對(duì)煤礦采礦技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)的探討

薛成文

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的不斷提高，生產(chǎn)和生活中對(duì)煤礦資源的需求也急劇的增加，然而煤礦資源作為不可再生的寶貴資源，因此人們更加重視對(duì)其的開采和利用的高效與否。這就對(duì)煤礦采礦技術(shù)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。然而在能源危機(jī)日漸嚴(yán)重和人們?nèi)找嫣岣叩沫h(huán)保意識(shí)之下，目前的煤礦開采技術(shù)已明顯的顯示其不足之處，因此，煤礦開采技術(shù)的探索和改進(jìn)工作已迫在眉睫，并對(duì)其未來的發(fā)展趨勢(shì)提出了更高的期望。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)煤礦采礦技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦技術(shù)；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1 我國煤礦開采技術(shù)的現(xiàn)狀概述

由于經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不均衡，煤礦開采技術(shù)出現(xiàn)機(jī)械化、半機(jī)械化以及手工生產(chǎn)的多種技術(shù)結(jié)構(gòu)。目前，我國的煤礦開采技術(shù)正處在多元化的發(fā)展層次結(jié)構(gòu)和體系之中，我國煤礦開采技術(shù)發(fā)展至今呈現(xiàn)了一些比較成熟的技術(shù)等各種大型綜合開采技術(shù)水平都突飛猛進(jìn)，為煤礦開采提供了技術(shù)保障。

1.1 采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)

在長壁工作面開采技術(shù)的引領(lǐng)下，目前采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)已經(jīng)成為眾多技術(shù)中的核心，也是常用的采煤技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的研究人員為采場(chǎng)頂板結(jié)構(gòu)理論、采場(chǎng)頂板運(yùn)動(dòng)參數(shù)、采場(chǎng)支承壓力分布規(guī)律等理論的推陳出新做出了巨大貢獻(xiàn)。這些進(jìn)步的理論運(yùn)用到實(shí)際的技術(shù)上，使得采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)在原來的基礎(chǔ)上有了新的突破，起到減少生產(chǎn)事故，提升產(chǎn)煤效率的良好作用。

實(shí)際運(yùn)用中，針對(duì)急傾斜、不穩(wěn)定地質(zhì)構(gòu)造、復(fù)雜的高深采場(chǎng)等各種地質(zhì)煤層及開采條件，進(jìn)行科學(xué)分析；研究堅(jiān)硬頂板與破碎頂板條件下，應(yīng)用高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)和放頂煤開采巖層與支架圍巖的相互作用機(jī)理；研究放頂煤開采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機(jī)理和支架、頂煤、直接頂、基本頂之間的相互作用關(guān)系；研究堅(jiān)硬頂板與破碎頂板等低劣條件下，支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、沖擊地壓的預(yù)測(cè)和防治技術(shù)等科學(xué)合理的巖層控制技術(shù)，最終確保采煤過程的安全、高產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)。

1.2 深礦井開采技術(shù)

我國的深礦井開采指埋藏在距離地表深度800m到1200m之間的煤層勘探。這些煤層有自身的五大特點(diǎn)：原巖應(yīng)力大、巖體塑性大、礦山壓力劇烈、地溫高和礦井瓦斯大。因此對(duì)于煤層開采的礦壓控制、圍巖控制、瓦斯和熱害治理、沖擊地壓防治以及巷道布置、深井通風(fēng)等技術(shù)要求非常嚴(yán)格。基于上述因素的考慮，深礦井開采過程中采用深礦井開采熱害治理技術(shù)、深礦井巷道快速掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)、深礦井沖擊地壓防治技術(shù)、深礦井系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制技術(shù)、深礦井高效開采配套技術(shù)等，來達(dá)到理想的開采效果。

1.3 “三下一上”采礦技術(shù)

這種采煤技術(shù)中所指的“三下”有建筑物下、水體下、鐵路下三種情況，“一上”便是指承壓水體上，在這種地層進(jìn)行開采作業(yè)必須保證不損害原有的地理面貌，這種技術(shù)的推廣應(yīng)用極大地提高了采煤產(chǎn)量。

鐵路下開采指的是進(jìn)行鐵路干線交叉處的煤層開采，開采時(shí)需要注意做好對(duì)鐵路的保護(hù)工作，一般是采用保留礦柱的方法支撐鐵路的正常營運(yùn)。進(jìn)行建筑物下開采作業(yè)的礦區(qū)主要是處在不易搬遷的居民區(qū)、城鎮(zhèn)、工廠等影響居民正常生活的地段，開采完畢后做好礦柱回收工作，不能夠給地面的建筑物造成任何安全隱患。進(jìn)行水體下開采，要確定好防水高度和防砂礦柱的高度，確定安全開采的合理深度，既有地面水體下開采，又有地下水體下開采。承壓水體上主要指的是在可開采的煤層下面的承壓水層處進(jìn)行開采作業(yè)。

