新技術對煤礦開采的重要性經驗

王 杰 朱潤生

山西大同大學，山西大同 037003

煤礦開采技術對國民經濟和社會發(fā)展存在直接或間接的影響。但是我國煤礦數量眾多，規(guī)模不同，各個區(qū)域的開采技術標準不統(tǒng)一、水平參差不齊，造成一系列的現實性問題，對礦山開采秩序產生不利影響，為提升礦區(qū)生產效率，需要采用開采新技術確保生產安全，建立完善的開采機制。

1 我國煤炭行業(yè)開采現狀以及新技術的應用意義

1.1 煤炭行業(yè)開采現狀

煤炭作為我國重要的基礎能源，受到國民經濟影響，其產量、消費量都呈現快速增長勢頭，在發(fā)展增長過程中，煤炭產業(yè)市場集中度和集約化水平低的問題在逐步凸顯，為改善這種狀況，適應未來市場、環(huán)境等方面的發(fā)展需求，我國煤炭生產行業(yè)正處于關鍵的轉型關鍵期[1]。

當前，我國煤炭依舊是主要的能源形式，這主要是我國“富煤、少氣、貧油”的國情特點決定的，在今后的一段時間內這種狀況不會有較大改變。我國作為產煤大國的同時也是煤炭消費大國，煤炭工業(yè)是國民經濟重要的基礎性產業(yè)，各類規(guī)模的煤礦項目經過多年的發(fā)展形成了集勘探、生產、建設、裝備制造、科研、教育等多種內容形式的煤炭工業(yè)體系，為我國改革開放和經濟發(fā)展做出重大貢獻。

但是，近年來煤炭產能過剩等問題造成煤炭價格下降，開采成本持續(xù)增加。在“十一五”時期煤炭工業(yè)發(fā)展最快，煤炭工業(yè)發(fā)展理念產生較大變化，市場化改革取得有效突破，相應的產業(yè)結構調整獲得較好成績，行業(yè)自主創(chuàng)新能力日漸增強，這些變化都是各類新技術、新理念、新設備的應用改善了煤礦生產技術、管理環(huán)境，為煤炭工業(yè)迎來了快速發(fā)展的一個周期。但是，自2012 年以來，煤炭市場供需逆轉價格大幅跳水，行業(yè)調整加劇，亟待各類新型技術推動煤礦開采行業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展。

1.2 新技術的應用意義

1.2.1 利于提升企業(yè)經濟效益

企業(yè)經濟效益提升不僅可以通過降低生產成本來實現，還能通過提升生產效率來實現。在煤炭行業(yè)，不少開采環(huán)節(jié)是由機械設備進行施工，并且隨著設備技術和制造水平的不斷提升，煤礦的生產效率在顯著提升。煤炭企業(yè)及時采用各類新技術、新設備進行開采生產不僅能提升煤炭產量，還能有效降低人力資源的消耗，而人為因素的減少能進一步提升煤礦開采生產體系的安全性[2]。

1.2.2 利于改善企業(yè)管理水平

煤炭生產企業(yè)通過應用新技術、新裝備可及時更新陳舊、落后的采礦設備，改善日常運營環(huán)境，促使企業(yè)管理水平提升，在煤炭生產企業(yè)采用新技術的同時，相應的設備、設施質量、性能、安全都有較大的提升，能夠確保煤炭企業(yè)設備管理標準化、統(tǒng)一化，對于設備的檢修維保工作更容易批量實現。并且企業(yè)若能及早使用新技術、新設備，必然會與其他同類企業(yè)拉開差距，促使自身的市場競爭力不斷提升。

1.2.3 利于提高企業(yè)生產安全

從整體的煤礦生產形式來說，我國礦區(qū)分散、規(guī)模不定，所處地域的經濟水平不同，造成各地煤礦開采技術存在顯著差異，企業(yè)生產安全水平也不一樣。但是，縱觀大型煤炭生產企業(yè)集團，其安全事故率相對較低，通過統(tǒng)一、規(guī)范的管理能有效控制安全事故的發(fā)生，當前各個煤炭生產企業(yè)應充分認識這種規(guī)范化帶來的優(yōu)勢，積極采用新技術進行煤礦開采，通過建立完善的企業(yè)管理體系，使用先進技術進行開采，降低生產成本，減少資源浪費，形成適應本企業(yè)的高效生產體系[3]。

2 新技術對煤礦開采的重要性經驗分析

2.1 炮采放頂采煤技術

炮采放頂采煤技術包括滑移支架放頂采煤技術、二型鋼梁放頂采煤技術兩種類型。滑移支架放頂采煤技術中的支架由頂梁、支柱組成滑移頂梁，通過頂梁上的彈簧鋼或導向槽將前后梁連接在一起，其優(yōu)勢在于其安全性、便攜性、經濟性都很高，可通過自行滑動進行操作，便于拆裝，對環(huán)境的要求相對較低，因此，在中小型規(guī)模企業(yè)應用較為普遍，能有效節(jié)約企業(yè)成本提升自身經濟效益。二型鋼梁放頂采煤技術利用二型鋼梁和液壓單體柱對放頂煤上作面架設進行支護，采煤、放頂分開進行，通過現場放炮使工作面落下，然后再通過人工方式進行放煤，這種開采技術適合在煤層條件不穩(wěn)定或小型且基礎設施不完善的礦區(qū)進行應用，這種開采技術對設備要求相對較低，操作流程較為規(guī)范，但是流程復雜性高，對人員素質要求較高[4]。

