煤矿开采技术的发展趋势初探

茹喜贵

【摘要】新时代、新要求，采煤技术的发展趋势朝着高效、高产、高安全的方向迈进，从而提高煤炭产业經济效益，进而推动社会主义经济建设。

【关键词】开采技术；发展趋势

1.煤炭开采技术的发展趋势

1.1 煤产品朝着多规格多品种发展

综合煤矿开采实践可以看出煤矿开采设备的发展方向主要有两大趋势：煤矿开采技术向着高能效、耐久性、自动化以及高可靠性等方向发展。煤矿开采产品主要是向着多种规格和多个品种方向发展。

1.2 矿井开采朝着智能自动化化方向发展

随着煤矿开采技术的发展，煤炭开采方法和工艺方法相结合可以有效达到煤炭开采的质量以及安全性这个目的。在煤炭开采中采用高效、智能化以及安全性能比较高的开采设备以及监控系统实现高效、高质量开采。我国煤矿企业开采一直都面临着智能化、自动化升级的局面，只有广泛的采用机械化、自动化、智能化的设备才能提升我国煤矿开采的技术水平。从当今科技发展水平来看，实现对煤矿开采的全程自动化监测控制已成事实，加之国家的重视及投入，为我国的煤矿开采事业安全又增加了一层保障。

1.3 矿井开采朝着高效集约化方向发展

现代煤矿企业开采为了不断提高开采效率，降低人为安全事故概率，从而提高经济效益，开采储量比较丰富的煤田资源，主要采用大量先进的煤矿开采技术及相关设备，通过综采放顶方法促进煤炭开采工艺的提高。要想实现煤炭企业矿井的集约化生产，就要不断引进先进的开采技术实现综采机组的机械化水平。将计算机广泛应用于煤矿开采生产中，采用先进的智能设备提高采煤过程的自动化，并不断追求向少人以及无人化采煤工作技术发展，实现综合采矿机组的机电一体化目标，进而提高整个生产过程的自动化能力。

2.煤矿开采技术的发展方向

综合分析我国煤炭开采的技术现状以及开采需求，可以看出我国煤矿开采技术的发展，更加注重采煤工艺、深井开采、三下采煤以及围岩控制和矸石排放、小型煤矿技术优化与改造等。

2.1 开采工艺的多样化

煤炭开采工艺一直是煤矿开采的重要内容与主题。结合我国煤炭开采实际可以看出现代采煤工艺的主要发展方向是实现采煤技术和现代高科技术的结合，研造出高效智能采挖设备。创造硬顶板煤矿开采技术、缓倾斜薄式煤层的开采技术、缓倾斜厚式开采技术，有效改进煤矿发展水平，促进煤矿工艺的提高，提高煤矿开采的科学性以及安全可靠性。

2.2 减少矸石的排放

减少矸石排放是促进煤场高效产煤的重要措施。实行全煤巷布置单一煤层开采的策略，这样可以在矸石不运出地面的情况下，实现生产系统的简化，同时一并兼顾中采与中掘协同发展，促进生产效率的提高，不仅如此，这也将大大缩短工人的工作时间。另一方面，重点研究高产高效矿井，实现巷道布置的系统优化，简化巷道布置，完善各个采区的工作参数，对单一煤层进行集中的开拓处理，采取挖掘集中准备、集中回采的技术，降低岩巷掘进率，尽量多的开采煤巷，减少出矸率；与此同时，还要研究矸石在井下直接处理以及其作为充填材料的技术，减少污染的同时又简化生产系统，提高开采效益。

2.3 采取采场围岩的控制技术

煤炭开采不可避免地会破坏地表岩层。要依据煤矿开采地周围围岩结构严厉的实际情况，有效完善围岩控制理论。针对急倾斜以及地质条件不够稳定的煤炭开采区，要先分析这个区域的地质煤层条件，随后确定科学合理的围岩控制方案。采取科学合理、优化高效的岩层控制技术，保证开采活动的安全、高效、低成本、安全可靠，以解析法、数值法以及实测法以及其他各种方法合理组合的方式，再借助计算机技术，深入研究各种煤层的地质和开采条件，并不断总结围岩破坏与平衡机理和经验，完善采场围岩控制技术，达到煤矿开采活动的目标优化。

2.4“三下一上”矿井采煤技术

“三下”即建筑、铁路、各种水体；“一上”为承压水体之上，与此同时还不会破坏地面的一项矿井采煤技术。这一技术在我国的应用开始于上世纪的50年代中期，当今技术已经发展到可通过计算机对可采煤层进行建模分析，以此来寻找开采岩层运动机地表沉陷的规律。预测开采“三下一上”矿井采煤所需的相关数据及参数。研究相关开采工艺、设计、装备等最终实现煤产量、煤矿效益、环保及煤矿人员安全兼顾的理想结果。

做好数值模拟以及相似材料的管理工作，详细研究煤炭开采上覆岩层的运动规律以及地表沉陷的规律，有效满足地表以及地下水资源保护的需要。不断发展优化沉降理论和相关技术，主要是地表废料的的填充技术。综合研究并使用各种填充技术来实现煤场塌陷区的填充。做好填充技术的科学研究同时做好房屋加固与改造，不断探讨水体开采以及工艺参数优化技术，提出合理的沉陷控制措施，保证土地可以得到良好的复垦，促进矿井水资源优化。2.5深矿井开采技术

深矿井开采是指开采深埋距地面800-1200米之间的煤层。深矿井中的煤层归纳起来有五个特点，原岩应力大；岩体塑性大；矿山压力剧烈；地温高；矿井瓦斯大。这些特点就对煤层开采的相关技术提出了很高的要求。与之相关的技术包括矿压控制、瓦斯和热害治理、围岩控制、巷道布置、冲击地压防治、深井通风等。需要重点攻关的是深井的围岩状态以及煤场的应力场相关分布特征等。密切关注深井工作环境的变化。促进巷道挖掘以及支护技术水平的提高。不断促进深井冲击地压防治技术以及监控技术的提高。优化煤炭开采高效产出的配套技术。

2.6 煤场地下气优化

煤场地下气优化技术是目前一种高效安全的采煤方法。它集建井、采煤、气化、化工为一体，变传统的物理采煤为化学采煤，是多学科开发洁净能源和化工原料的高新技术。它克服了现有矿井采煤的安全问题等弊端，避免了传统采煤和地面气化过程中的废气、废水、废渣等的污染，这种技术具有工期短以及投资少、见效快以及人力成本小等特点。这种技术的原理是将地下煤炭有控制地燃烧，随后将产生的可燃气体收集起来。其关键技术是实现气化生产的连续、稳定（煤气量、煤气成份、煤气热值的稳定）和充分就地监测、控制.这种技术尤其适合于我国煤炭质量比较差的地区。要继续研究长通道、两个阶段以及大断面等典型的煤场地下气优化技术。

总之，随着社会的全面协调发展以及新形势的变化，煤矿开采行业一定要努力研发科学高效、环保安全的开采技术，实现集约化的煤矿开采，煤矿企业还要及时发现和处理煤矿开采过程中出现的问题，促进生产的安全开展，提高开采效率，并从多方面研究和构建适应煤矿安全以及实现企业盈利最大化的发展模式，尤其是当下煤矿开采日趋朝着高产、高效、高安全的方向转变，改进煤矿开采技术，势必会对社会经济的发展起到更强的助推作用，更好的推动煤矿资源的开采与经济社会可持续性的协同发展，提升整体采煤效益。

参考文献：

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