據(jù)著十分重要的地位。隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭資源的開(kāi)采面臨著新的挑戰(zhàn)和更高的要求。在煤礦技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)于國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和成熟的理論體系進(jìn)行積極的借鑒和使用，從而提高我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)的水平，加大對(duì)于煤礦開(kāi)采中新型設(shè)備的使用，同時(shí)建立起中國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)的相關(guān)理論實(shí)踐體系，并在不斷的使用過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)，從而提高煤礦開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采。

[關(guān)鍵詞]煤礦煤炭 采煤方法 開(kāi)采技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）01-0032-01

一、煤炭開(kāi)采的意義

煤炭是黑寶石，是工業(yè)的食量，是可燃燒的墨色黃金，各行各業(yè)都少不了對(duì)煤炭的需求；當(dāng)今社會(huì)發(fā)展一日千里，在新形式下，煤礦開(kāi)采技術(shù)需要與時(shí)俱進(jìn)，不斷進(jìn)步和臻于完善是行業(yè)追求的最高目標(biāo)，自始至終是采礦學(xué)科發(fā)展的主題。理論與實(shí)踐緊密結(jié)合才能使得采煤行業(yè)不斷成熟，因此，在持續(xù)發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝之際，研究多層次、多樣化的采煤工藝，建立符合新時(shí)代需要的、具有中國(guó)特色的采煤工藝?yán)碚撈仍诿冀?。一直以?lái)，由于不斷地進(jìn)步，我國(guó)采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應(yīng)用隨著時(shí)間的推移，隨著業(yè)內(nèi)人員的努力，在不斷擴(kuò)展，應(yīng)用水平和理論研究的深度和廣度日益提升。

二、采煤方法和工藝

為了提高工作效率，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，就要研究開(kāi)發(fā)出各種適宜開(kāi)采條件的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，以適應(yīng)開(kāi)采需要；生產(chǎn)系統(tǒng)和開(kāi)采布置力求簡(jiǎn)易實(shí)用、高效經(jīng)濟(jì)、安全可靠，生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與科學(xué)管理桴鼓相應(yīng)，彼此增益，相互配套，增加不同礦井煤層在各種條件下的采煤機(jī)械化，使用最先進(jìn)的裝備，提升開(kāi)采工藝，讓?xiě)?yīng)用水平更上層樓，為生產(chǎn)服務(wù)，提高采煤機(jī)械化的程度，增強(qiáng)效益，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

2.1 各種領(lǐng)先技術(shù)，促進(jìn)生產(chǎn) 埋深淺、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效技術(shù)，現(xiàn)代科技廣泛應(yīng)用，開(kāi)采技術(shù)成套全備，各種技術(shù)難題迎刃而解。硬頂板控制手段先進(jìn)，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù)，經(jīng)由巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等一系列的頂板快捷解決方法，俾使直接頂能隨采隨冒，增加頂煤回收率，還能夠基本頂能按定步距垮落，頂煤不僅僅可以輕而易舉的被破碎，尚且能夠確保工作面的安全工作。有的開(kāi)采技術(shù)能夠使頂煤體能隨采隨冒，提高其回收率，比如硬厚頂煤控制方面的技術(shù)；有的技術(shù)對(duì)工作面的推進(jìn)度能夠大幅度的提高，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升，比如兩硬條件下放頂煤開(kāi)采快速推進(jìn)技術(shù)，其特點(diǎn)是工序簡(jiǎn)單，極大地得到優(yōu)化，能夠?qū)Ψ琶簳r(shí)間有所節(jié)?。?.5m寬煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)更是展現(xiàn)了技術(shù)的強(qiáng)大作用，工作面高產(chǎn)高效，采煤機(jī)被得到充分的使用，綜采配套設(shè)備重型化，功率巨大。

2.2 緩傾斜薄煤層長(zhǎng)壁開(kāi)采 薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī)的使用，適宜特殊的開(kāi)采條件，體積輕小，便于移動(dòng)，功率非凡，性能高；研究開(kāi)發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)，促進(jìn)開(kāi)采進(jìn)程，增加刨煤機(jī)綜采量。

