我国煤矿开采技术浅析.doc

我国煤矿开采技术浅析 摘要 煤炭是我国的主体能源,煤炭工业是我国重要的基础产业。走新型工业化的路子是党中央作出的重大战略决策,也是指导今后我国煤炭工业发展的总纲。本文主要对我国煤矿开采技术作出浅析，以期为从事此项工作人员提供有益借鉴。 关键词 煤矿开采 开采技术 浅析 煤炭是我国的主体能源,煤炭工业是我国重要的基础产业。目前煤炭在我国一次能源消费构成中占70以上,预计到2050年约占50左右。党的十六大报告明确提出“坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少,人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”“走新型工业化的路子”是党中央作出的重大战略决策,也是指导今后我国煤炭工业发展的总纲。本文主要对我国煤矿开采技术作出浅析，以期为从事此项工作的人员提供有益借鉴。 1 我国煤矿开采技术方面存在的问题 1.1 采煤技术水平仍然较低,技术装备较差,制造技术落后 与国外同行业相比,在机电一体化、智能化、自动化的控制技术,产品可靠性技术,数字集成技术与计算机辅助设计技术,仍然存在较大差距,中小型矿井落煤方式还以炮采为主,工作面走向长度过短。在采煤机械化系统,运输系统、采场围岩控制系统、巷道准备系统和辅助运输系统技术装备较差,功率及生产能力较小,机械化程度和工效普遍不高。 1.2 引进消化国外先进设备方面不够 在井下自救系统,避灾系统、个人防护装备水平仍然很低,对瓦斯等重大灾害预测预报的仪器、仪表还不能完全达到要求,对安全事故的防治技术及装备不能充分有效防治灾害或最大限度减轻灾害。煤矿重大科技攻关课题难以实现,重大安全技术问题难以解决。 1.3 煤炭开采专业技术人才青黄不接 目前国有煤矿中,大专以上程度的技术人员仅占职工总数的3。而个体煤矿相应技术人员的比例更低。在发达国家则占60以上。由于煤炭行业安全的特殊性,地矿类专业学生比例逐年减少。技术人员匮乏和层次低使技术措施不到位,制约煤矿生产安全技术和管理水平的提高。 2 我国煤矿开采技术研究浅析 采煤技术，尤其是采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。 2.1 浅埋深、硬顶板、硬煤层高效综采技术 所谓高效综采技术，是以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。浅埋深、硬顶板、硬煤层高效综采技术则主要解决以下几个问题①硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。②硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。③顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制,又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 2.2 长壁开采技术 针对缓倾斜薄煤层，应主要研究开发体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。针对缓倾斜厚煤层，应进一步加强完善支架结构及强度,加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层采高3 m左右高产高效指标的差距。 2.3 深矿井开采技术 深矿井开采的关键技术是煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业场所工作环境的变化；深井巷道特别是软岩巷道快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术与装备。 2.4 “三下”采煤技术 提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。 2.5 巷道优化开采技术 实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统大大简化,分别实现无轨胶轮、单轨吊辅助运输一条龙,从井口直达工作面,同时实现了综采与综掘同步发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化,简化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率；研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有力措施,又简化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。 2.6 绿色开采技术 煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术,基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响；目标是取得最佳的经济效益和社会效益。绿色开采技术主要包括以下内容；水资源保护-形成“保水开采”技术；土地与建筑物保护，形成离层注浆、充填与条带开采技术；瓦斯抽放-形成“煤与瓦斯共采”技术；煤层巷道支护技术与减少歼石排放技术；地下气化技术。 3 结论 综上所述，在当今科技发展的新形势下,煤炭开采技术的研究必须面向国内外两个市场、面向经济建设主战场,立足于煤炭开采技术的前沿,立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备,立足于煤炭工业中长期发展战略所必须的关键技术的攻关,立足于煤炭工业工程实际问题的解决,重点从事中长期研究开发和技术储备,跟踪产业科技前沿,开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术,占领技术制高点。 参考文献 [1]魏同，张先尘，王玉浚.中国煤炭开发战略研究.太原山西科学技术出版社，1999. [2]钱鸣高，何富连，李全生等.综采工作面显现与支护.中国煤炭学报，1995748-51.