煤礦開采技術創新與應用研究

蔣廣賓

摘要：煤炭是我國使用范圍較為廣泛的能源，現階段各行各業對于煤炭資源的依賴性較大，如何才能提高煤炭開采工作的效率，保證各行各業對于煤炭資源的使用要求，同時如何保證煤炭的質量，保護好煤礦周圍的生態環境，這些問題都是現今煤炭開采技術需要努力去解決的，研究這些問題也具有重大的現實意義。

關鍵詞：煤炭開采；技術創新；應用研究

當前中國對煤炭的依賴性較高，但中國目前的整個煤炭開采水平沒有跟上經濟發展的速度，目前還處在相對來說比較低的水平上，無論從煤炭開采的數量還是質量上來說，都有很大的進步空間。如何彌補傳統開采技術的短板，保質保量的進行煤炭資源的開采，同時保護好生態環境，讓資源利用率有效提高，這些都是擺在煤礦行業面前需要解決的問題。

一、我國煤炭開采技術主要存在的問題

（一）煤炭開采技術相對落后

我國煤炭開采當前的整體水平遠遠跟不上時代發展的需求，煤炭開采無論是從數量還是從質量上都達不到要求，資源利用率偏低，也帶來了諸多的生產安全問題。很多煤炭開采企業技術落后，施工條件簡陋，不愿在革新技術設備上進行資金投入，管理上也是漏洞百出，很多安全事故也是因為這些因素才發生的。

（二）煤炭開采對環境破壞嚴重

煤礦開采會給周邊的整體生態環境造成一定程度的破壞。首先就是對于水資源的破壞，開采技術沒有合適使用會造成水資源的破壞和浪費。中國目前很多煤礦都在采用長臂采煤技術，這種技術在很大程度上破壞地表和相關巖層結構，這也在很大程度上對水資源造成了嚴重的破壞。還有一個重要的問題就是對于瓦斯的處理技術相對落后，在煤礦的開采過程會產生大量的瓦斯，這也是對于環境的重要污染源。瓦斯會在一定程度上污染臭氧層，影響臭氧層在煤礦中的分布情況，這會在一定程度上造成溫室效應，造成大氣污染。同時，瓦斯處理不當會產生諸多安全隱患，瓦斯爆炸在我國多個煤礦頻繁發生，這也是目前煤炭開采技術需要著力解決的問題。

二、煤炭開采創新的主要發展方向

（一）加強開采安全

由于行業特殊性，煤炭開采具有一定的危險性。產生不安全因素的主要是瓦斯，透水的頻發的安全事故，這些事故會對煤礦開采從業人員和家庭帶來無法估量的損失。礦井地下的情況相對復雜，需要對礦井中的氧氣通風情況，瓦斯情況，壓強等多個指標進行檢查測量，但是很多中小型企業的生產條件有限，無法滿足相關技術要求，這也導致了一些事故的發生。因此，安全的煤炭開采技術是創新的主要方向。

（二）注重環境保護

當代中國正處于經濟發展的轉型過程中，持續性發展和資源的合理利用是所有行業都有落實到位的。煤炭行業一直是高污染高能耗的行業。煤礦的挖掘開采以及煤炭的燃燒都會給生態環境造成一定程度的污染。目前在國內廣泛使用的煤炭開采方法諸如長臂采煤等會嚴重破壞底層結構，損壞地表植被的分布情況。隨著開采深度的增加，地下的相關結構也會產生變化，很多煤礦開采地區都不同程度出現了沉降和塌陷。因此，在煤炭開采過程中如何最大程度上保護好當地的生態環境，實現資源和環境的合理利用是未來開采技術創新的主要內容。

（三）提高開采的質量和效率

隨著煤炭需求量的日益增加，淺層的煤炭資源已經接近枯竭，為了滿足日常生產的需求，煤炭開采正在向更深層次轉移。目前的相關技術水平有限，煤炭資源的開采數量少，利用率低，常規使用的一些開采方法和開采設備無法適應煤炭深層開采的要求，這也導致了煤炭開采的效率偏低，生產成本偏高。未來的開采技術創新需要在新技術的研發上進行努力，適應當前煤礦開采的新形勢。煤炭相關企業在開采過程中盡量采用集約化的方式進行資源整合生產，對整個煤炭的生產和開采布置工作形成一種系統化的操作方式，讓所有生產設備都能夠在最佳的狀態下運行，根據現場實際情況，不斷調整開采工藝技術，安全高效的進行煤炭開采。

三、煤礦開采一些技術創新的情況

（一）“三下”采煤技術的相關情況

“三下”采煤技術是目前應用范圍較為廣泛的一項技術，“三下”具體是指在建筑物下，鐵路下和水下進行的煤炭開采工作。“三下”采煤技術對于整個施工過程的要求比較高，控制不好會出現地面的塌陷和沉降，引發多種安全事故。為了有效的防止塌陷的情況的發生，相關科研部門進行了深入系統的研究。目前主要采用的預防技術措施包括條帶開采技術，采空區的有效填充相關技術，遷移開采等技術。科研機構利用同等的材料進行數據模擬評估研究，對礦區進行實地考察，利用計算機數據模型進行反復運算，進而找到了合理的一些解決辦法，在有效利用資源的同時也起到了環境保護的效果。

（二）深井開采技術的應用

目前我國煤炭開采量巨大，多數地區煤礦的開采已經進入深礦井開采階段，深度以達到一千米左右，對于深礦井開采技術的有效應用作用十分明顯。深礦井的開采過程保證生產安全是頭等重要的，其中最關鍵的就是對于瓦斯的控制。在進行開采工作之前要做好瓦斯的相關檢測工作，包括瓦斯的濃度和流向等指標，使用通風的新技術和高科技的通風設備排放瓦斯，提高排放率，保證通風設備的質量，減少故障率。加強深井的檢測工作，發現井下的異常情況要及時上報，保證煤炭開采的安全高效進行。

（三）對采煤場圍巖的有效調控技術

采場圍巖控制是煤炭開采中一項關鍵技術，主要的作用是提高對于采煤場的周邊地質環境的管控水平，另外可以保證煤炭開采的安全性，避免圍巖對采煤場的沖擊壓力情況。采場圍巖相關技術需要與信息技術以及計算機技術進行有效的結合，通過實地考察和計算機的計算相互結合，提前設定好運算模型，預算處沖擊礦壓。

（四）硬底板和煤層較厚地區的開采技術

煤層較厚地區和硬底板煤層的開采需要緊密結合當地的實際情況，在硬底板煤層的開采過程中可采用煤層深孔爆破或定向水壓等方式進行作業。對于厚煤層的情況，可以使用深孔預爆破或者高壓水注的方式進行開采。有效提高煤層的開采率是十分關鍵的，同時應該做好安全保護工作。開采過程中，各個設備緊密配合，提高煤炭回收效率。

結束語：

綜上所述，煤炭在我國能源體系中占有重要的位置，需求量逐年增加，新技術的研發和應用實在必行。只有充分考慮實際情況，結合生產開采實際，在不同的煤礦使用與之相適應的創新開采技術，把保護環境與提高生產效率有效結合，有效保障安全生產，這樣才可以讓煤炭資源更好的服務于經濟建設。

參考文獻：

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