2.3 緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長(zhǎng)壁采 支架結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度的增強(qiáng)和完善在安全方面有所增加，防倒、防滑雙管齊下，頂梁焊縫開(kāi)裂現(xiàn)象得到控制，以前的工作中，千斤頂常常受到損害，今一并得到緩解。

2.4 各種綜采高產(chǎn)高效綜采設(shè)備保障體系 開(kāi)機(jī)率進(jìn)一步提高，采掘運(yùn)設(shè)備三位一體，得到完善的自動(dòng)監(jiān)控，“支架—圍巖”系統(tǒng)亦在其監(jiān)控范圍之內(nèi)，各種信息比如頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量、支架位態(tài)等都得到及時(shí)的反饋，信息全部是自動(dòng)采集，及時(shí)的檢測(cè)故障，隨即的診斷，采煤機(jī)在線(xiàn)與離線(xiàn)相結(jié)合的“油-磨屑”監(jiān)測(cè)與溫度、電信號(hào)的監(jiān)測(cè)；帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。

三、煤礦開(kāi)采技術(shù)

3.1 機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中采用先進(jìn)的自動(dòng)化、智能化和機(jī)械化的生產(chǎn)技術(shù)能夠顯著提高煤礦開(kāi)采的效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)也要注重在開(kāi)采過(guò)程中的安全問(wèn)題和對(duì)于環(huán)境的產(chǎn)生的影響，充分利用現(xiàn)有的開(kāi)采設(shè)備要和技術(shù)、逐漸提高開(kāi)采的工藝水平。煤礦開(kāi)采的發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)出高產(chǎn)量、高質(zhì)量和綠色環(huán)保的特點(diǎn)，同時(shí)開(kāi)采過(guò)程中的安全性能也將會(huì)有很到的提高。在向著這個(gè)目標(biāo)發(fā)展的過(guò)程中將開(kāi)采技術(shù)和現(xiàn)代化的技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并將其進(jìn)行廣泛推廣，從整體上提高煤礦開(kāi)采技術(shù)水平。

3.2 膏體充填技術(shù)

這種技術(shù)的使用最早源于德國(guó)，其進(jìn)行的研究和使用也較為成熟。在我國(guó)的煤礦開(kāi)采中采用膏體填充技術(shù)能夠顯著提高開(kāi)采的質(zhì)量。在進(jìn)行煤礦開(kāi)采的過(guò)程中使用煤矸石、低質(zhì)粉煤灰等進(jìn)行填充，和采煤工作在同一個(gè)工作面中進(jìn)行。使用膏體充填技術(shù)的主要目的在于減沉，同時(shí)也促進(jìn)了固體廢棄物的再利用，減少經(jīng)濟(jì)投入，保證經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 改造小煤礦和機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)

在我國(guó)的煤礦開(kāi)采中，受到技術(shù)條件的限制和安全意識(shí)的影響，使得安全事故頻發(fā)，尤其是在一些中小型煤礦中，由于資金的投入力度有限，管理缺乏，開(kāi)采過(guò)程缺乏科學(xué)的指導(dǎo)，不僅嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率，同時(shí)也大大降低了安全系數(shù)。因此，針對(duì)中小型煤礦進(jìn)行開(kāi)采技術(shù)的改造具有十分重要的意義。

3.4 煤炭地下氣化技術(shù)

采用煤炭地下氣化技術(shù)是在對(duì)地下煤炭燃燒的過(guò)程中進(jìn)行控制，結(jié)合煤炭產(chǎn)生的熱化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行煤炭資源的開(kāi)發(fā)。這種技術(shù)是針對(duì)煤炭資源的二次開(kāi)采，安全系數(shù)較高、開(kāi)發(fā)成本較低、生產(chǎn)效率較高等特點(diǎn)。在對(duì)一些新型的煤礦進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，尤其是地質(zhì)條件較差、產(chǎn)煤質(zhì)量較差的煤礦。這種技術(shù)在我國(guó)的煤礦開(kāi)采的使用中具有十分廣闊的前景。

3.5 采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)

