我國井工煤礦開采技術現狀和發展展望

劉利平

（冀中能源邯鄲礦業集團，河北 邯鄲 056303）

LIU Li-ping

(Handan Mining Group of Jizhong Energy Group,Handan056303,China)

1 引言

隨著我國科學化、信息化的快速發展，煤炭開采也從機械化走向了智能化，政府對該領域也加強了政策、資金和科技的扶持，因此，煤炭智能化開發技術也得到了進一步發展。但是，因為我國煤炭智能化水平仍處于初級階段，煤炭開發設備的可靠性、安全性、穩定性以及自動化等層面通常都達不到煤礦企業開采的需求，對煤炭工業的轉型也有著重要阻礙。在此層面上，本文通過對井工煤礦開采技術和影響井工煤礦開采技術的條件的闡述，探討中國煤礦開采技術現狀，并研究其未來發展趨勢。

2 有關井工煤礦開采技術的闡述

2.1 井工煤礦開采技術

井工煤礦開采階段，開采技術、圖紙設計、機械裝備水平、開采效率以及資源利用率等因素都在一定程度上對開采階段的整體環節產生著重要影響，尤其是在安全、設備功能、經濟效益以及生產成本等多層面上。井工煤礦開采過程中，通常會采取巖層控制技術、開采工藝等技術手段。現階段社會發展中，我國開采工藝打破了傳統工藝的桎梏，逐漸轉化成如今的高科技綜采工藝，一方面提高了開采技術水平，另一方面也提高了開采的安全性、可靠性[1]。

2.2 影響井工煤礦開采技術的條件

由于井工煤礦開采作業是在環境復雜、巖層多樣化的井下，對礦井通風、瓦斯灰塵、頂板、火災、水災等災害的有效防范以及救援工作有著很高的要求。例如，在礦井通風上，必須要保證空氣在整體的井下作業過程中的流通，不過要注意通風過程中帶來的有害氣體和灰塵會因為機械熱能以及地熱而散發掉，造成空氣中蘊含的水分蒸發，井下溫度上升，然后造成氣候條件惡劣等現象產生；瓦斯灰塵在一定程度上對井下工人的健康會產生消極影響，長時間在灰塵中以及瓦斯濃度高的環境中工作，有關工作人員出現肺病問題的幾率會增加，若瓦斯濃度累積到一定的量，就會發生嚴重的爆炸事故，給井下工人的生命安全帶來嚴重威脅；煤礦開采后巖層水積聚、地表水以及地下水流入礦井內，從而形成了礦井積水，該種現象下，對井下的排水設計工作有著極高的要求，若井下積水過多，排水能力差，就會出現水害現象，造成嚴重的安全事故[2]。

3 我國井工煤礦開采技術現狀

煤礦開采發展的關鍵是一步步完善并優化開采技術，因為開采技術對煤礦作業能否有效實行有著關鍵作用，在一定程度上推動煤礦開采的轉型。現階段我國利用成本相對較低的開采技術是長臂開采，該開采技術在國際上有著極為重要的地位，而長臂開采技術比較適用于緩傾斜和傾斜煤層[3]。現階段，長臂綜采開采技術備受關注的同時也得到了廣泛應用，該技術不斷向著集中、高效的方向發展，并且工作面長度逐漸提升。如今我國的煤礦開采技術中也存在著許多不足，主要體現在以下幾個方面。

3.1 開采技術結構多元化

如今，就我國煤礦開采技術以及開采主體來講，因為開采主體具有多元化的特征，并且帶有機械化、半機械化半人工開采和手工等開采技術。尤其是以在小型的煤礦開采中，因為對開采主體的資金投入不高，加上政府和煤礦企業對其關注度較低，還有礦產規模小等的局限作用，部分采礦工程都利用半機械化半人工和手工式的開采技術，而少數煤礦才采用半機械化半人工的開采技術。并且針對重點煤礦開采，先進的科學設施、專業性的技術人才是其有效性實行的保證，因為其需要具備較高的機械化和智能化操作經驗。在此種情況下，良莠不齊的開采技術帶來的不同效果，對煤礦行業的發展有著極大的阻礙。

