試論煤礦開(kāi)采技術(shù)與工藝發(fā)展

趙玉斌

摘 要：自改革開(kāi)放以來(lái)，煤炭作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要能源之一而得到巨大的發(fā)展。然而進(jìn)入新時(shí)期以來(lái)，受經(jīng)濟(jì)下行、環(huán)境污染嚴(yán)重等眾多因素所影響，當(dāng)前我國(guó)許多中小型煤礦被關(guān)停，這就在很大程度上制約了煤礦地發(fā)展。針對(duì)這樣的情況，筆者認(rèn)為除了要給予煤礦產(chǎn)業(yè)以政策和技術(shù)上的支持，發(fā)展更好的煤礦開(kāi)采技術(shù)與工藝同樣重要。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采現(xiàn)狀；開(kāi)采技術(shù)；工藝發(fā)展

1 我國(guó)煤礦開(kāi)采的特點(diǎn)

1.1 開(kāi)拓方式多樣

我國(guó)地大物博，在不同的地貌中煤層的位置存在較大差異，此類優(yōu)勢(shì)使得煤礦開(kāi)采技術(shù)呈現(xiàn)多樣性的特點(diǎn)。基本型式是以主、副井井簡(jiǎn)型式作為分類標(biāo)志，有立井開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、平響開(kāi)拓、綜合開(kāi)拓等4種。其中，受地質(zhì)、地形、地貌影響最為嚴(yán)重的是平巷開(kāi)采方式，所以開(kāi)采煤礦時(shí)很少使用這種方法；斜井開(kāi)拓中小型礦井采朋較多，而且還廣泛應(yīng)用于表土層不厚、無(wú)流砂層、煤層傾角較小的礦區(qū)中的一些大型、特大型礦井；立井開(kāi)采技術(shù)整體的生產(chǎn)技術(shù)比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)力非常強(qiáng)，因此在煤礦開(kāi)采過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在土層較厚、傾斜角較大的煤礦區(qū)開(kāi)采中。

1.2 礦井開(kāi)拓各具特色

由于我國(guó)各地區(qū)地理環(huán)境不 同，造成各地區(qū)煤層條件不同，這就給煤礦開(kāi)采企業(yè)開(kāi)采煤礦帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，煤礦企業(yè)在礦井開(kāi)拓問(wèn)題上已經(jīng)相繼取得了尤為顯著的進(jìn)步，在不同的地理環(huán)境中具有不同特點(diǎn)的礦井開(kāi)拓技術(shù)。我國(guó)特殊的地理環(huán)境造成煤礦開(kāi)采過(guò)程中對(duì)于開(kāi)采技術(shù)的要求相對(duì)較為苛刻，不同地區(qū)的煤層造就了不同的開(kāi)采方式以及與之相適應(yīng)的整套開(kāi)采系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，在大多數(shù)情況下都可以采用同一套開(kāi)采技術(shù)和開(kāi)采系統(tǒng)，但是對(duì)于處于特殊煤層賦予條件的地區(qū)，就務(wù)必要采用特殊的方式予以開(kāi)采。

2 煤礦開(kāi)采技術(shù)與工藝發(fā)展

2.1 煤礦多元化的開(kāi)采技術(shù)

結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，中國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)存在多方面問(wèn)題與不足，而這些問(wèn)題及不足之處已發(fā)展成為完善和提高煤礦開(kāi)采技術(shù)的主要推動(dòng)力。所以，中國(guó)煤礦開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)了許多新興技術(shù)，且得到了較為良好、廣泛性的應(yīng)用，中國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)也日益呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展方向，其主要表現(xiàn)包括以下幾方面：第一，運(yùn)用高新技術(shù)進(jìn)行智能化控制，使得開(kāi)采技術(shù)與開(kāi)采工作得到完美結(jié)合，對(duì)煤礦開(kāi)采過(guò)程展開(kāi)及時(shí)、有效控制，這樣不僅能實(shí)現(xiàn)施工效率的提高，同時(shí)也能最大化保護(hù)工作者的人身安全，這就使得中國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。通過(guò)對(duì)該技術(shù)的合理運(yùn)用，煤礦開(kāi)采者便可根據(jù)開(kāi)采地質(zhì)及深度合理進(jìn)行開(kāi)采技術(shù)的選擇，從而確保煤炭開(kāi)采技術(shù)高效性及安全性的實(shí)現(xiàn)；第二，中國(guó)目前煤礦開(kāi)采過(guò)程中借助計(jì)算機(jī)技術(shù)所建立起的井下監(jiān)測(cè)與開(kāi)采技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在較大程度上提高開(kāi)采工作者的安全防范與過(guò)程監(jiān)測(cè)能力，從而實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采過(guò)程中安全事故最大程度的降低。

2.2 煤礦精細(xì)化的開(kāi)采技術(shù)

目前中國(guó)煤礦企業(yè)所采用的開(kāi)采技術(shù)大多較為粗放，這就導(dǎo)致了煤礦資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，從而制約著中國(guó)煤礦企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。為提高對(duì)煤礦資源的開(kāi)采效率，使其得到充分開(kāi)采與利用，精細(xì)化開(kāi)采技術(shù)得到了廣泛性應(yīng)用。第一，高科技技術(shù)的使用，不僅能有效提高煤礦開(kāi)采設(shè)備及工藝，同時(shí)也會(huì)使得煤礦資源的開(kāi)采過(guò)程更加深入，從而避免不必要的資源浪費(fèi)；第二，自動(dòng)化開(kāi)采設(shè)備開(kāi)始取代傳統(tǒng)的人工開(kāi)采過(guò)程，這樣不僅會(huì)減少勞動(dòng)力的投入，同時(shí)也會(huì)降低事故的發(fā)生，提高工作效率；第三，先進(jìn)開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用，使得以往較難開(kāi)展的煤炭開(kāi)采工作得以順利進(jìn)行，從而提高中國(guó)的煤炭總量。