2.2 小階段爆破落煤采煤技術

將開采區(qū)域的煤體分成多個小型區(qū)段，確保礦區(qū)內無人員、設備、支護設施后進行爆破落煤，這種工作面開采的采煤方式，安全性高、操作簡便、流程較少，擁有較高的開采效率，較為適合地質條件好、煤層穩(wěn)定的礦區(qū)，但是其缺陷也不少，其回采性較低，無法進行合理的風流配置。

2.3 刨煤機采煤技術

刨煤機開采技術針對中等或薄煤層進行開采，能有效提高煤炭生產效率，其中刨煤機切割速度、效率、深度都較高。當前，工作面輸送機和刨煤機都能采用智能系統(tǒng)進行驅動，加上支架控制系統(tǒng)，能夠實現工作面采煤體系的高度自動化。刨煤機開采系統(tǒng)較為簡單，機體采用無極繩牽引，從工作面端頭沿導軌滑行割煤，不僅降低人力資源的利用，還能獲取較高的經濟效益；并且，其中支架的前移活動隨著技術進步也同樣會朝著全自動化、高性能方向發(fā)展，最終實現整個煤炭開采體系的自動化。

2.4 硬頂板或煤層開采技術

硬頂板技術是研究淺埋深、低地壓的控制性開采技術，可以通過巖層定向水力壓裂、傾斜頂板等快速處理技術實現。通過隨采隨冒，提高頂煤回收利用效率，控制按步距垮落。這種方式能夠確保頂煤快速破碎，還能提高生產安全性，通過硬頂煤控制技術中的高壓注水壓裂、頂煤深孔爆破處理技術，能解決頂煤冒放性差、塊度大的問題，屬于綜放開采技術的配套設備技術類型，其研究工作既有利于頂煤破裂、頂板控制，還有利于放頂煤的新型液壓支架。在現場經勘察確定后，能部署配套的輸送機，通過下放頂煤開采快速推進技術研究綜放開采回采工藝，優(yōu)化煤炭開采技術，縮短放煤時間，實現日常生產的高產、高效。

2.5 深層井開采技術

深層井開采技術通過控制煤層開采礦壓、防治沖擊地壓、治理瓦斯和熱害、提高深井通風、井向布置等措施，對深井圍巖狀態(tài)、應力場分布特征進行研究，綜合深井場地環(huán)境變化，在深井巷道快速掘進過程中，推進新型支護技術和裝備的應用，在防治深井沖擊地壓、深井開采熱害過程中采用積極有效的技術措施進行處理[5]。

3 煤礦開采技術發(fā)展的主要方向

在當前科技、經濟發(fā)展新形勢下，煤炭開采技術研究必然面向國內外兩個市場和國家經濟建設主戰(zhàn)場。其發(fā)展只有立足于煤炭開采技術前沿和我國煤炭發(fā)展戰(zhàn)略發(fā)展，做好必要的開采技術儲備，同時立足于煤炭工業(yè)長期發(fā)展過程中所需的關鍵技術的研究，采取措施解決煤炭工業(yè)實際問題，重點從事長期研究開發(fā)和技術儲備，及時對產業(yè)前沿進行跟蹤，通過開發(fā)具有自主知識產權的煤礦開采技術、裝備的核心技術。通過采煤技術、工藝的變革，完善采礦學科發(fā)展。通過采煤工藝發(fā)展帶動開采各環(huán)節(jié)的創(chuàng)新。當前，現代采煤工藝正在向高產、高效方向發(fā)展，同時對于生產安全性和可靠性關注度較高，其實現的基本途徑是將現代高新技術與采煤技術相結合，通過研制和使用強力、高效、可靠、耐用、智能化的采礦設備系統(tǒng)，改進和完善采煤工藝在現代采煤工藝發(fā)展中的應用成效，同時改進多層次、多樣化采煤工藝技術，通過對實踐經驗的科學總結，建立適應我國煤炭生產行業(yè)系統(tǒng)的采煤工藝理論。

通過開發(fā)煤礦高效集約化生產技術，來建設生產高度集中、可靠性高的礦山開采技術；開發(fā)“淺埋深、硬頂板、硬煤層”的高產、高效現代化開采成套技術類型，重點解決技術難題，開發(fā)適宜采煤工作面的總體配套技術和高效開采技術。

4 結語

煤礦開采技術創(chuàng)新力度會隨著當前科技水平發(fā)展而不斷加大，同時各個區(qū)域的煤礦發(fā)展需求對其應用產生直接影響。煤礦開采企業(yè)在生產過程中，對于新技術的大力應用在順應社會發(fā)展趨勢的同時能有效節(jié)約成本，提升企業(yè)生產效率，占據有利的市場競爭地位。利用新技術的優(yōu)勢，對煤礦開采工作進行標準化管理，確保生產活動安全、高效，促使煤炭開采技術對解決煤炭工業(yè)實際問題起到應有作用，有效提升企業(yè)經濟和社會效益。

[1] 徐寧. 煤礦新技術的應用與發(fā)展[J]. 山西能源學院學報，2017，30（2）：1-3.

[2] 常韡. 采礦新技術對煤礦開采的重要性探討[J]. 城市建設理論研究（ 電子版），2017（ 1）：168-169.

[3] 宋守亞，孫博，連全東. 采礦新技術對煤礦開采的重要性研究[J]. 內蒙古煤炭經濟，2015（ 6）：9，17.

[4] 李世棟. 關于煤礦工程采礦新技術的要點初探[J]. 技術與市場，2014，21（ 9）：237.

[5] 張志龍. 關于加強煤礦技術管理的重要性及開采新技術的應用分析[J].黑龍江科學，2013（ 12）：111.