3.2 煤礦開采技術和環境之間不協調

煤礦開采業在以往的開采理念上，一直以“先開采后治理”為主要核心，導致開采技術層面上過分注重開采效率以及開采經濟效益，對生態環境保護層面認知不到位。由于人們在煤礦開采作業當中，太過注重經濟效益而輕視生態環境的良好發展，同時側重傳統的開采技術，對新型技術的開發缺少濃厚的興趣，導致生態環境遭到嚴重破壞。

3.3 煤礦開采設備技術存在缺陷

現階段煤礦開采設備雖然融入了清潔開采和智能化理念，不過大部分的煤礦機械開采設備依然具有功能單一、成本太高、技術創新活力不夠等缺陷。比如，綜采設備自動化控制、大采高綜采技術，特定條件下采用綜采綻放技術等開采手段以及技術，盡管增強了井工煤礦開采技術的自動化、機械化的標準，在高效開采方面上也獲得了一定的效果，但往往還是會給環境帶來一定的破壞，例如，頂板災害、煤礦積水、灰塵或瓦斯爆炸等問題，嚴重威脅著井下工人的人身安全[4]。

4 井工煤礦開采技術的發展和展望

隨著經濟全球化發展，科學技術在國際上得到了廣泛運用，當前的信息化背景下，煤礦企業的發展面臨著國內、外兩方面的挑戰，對煤礦企業的開采技術提出了更高的要求。如今社會朝著多元化的趨勢發展，煤礦開采技術已經不符合時代發展的需要了，更別提對外發展了。因此，我國煤礦技術要在現有基礎上進行創新，結合新型發展的信息化技術對其拓展，研究新式的智能化、自動化和清潔性強的開采技術，滿足我國可持續發展戰略要求。

根據調查研究，現今我國的煤礦開采技術已經向著集約化、高效化的層面發展，并將生產集中化以及工作面單產當成井工煤礦開采技術和手段的核心，在一定程度上使采礦行業中存在的問題得到了緩解，同時完善了開采規模、簡化了生產流程。通過對采礦工藝的篩選，利用其簡便、高效、安全等優勢，對現存機械化設備進行優化，增強其功能設施，構建開采、監督、高效為一體的集約化開采技術和體系[5]。

由于信息工程技術的快速發展，我國對機器人的研究越來越重視，通過利用計算機控制技術實現智能化、自動化，這一創意的實現給我國高危行業的工作人員帶來了巨大的福音。如今，我國采用的煤礦開采機械設施大部分都是通過人為操作完成的，少部分是通過計算機控制完成的，因此，從計算機控制煤礦開采機械設備工作層面上來看，該種技術符合社會發展需要。例如，通過將芯片植入機器人中，將機器人放入井下作業工程，通過設定該煤礦開采的編程技術，讓機器人按照該步驟自動操作，完成采礦作業流程，同時在地面利用電腦對井下作業進行實時監測和技術支持，推動井下煤礦開采技術向著智能化、自動化、高效化的方向發展。

5 結論

綜上所述，煤炭在我國經濟比重中占有重要地位，它不僅能推動我國經濟和社會的發展，還對社會穩定以及對外競爭的綜合實力提高有著重要意義。所以，煤礦開采技術的創新和提升對地質條件勘測以及科學層面有著積極影響。現階段的煤礦開采技術側重向集約化、高效化的層面發展，提高信息工程技術在井工煤礦開采中的運用，完善開采圖紙設計方案，貫徹清潔理念和技術的合理運用，促進井工煤礦開采的清潔、健康、可持續發展，同時促進開采技術的智能化、自動化，推動煤礦開采工作的有效實施。