煤矿开采技术现状及发展方向研究

张伟

（太原理工大学矿业工程学院，山西太原 030024）

煤矿开采技术现状及发展方向研究

张伟

（太原理工大学矿业工程学院，山西太原 030024）

清洁型能源成为当前我国乃至国际能源的发展方向，而以高污染、低产能为特点的煤炭行业也正在面临着转型的考验，技术创新之路势在必行。基于此，立足于当前我国煤炭的开采技术现状，从中找寻煤炭行业的发展方向，为煤炭企业今后的发展出谋划策。

煤矿；开采技术；现状；发展方向

为转变当前煤炭行业高污染、低产能的局面，转型是众多煤炭企业获得自身发展的主要方式［1］。而造成煤炭行业的高污染、低产能的局面，与其水平低下的开采技术有关。相关煤炭企业应从当前国家对于煤炭行业的相关政策规定中看到当前开采技术的应用情况，从中找到自己的发展道路，实现企业的转型升级，提高市场竞争力。

1 技术现状分析

1.1 空场采矿技术

为适应各种地形、地势及工况的开采要求，煤矿行业也有多种针对于不同情况的采矿技术。通常平原地区普遍采用空场采矿技术，该采矿技术会出现空场、阶段性出矿的情况，因而这种采矿技术更适用于地下采矿，且在我国的应用范围较为广泛。该采矿技术通常将整个采矿现场分为矿房、矿柱2个主要作业区，在作业时需要按照顺序依次对矿房、矿柱进行开采。在开采的过程中，矿房通常为敞空形式，空间较大。其中，起主要支撑作用的为矿柱与围岩2个结构，因此在作业时需要保证矿柱与围岩的安全性、稳固性。完成矿房的开采之后，需要在同一时刻处理采矿柱、采空区2个区域。此外，该采矿方法也可结合其他采矿技术进行联合应用，有效改善矿柱的回采条件。为提高开采的效率与质量，还可在开采过程中应用大型的机械设备。但是，该开采方式也会造成较为严重的地表破坏，因此在实际应用中需要加以注意。

1.2 崩落采矿技术

在煤矿开采作业中，除了效率之外，对安全性的控制也尤为重要。而崩落采矿技术就是一个效率与安全并重的采矿技术，因而在实际应用中也较为广泛。该采矿技术又可分为壁式崩落采矿法、分层崩落采矿法等多种形式［2］。因其操作简单，故而在采矿行业中有广泛的应用范围。该采矿技术通过开挖的方式在矿体的边界做一运输巷道、在上盘或者下盘位置做相应的切割空间［3］；在堑沟则做可用于放置炸药的扇形炮孔，奠定崩落作业的基础。该技术能够利用一条简单的巷道开展多种用途的作业，从而实现降低成本的目的。随着对该采矿技术的不断改进，从小参数逐渐发展到大参数，在实际采矿过程中崩矿量得到了极大的提高。但是，同时也应看到崩落采矿过程中伴随的不安全、高污染问题。

1.3 充填采矿技术

随着现代化设备的广泛应用，当前的采矿技术在现代大型设备的辅助下产矿量得到了较大的提高。而填充采矿技术就是其中一项与现代大型机械有效结合的代表，给当前技术创新带来了借鉴意义。该采矿技术主要的作业区域在矿块或者矿房2个位置，通过不断推进回采工作面的方式将填充材料送入采空区进行填充。其在稀缺、贵重但围岩不稳定矿体中具有较高的应用价值；同时，在诸如建筑物、水体、下水道、铁路网等复杂的地形中也可应用此技术。此外，当前煤炭行业的填充技术还可分为干式、水力、胶结填充等多种充填技术，其中以胶结充填技术的应用发展较为普遍与迅速。该充填技术从填充到回采作业都进行了相应的创新。在高效的机械配合下，当前的盘区能够实现机械化充填，而充填系统也逐渐走向智能化发展道路。充填采矿技术不仅能够适应各种工况，对地表进行保护，而且回采率、安全性较高。但是，充填技术也存在着一定的缺点，需要煤矿企业进行规避，比如矿块生产力低、工艺复杂等。当前煤炭开采技术在发展过程中也存在一定的问题，这也提醒着煤炭企业乃至整个煤炭行业技术创新的发展道路还很漫长。

2 发展方向

2.1 向高效集约型转变

在“节能减排”“可持续化发展”“清洁能源”等的号召下，当前煤炭行业的发展受到了一定的冲击与制约。为在严峻的市场形势中得到生存、发展，当前的煤炭企业应从开采技术入手，转变企业高耗能、低产出、高污染的情况。因此，也要求开采技术应当向高效、集约型转变。因此，今后开采技术的发展应与高效机械设备相结合，减少工人工作量，从而降低生产成本。同时，机械化的应用也可有效提高工作效率，转变当前煤炭企业高投入、低产出的局面。

2.2 向环保清洁型转变

当前“环保清洁”能源成为各种能源参与市场竞争的一大亮点，同时也是彰显其强大竞争力的重要指标。煤炭行业也应向环保清洁型转变，脱下高污染的标签，从而提高自己的市场竞争力。其中，煤炭开采过程中，较为突出的问题为地表破坏、空气污染、水体污染等问题［4］。因此，在今后的发展中应注重技术创新，减少开采过程中对地表的破坏和空气、水体的污染。

2.3 向自动化方向发展

在开采过程中，事故也是煤炭行业被人们所诟病的主要原因，其安全性广受人们的质疑。随着技术的发展，今后的煤炭开采应当减少人工在整个采矿作业中的应用，取而代之的应该是自动化的机械控制。开挖、崩落、填充、回采等操作更多地应用到机械设备，开展自能化管理，在保障作业安全性的同时可较大程度地提高工作效率。同时，在工作流程上也应进行优化，提高整个采矿系统的工作效率。而且，在技术发展过程中也要求对当前的机械化设备、工作系统进行创新，从而实现对整个开采过程的自动化控制。此外，要相应地提高工作人员的素质，开展对各种自动化设备、系统的培训，保障工作的顺利开展。

3 结语

要想在严峻的发展环境中脱颖而出，当前的煤炭企业应清楚地了解到当前开采技术存在的不足，高污染、第产能仍是当前煤炭行业发展的主要现状。要想在当前激烈的能源市场竞争中脱颖而出，煤炭企业应向高效集约、环保清洁、自动化方面发展，实现整个开采过程的高质、高产、安全。

［1］胡强，朱涛涛.对我国煤矿综合机械化开采技术现状的分析与思考［J］.山东工业技术，2016（10）：73.

［2］赵丹锋.煤矿开采技术现状分析及发展方向［J］.内蒙古煤炭经济，2016(13）：30，40.

［3］牛小森.煤矿开采技术发展现状分析［J］.科技创新与应用，2013（22）：120.

［4］权峰军.煤矿开采技术及应用分析［J］.东方文化周刊，2014（11）：154.

Research on the Current Situation and Development Direction of Coal Mining Technology

Zhang Wei
（School of Mining Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan Shanxi 030024）

Clean energy has become the development direction of our country and even the international energy.The coal industry with high pollution and low yield can be faced with the test of transformation,the road of technological innovation is imperative.Based on this,based on the current situation of China's coal mining technology,to find the development direction of the coal industry in coal enterprises,to give advice and suggestions for future development. Keywords:coal mine；mining technology；present situation；development direction

TD82

A

1003-5168（2016）11-0088-02

2016-10-19

张伟（1961-），男，硕士，高级工程师，研究方向：采矿工程设计。