現(xiàn)代開采技術(shù)將計(jì)算機(jī)建模運(yùn)用進(jìn)來，方便分析待開采巖層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，預(yù)測(cè)符合保護(hù)地表建筑物要求的開采系統(tǒng)，研究開采工藝設(shè)計(jì)，控制開采技術(shù)，最終達(dá)到保護(hù)環(huán)境和提高效益的雙贏效果。

1.4 淺埋煤、硬頂板、硬煤層開采技術(shù)

這是一種追求操作簡(jiǎn)單、效益可靠的綜合性智能技術(shù)，其主要的核心技術(shù)有以下六個(gè)方面：用于控制淺煤層、地壓小的硬頂板控制技術(shù)；適用于淺煤層硬質(zhì)煤開發(fā)，承重壓力小的硬厚頂煤控制技術(shù)；適用于頂煤破碎和控制頂板的大塊度綜合開采設(shè)備；緩傾斜薄煤層開采技術(shù)適用于高效、可靠的小型薄煤層，或者作為刨煤機(jī)以及配套采煤設(shè)施的液壓支架；緩傾斜厚煤層開采技術(shù)保障了開采設(shè)備的可靠性，增強(qiáng)了支架強(qiáng)度，完善了支架結(jié)構(gòu)；綜合采煤技術(shù)具有高產(chǎn)、高效的監(jiān)控保障設(shè)施，能夠全程監(jiān)控支架系統(tǒng)、液壓情況、支架良好狀態(tài)等，質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電信號(hào)的傳輸情況，溫度的變化，輸送設(shè)備的運(yùn)行狀況。

2 我國煤礦開采技術(shù)的未來發(fā)展

改進(jìn)開采方法、完善開采工藝始終是煤礦業(yè)發(fā)展的主題，更是提高開采產(chǎn)量的關(guān)鍵所在。我國的長壁開采技術(shù)不斷地發(fā)展完善，現(xiàn)已日漸成熟。放頂煤采煤技術(shù)逐漸得到大家的認(rèn)可，其開采技術(shù)也在不斷地革新。在地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行煤炭開采作業(yè)，最重要的提高產(chǎn)煤量的方法是改進(jìn)作業(yè)條件和采煤工藝。

現(xiàn)有的采煤技術(shù)暴露出來的弊端是改革的重點(diǎn)內(nèi)容，發(fā)展新型的采煤技術(shù)是發(fā)展的重點(diǎn)。國家應(yīng)該關(guān)閉盈利少、污染重、設(shè)備落后的小型煤礦，停止使用落后的生產(chǎn)設(shè)備，擴(kuò)大單井規(guī)模，提高采礦技術(shù)的機(jī)械化程度，提高生產(chǎn)安全系數(shù)。

促進(jìn)煤礦開發(fā)技術(shù)的高效、集約化發(fā)展，注重開采技術(shù)的可靠性，以提高單位面積產(chǎn)量為目標(biāo)，注重產(chǎn)業(yè)效益的提升空間，布置簡(jiǎn)約、高效的生產(chǎn)系統(tǒng)，配合全程監(jiān)控系統(tǒng)，提高采煤技術(shù)的機(jī)械化水平，整體呈現(xiàn)系統(tǒng)化、集成化、智能化的發(fā)展態(tài)勢(shì)。系統(tǒng)化指的是為簡(jiǎn)化采煤流程、提高整體運(yùn)作能力，為整個(gè)的生產(chǎn)流程配備統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)，使得操作人員能夠方便快捷地控制整個(gè)煤層運(yùn)行情況；集成化指的是將進(jìn)行煤層開采所需要的配套設(shè)備盡可能地布置在一起，縮小占地面積，方便進(jìn)行整體維護(hù)；智能化指的是利用計(jì)算機(jī)的模擬系統(tǒng)，將待實(shí)行的開采方案先通過智能模擬軟件進(jìn)行展示，方便技術(shù)人員修繕不合理參數(shù)或流程環(huán)節(jié)，減少實(shí)際操作中帶來的損失，通過這種動(dòng)態(tài)的信息反饋過程，減少實(shí)際運(yùn)行的人力、物力投資。

3 結(jié)束語

為了保證我國煤礦采礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提升煤礦采礦的整體質(zhì)量，使得現(xiàn)階段煤礦采礦技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用于煤礦采礦相關(guān)領(lǐng)域，滿足我國現(xiàn)階段存在的人口與能源高度急缺與矛盾的問題，煤礦采礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)完善煤礦采礦技術(shù)，為煤礦采礦技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展提供指導(dǎo)方向。未來我國在創(chuàng)新煤礦采礦技術(shù)的過程中，要充分運(yùn)用高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能化煤礦采礦技術(shù)的有效推廣，使得煤礦采礦能夠適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展的整體需求，促進(jìn)未來煤礦采礦技術(shù)的整體創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]彭邦林.試論煤礦采礦技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J].內(nèi)蒙古煤礦采礦經(jīng)濟(jì)，2013，04（10）：1695-1696.

[2]白繼生.關(guān)于煤礦采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與改進(jìn)技術(shù)的探究[J].河南科技，2013，12（08）：636-637.

[3]胡以文.淺談井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（05）：102-103.

[4]侯樹秋.淺談我國井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息，2013（18）：128-129.