在現(xiàn)代的煤礦開(kāi)采技術(shù)中使用到的采場(chǎng)圍巖技術(shù)綜合了力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)，使用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)，在對(duì)地質(zhì)進(jìn)行測(cè)量后制定出相應(yīng)的巖層控制方案，為煤炭開(kāi)采提供高效、安全的生產(chǎn)條件。在對(duì)現(xiàn)代化的采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)進(jìn)行發(fā)展的同時(shí)，要對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)測(cè)，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，使監(jiān)測(cè)儀表更加直觀、輕便和小型化。

3.6 煤礦開(kāi)采地區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)

在進(jìn)行礦區(qū)土地復(fù)墾的工作中，要對(duì)大面積的沉陷地質(zhì)進(jìn)行治理，采用深挖淺墊技術(shù)、充填復(fù)墾技術(shù)將煤礦開(kāi)發(fā)的土地進(jìn)行平整，對(duì)遭受破壞的礦區(qū)中的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的改造。如果復(fù)墾中的土地并沒(méi)有穩(wěn)沉，土地就會(huì)遭受到嚴(yán)重的破壞，治理效果就會(huì)受到較大的影響。

3.7 綠色開(kāi)采技術(shù)

煤礦的綠色開(kāi)采技術(shù)是指在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中減少對(duì)于環(huán)境造成的破壞，提高生態(tài)效益，采用綠色開(kāi)采技術(shù)和能夠有效實(shí)現(xiàn)資源的合理開(kāi)發(fā)和利用，同時(shí)使得開(kāi)采技術(shù)取得更大的進(jìn)步，在資源利用的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)于環(huán)境的保護(hù)。

四、煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

在我國(guó)現(xiàn)有的煤礦開(kāi)采技術(shù)中，逐漸朝著集成化、系統(tǒng)化和智能化的方向發(fā)展。在開(kāi)采過(guò)程中使用到的技術(shù)裝備被集中在一起，有效的減少了使用中的設(shè)備的占地面積，同時(shí)也為機(jī)械的操作和維護(hù)提供了更加有利的條件。在開(kāi)采的過(guò)程中將通訊方式進(jìn)行統(tǒng)一，將開(kāi)采過(guò)程中使用到的機(jī)械、電路設(shè)備進(jìn)行明確分類(lèi)，以便于操作人員在使用中能夠進(jìn)行更高效率的操作，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作的界面布置，使操作的流程更加簡(jiǎn)單，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行煤礦開(kāi)采過(guò)程的模擬能夠?yàn)榧夹g(shù)人員提供有效的技術(shù)參考，為技術(shù)人員進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整和提供參數(shù)參考。對(duì)開(kāi)采過(guò)程中的開(kāi)采層次和內(nèi)部巷道控制提供相應(yīng)的技術(shù)參考。對(duì)開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，對(duì)采煤工作中使用到的設(shè)備進(jìn)行有效利用，縮短開(kāi)采時(shí)間、提高產(chǎn)煤量。隨著煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，在我國(guó)的中小型煤礦中將逐漸對(duì)于落后的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行淘汰，擴(kuò)大單井的開(kāi)挖規(guī)模，在對(duì)資源進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，促進(jìn)煤礦開(kāi)采的機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展，采用先進(jìn)的煤礦開(kāi)采技術(shù)和工藝，提高煤礦生產(chǎn)的安全性，對(duì)開(kāi)采過(guò)程中使用到的圍巖頂板控制技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的改造和深入實(shí)施，提高中小型煤礦的生產(chǎn)效率，從而促進(jìn)我國(guó)煤礦生產(chǎn)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

在今后的煤礦開(kāi)采過(guò)程中將會(huì)朝著集約化開(kāi)拓布置技術(shù)和自動(dòng)化的煤礦開(kāi)采技術(shù)的方向發(fā)展。在進(jìn)行這些新興技術(shù)的使用過(guò)程中能夠有效減少設(shè)備在開(kāi)采現(xiàn)象的占地面積，增強(qiáng)高設(shè)備的使用效果，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)煤礦開(kāi)采的可持續(xù)發(fā)展。