我国井工煤矿开采技术现状和发展展望

刘利平

（冀中能源邯郸矿业集团，河北 邯郸 056303）

LIU Li-ping

(Handan Mining Group of Jizhong Energy Group,Handan056303,China)

1 引言

随着我国科学化、信息化的快速发展，煤炭开采也从机械化走向了智能化，政府对该领域也加强了政策、资金和科技的扶持，因此，煤炭智能化开发技术也得到了进一步发展。但是，因为我国煤炭智能化水平仍处于初级阶段，煤炭开发设备的可靠性、安全性、稳定性以及自动化等层面通常都达不到煤矿企业开采的需求，对煤炭工业的转型也有着重要阻碍。在此层面上，本文通过对井工煤矿开采技术和影响井工煤矿开采技术的条件的阐述，探讨中国煤矿开采技术现状，并研究其未来发展趋势。

2 有关井工煤矿开采技术的阐述

2.1 井工煤矿开采技术

井工煤矿开采阶段，开采技术、图纸设计、机械装备水平、开采效率以及资源利用率等因素都在一定程度上对开采阶段的整体环节产生着重要影响，尤其是在安全、设备功能、经济效益以及生产成本等多层面上。井工煤矿开采过程中，通常会采取岩层控制技术、开采工艺等技术手段。现阶段社会发展中，我国开采工艺打破了传统工艺的桎梏，逐渐转化成如今的高科技综采工艺，一方面提高了开采技术水平，另一方面也提高了开采的安全性、可靠性[1]。

2.2 影响井工煤矿开采技术的条件

由于井工煤矿开采作业是在环境复杂、岩层多样化的井下，对矿井通风、瓦斯灰尘、顶板、火灾、水灾等灾害的有效防范以及救援工作有着很高的要求。例如，在矿井通风上，必须要保证空气在整体的井下作业过程中的流通，不过要注意通风过程中带来的有害气体和灰尘会因为机械热能以及地热而散发掉，造成空气中蕴含的水分蒸发，井下温度上升，然后造成气候条件恶劣等现象产生；瓦斯灰尘在一定程度上对井下工人的健康会产生消极影响，长时间在灰尘中以及瓦斯浓度高的环境中工作，有关工作人员出现肺病问题的几率会增加，若瓦斯浓度累积到一定的量，就会发生严重的爆炸事故，给井下工人的生命安全带来严重威胁；煤矿开采后岩层水积聚、地表水以及地下水流入矿井内，从而形成了矿井积水，该种现象下，对井下的排水设计工作有着极高的要求，若井下积水过多，排水能力差，就会出现水害现象，造成严重的安全事故[2]。

3 我国井工煤矿开采技术现状

煤矿开采发展的关键是一步步完善并优化开采技术，因为开采技术对煤矿作业能否有效实行有着关键作用，在一定程度上推动煤矿开采的转型。现阶段我国利用成本相对较低的开采技术是长臂开采，该开采技术在国际上有着极为重要的地位，而长臂开采技术比较适用于缓倾斜和倾斜煤层[3]。现阶段，长臂综采开采技术备受关注的同时也得到了广泛应用，该技术不断向着集中、高效的方向发展，并且工作面长度逐渐提升。如今我国的煤矿开采技术中也存在着许多不足，主要体现在以下几个方面。

3.1 开采技术结构多元化

如今，就我国煤矿开采技术以及开采主体来讲，因为开采主体具有多元化的特征，并且带有机械化、半机械化半人工开采和手工等开采技术。尤其是以在小型的煤矿开采中，因为对开采主体的资金投入不高，加上政府和煤矿企业对其关注度较低，还有矿产规模小等的局限作用，部分采矿工程都利用半机械化半人工和手工式的开采技术，而少数煤矿才采用半机械化半人工的开采技术。并且针对重点煤矿开采，先进的科学设施、专业性的技术人才是其有效性实行的保证，因为其需要具备较高的机械化和智能化操作经验。在此种情况下，良莠不齐的开采技术带来的不同效果，对煤矿行业的发展有着极大的阻碍。

3.2 煤矿开采技术和环境之间不协调

煤矿开采业在以往的开采理念上，一直以“先开采后治理”为主要核心，导致开采技术层面上过分注重开采效率以及开采经济效益，对生态环境保护层面认知不到位。由于人们在煤矿开采作业当中，太过注重经济效益而轻视生态环境的良好发展，同时侧重传统的开采技术，对新型技术的开发缺少浓厚的兴趣，导致生态环境遭到严重破坏。

3.3 煤矿开采设备技术存在缺陷

现阶段煤矿开采设备虽然融入了清洁开采和智能化理念，不过大部分的煤矿机械开采设备依然具有功能单一、成本太高、技术创新活力不够等缺陷。比如，综采设备自动化控制、大采高综采技术，特定条件下采用综采绽放技术等开采手段以及技术，尽管增强了井工煤矿开采技术的自动化、机械化的标准，在高效开采方面上也获得了一定的效果，但往往还是会给环境带来一定的破坏，例如，顶板灾害、煤矿积水、灰尘或瓦斯爆炸等问题，严重威胁着井下工人的人身安全[4]。

4 井工煤矿开采技术的发展和展望

随着经济全球化发展，科学技术在国际上得到了广泛运用，当前的信息化背景下，煤矿企业的发展面临着国内、外两方面的挑战，对煤矿企业的开采技术提出了更高的要求。如今社会朝着多元化的趋势发展，煤矿开采技术已经不符合时代发展的需要了，更别提对外发展了。因此，我国煤矿技术要在现有基础上进行创新，结合新型发展的信息化技术对其拓展，研究新式的智能化、自动化和清洁性强的开采技术，满足我国可持续发展战略要求。

根据调查研究，现今我国的煤矿开采技术已经向着集约化、高效化的层面发展，并将生产集中化以及工作面单产当成井工煤矿开采技术和手段的核心，在一定程度上使采矿行业中存在的问题得到了缓解，同时完善了开采规模、简化了生产流程。通过对采矿工艺的筛选，利用其简便、高效、安全等优势，对现存机械化设备进行优化，增强其功能设施，构建开采、监督、高效为一体的集约化开采技术和体系[5]。

由于信息工程技术的快速发展，我国对机器人的研究越来越重视，通过利用计算机控制技术实现智能化、自动化，这一创意的实现给我国高危行业的工作人员带来了巨大的福音。如今，我国采用的煤矿开采机械设施大部分都是通过人为操作完成的，少部分是通过计算机控制完成的，因此，从计算机控制煤矿开采机械设备工作层面上来看，该种技术符合社会发展需要。例如，通过将芯片植入机器人中，将机器人放入井下作业工程，通过设定该煤矿开采的编程技术，让机器人按照该步骤自动操作，完成采矿作业流程，同时在地面利用电脑对井下作业进行实时监测和技术支持，推动井下煤矿开采技术向着智能化、自动化、高效化的方向发展。

5 结论

综上所述，煤炭在我国经济比重中占有重要地位，它不仅能推动我国经济和社会的发展，还对社会稳定以及对外竞争的综合实力提高有着重要意义。所以，煤矿开采技术的创新和提升对地质条件勘测以及科学层面有着积极影响。现阶段的煤矿开采技术侧重向集约化、高效化的层面发展，提高信息工程技术在井工煤矿开采中的运用，完善开采图纸设计方案，贯彻清洁理念和技术的合理运用，促进井工煤矿开采的清洁、健康、可持续发展，同时促进开采技术的智能化、自动化，推动煤矿开采工作的有效实施。