關于煤礦開采技術之己見

周元軍

[摘要]在我國經濟和社會的飛速發展的大背景下，煤炭開采技術的研究必須面向來自于各方面的市場。因此，要研究煤炭開采技術，就需要立足于開采技術的最前沿，立足于中國煤炭開采的發展戰略，立足于煤炭技術開采的主要關鍵技術的應用上，立足于先進技術的引進和開發上來，重點研究產業技術、自主知識產權的開發應用，在煤炭技術開采技術的配套裝備上，建立核心的技術，第一時間搶占技術的制高點。因此本文主要針對煤炭開采技術的發展方向進行了探討，從深礦井開采技術、“三下”采煤技術、綠色開采技術等方面的發展方向進行了分析研究。

[關鍵詞]煤礦開采；開采技術；發展方向；綠色開采

煤炭開采技術的方法和工藝一直是采礦學研究的主題，它的發展能夠極大地帶動煤炭開采的各個環節，現代煤炭開采技術的發展方向是高產、高效率、高安全性和高可靠性，要將這“四高”付諸于實際當中就需要使煤礦開采技術與現代高新技術有機結合，研究出能夠實現上述要求的開采技術設備和生產監控系統，進一步的改進煤礦開采技術。如今，我國的煤炭開采技術已經趨于成熟，煤礦開采的各項技術應用在不斷的擴大創新，國內各大院校的煤炭專業的理論研究成果在深度和廣度上都在不斷的提高，且能夠很快的將理論研究成果運用到實際的開采中，一些地質構造復雜、難以開采的地區，在煤礦開采方法和工藝上取得了很大的進步。

1、硬煤層開采技術

1.1硬頂板控制技術

這項技術主要是通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等快速的頂板處理技術，使得直接頂能夠按照施工方的要求按時進行冒落，提高了煤炭的回收率，這項技術的實施也能夠基本使得頂板按照一定的距離垮落，既保證了工作面安全，又有利于放頂。

1.2硬厚頂煤控制技術

這項技術主要針對煤礦開采過程中遇到埋深淺、支撐壓力小的硬質頂煤的快速處理方法，通過使用高壓注水壓裂技術，使得頂煤能夠隨采隨冒，大大提高了煤炭的回收率和開采的進度。

1.3緩傾斜薄煤層長壁開采

處理這樣的問題時，要著手研究發明出功率大、占地小、可靠性高的薄煤層采煤機及刨煤機并進一步研制出適合這種機器的其他配件，例如綜采的液壓支架等，此外解決這一問題更需要研究出優良的總體配套技術和高效率的薄煤層工作面的開采技術。

1.4緩傾斜厚煤層一次采全厚技術。

這項技術實施的保證措施是要進一步加強設備支架結構的強度，防滑、防倒，防止設備的變形，防止焊接部位出現裂紋，防止千斤頂的損壞，提高支架設備的安全性、可靠性、穩定性，縮小設備與中厚煤層的高產高效的指標差距。

2、深礦井開采技術

煤礦開采中的深井開采技術的關鍵所在是煤層開采技術的控制、沖擊地壓的防護，巷道的布置、瓦斯含量在礦井中的防范、井下通風設施的設置等，因此就要對這幾方面進行深入細致的研究。例如研究深井周圍的巖石質地、種類、狀態及分布情況；研究深井作業的環境變化對于瓦斯含量的改變造成的影響；研究深井巷道在掘進過程中的支護防護與支護的設置；深井井下的沖擊地壓的防護監控技術；深井的高效高產開采的有關配套設備技術的應用管理；深井開采過程中防止熱害發生的應急預案和有關處理的技術和設備。

3、“三下”采煤技術

“三下”采煤技術的應用就需要開采煤層時對各種數值的模擬計算和有關材料的模擬，進一步研究開采區的巖石形成原因，形成的過程以及地面出現沉降出現的時間和形成的具體原因，發現其中的規律；研究礦區附近土地表面、建筑物地下水資源保護的合理方案，在不影響自然環境和人們生活環境的基礎上合理的進行煤礦開發，并且優化開采系統；研究采用各種回填技術進行充填。從改造技術出發，保障礦區居民的正常生活和生命財產安全；研究礦區近水體的開采計劃、工藝參數的優化，提出開采深陷控制、土地污染控制、水資源污染控制等關鍵技術的開發實施。

4、綠色開采技術

近年來，許多關于煤礦開采污染的報道層出不窮，造成了開采城市空氣、水、土壤等各種嚴重的污染情況，因此急需完善和改進現有煤礦開采的技術方法和開采設置，以保護環境和實現開采利益最大化的有機結合作為最終目標，根據具體的開采實踐經驗，將設備選擇、井巷布置及煤層地質條件最優結合，選用合理的采煤方法，在煤礦開采過程中，一邊開采一邊填埋，矸石基本不出地面，這樣生產系統會大大瘦身，實現煤炭的無軌輪、單軌吊輔助的一條龍生產方式。從井口到地下，綜合開采和綜合開掘同步進行，使得生產效率大大提高。將礦井的開掘與巷道掘進技術優化，簡化巷道層位選擇布置，優化礦井開采區和工作面的參數，煤礦的邊采邊填，集中開拓，集中準備，集中回采，大大減低煤礦開采過程中對環境的污染，減少了開采煤矸石的出矸率，簡化了生產系統，提高了開采的效率。

5、小煤礦技術改造和機械化開采技術

2011年，國家各個職能部委聯合出擊，關停關閉了上千家的小型煤礦，淘汰落后產能、落后生產技術和落后的生產設備，提高了大型煤礦、國有煤礦的平均單井規模，與此同時，大型煤礦并購各中小煤礦，讓這些小企業能夠背靠大樹，采用先進的開采技術進行煤炭的開采，提高了采煤工作面的產量和生產效率，提高其生存技能，最大限度的減少了礦井透水，瓦斯爆炸、坍塌等安全事故，保障了礦區和礦工的安全。

6、煤炭地下氣化技術

煤炭的地下氣化技術是指，將礦井地下煤炭進行一定條件的燃燒，通過對煤炭的高溫加熱產生的化學反應而生產出可燃氣體的過程（見圖2），這項技術在國際上屬于首創，是一種特殊的煤礦開采技術。它的特點是投資少、設備簡單、施工期限短、見效快、效率高、經濟效益好等。我國因地質結構的復雜，導致煤礦的開采伴有許許多多的難題。而煤炭地下氣化技術剛好可以解決我國煤炭開采難的問題，因此，這項技術在我國煤礦開采中有著不可估量的前景。

圖1 煤炭地下氣化原理示意圖（氣化的中間階段）

[結語]

在當今科技經濟發展的新形勢下，煤礦開采技術研究已經變得越來越重要。關于其具體方面我們還需要做進一步的總結和探討，我們在進行細致的研究過程中，要總結多面的實戰經驗，通過各面的對比，總結出一整套適用于我國煤礦開采的技術，通過這套技術減少對環境的破壞，減少礦難的發生，增加煤礦的開采效率和經濟效益。

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