2.3 煤礦地下氣化技術(shù)

隨著社會(huì)發(fā)展，中國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)已不僅僅局限于地面開(kāi)采，此外還可在地下進(jìn)行氣化，該技術(shù)已得到了順利實(shí)施。該技術(shù)順利進(jìn)行的主要原因分為以下兩方面：第一，中國(guó)的地理面積龐大，地質(zhì)條件差異也較大，因此會(huì)在一定程度上制約著傳統(tǒng)開(kāi)采工作的進(jìn)行；第二，中國(guó)的煤礦儲(chǔ)存量較為龐大，但劣質(zhì)煤礦的存儲(chǔ)也占有較大比例，合理運(yùn)用地下氣化技術(shù)，就能實(shí)現(xiàn)劣質(zhì)與優(yōu)質(zhì)煤的區(qū)分，從而提高資源的合理利用率。

2.4 進(jìn)一步完善煤礦開(kāi)采場(chǎng)圍巖的控制技術(shù)

在開(kāi)采煤礦時(shí)，為了防止使用中大型機(jī)器而嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境的現(xiàn)象出現(xiàn)。有關(guān)地質(zhì)研究人員應(yīng)當(dāng)在正式開(kāi)采前，結(jié)合開(kāi)采場(chǎng)附近環(huán)境的實(shí)際情況，來(lái)對(duì)周圍巖結(jié)構(gòu)的壓力等多方面內(nèi)容進(jìn)行全面考慮，及時(shí)完善采場(chǎng)圍巖相關(guān)的控制理論。如果對(duì)特殊煤層煤礦開(kāi)采時(shí)，必須做好特殊分析。例如，煤層坡度較大、周邊環(huán)境較為惡劣、地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性較差等環(huán)境條件下，應(yīng)當(dāng)對(duì)放頂煤開(kāi)采巖層以及支架圍巖間的作用機(jī)理進(jìn)行細(xì)致研究，并嚴(yán)格檢測(cè)開(kāi)采過(guò)程中頂板的動(dòng)態(tài)情況以及支護(hù)板的質(zhì)量狀況，從而保證煤礦開(kāi)采的安全性。除此之外，還有其他急需解決的巖層控制技術(shù)，如有效預(yù)測(cè)與防治沖擊低壓等問(wèn)題。上述這些問(wèn)題均是保證煤礦的開(kāi)采效率，提高煤礦開(kāi)采質(zhì)量的關(guān)鍵因素，必須要引起相關(guān)部門的重視。

2.5 煤礦深礦井開(kāi)采技術(shù)

隨著當(dāng)前煤礦開(kāi)采深度不斷加大，深礦井開(kāi)采逐漸成為我國(guó)煤礦生產(chǎn)的重要發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，與露天煤礦開(kāi)采不同，深礦井開(kāi)采由于挖掘深度較大，這不僅極大程度地增加了開(kāi)采的難度，并諸如瓦斯、地下水以及塌方等因素對(duì)煤礦生產(chǎn)的危害性成倍增加，因而在這樣的背景下煤礦深礦井開(kāi)采技術(shù)便成為當(dāng)前其發(fā)展的重點(diǎn)之一。根據(jù)筆者研究發(fā)現(xiàn)，深礦井開(kāi)采技術(shù)重點(diǎn)主要在于以下幾方面：（1）有效地預(yù)測(cè)與防治深礦井沖擊地壓；（2）煤層開(kāi)采控制礦壓技術(shù)；（3）井巷優(yōu)化布置技術(shù)；（4）深礦井瓦斯、熱量處理技術(shù)。對(duì)此，要想推動(dòng)我國(guó)煤礦深礦井開(kāi)采技術(shù)發(fā)展，結(jié)合當(dāng)前我國(guó)相關(guān)煤礦開(kāi)采技術(shù)、設(shè)備等實(shí)際情況來(lái)看，筆者認(rèn)為我們應(yīng)當(dāng)要從以下幾方面著手：首先是怎樣正確處理深礦井中工人工作環(huán)境的變化。其次是正確檢測(cè)深井圍巖的狀態(tài)以及周圍應(yīng)力場(chǎng)的分布情況。再者是完善深井沖擊礦壓的檢測(cè)以及防治技術(shù)。最后是開(kāi)發(fā)出與深井高產(chǎn)高效開(kāi)采過(guò)程相適應(yīng)的配套技術(shù)等。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦開(kāi)采技術(shù)與工藝作為煤礦開(kāi)采過(guò)程中的核心技術(shù)，因此，要想提高煤礦開(kāi)采過(guò)程的效率、確保開(kāi)采過(guò)程安全性的實(shí)現(xiàn)，必須要對(duì)煤礦開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步完善與創(chuàng)新。目前的煤礦開(kāi)采技術(shù)主要是向著高科技技術(shù)的應(yīng)用與環(huán)境保護(hù)兩方面進(jìn)行的。在可持續(xù)發(fā)展道路順利進(jìn)行的時(shí)代背景下，進(jìn)行煤礦開(kāi)采工作的人員更加需要進(jìn)行開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新與完善，唯有這樣才能確保中國(guó)煤礦開(kāi)采產(chǎn)業(yè)順利發(fā)展。

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