大學(xué)生暑期實(shí)踐團(tuán)對(duì)煤礦的發(fā)展方向構(gòu)想
——基于大學(xué)生社會(huì)實(shí)踐的分析

虎巖 林麟 赫連騰 西安科技大學(xué)能源學(xué)院 陜西西安 710054

【引言】隨著科技進(jìn)步對(duì)資源環(huán)境領(lǐng)域影響的不斷深化，多處發(fā)展發(fā)展較好的礦山在積極投身科技創(chuàng)新、綠色智能開采，為新礦山的建設(shè)奠定了扎實(shí)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。隨著智能礦山技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，國(guó)內(nèi)一流煤炭院校興起了開辦了智能采礦班的熱潮，部分礦區(qū)在朝著智能化信息化方向努力，為新礦山的建設(shè)吸取寶貴人才。隨著生態(tài)環(huán)境日益被人們重視，實(shí)現(xiàn)綠色開采、建設(shè)生態(tài)礦區(qū)已經(jīng)在部分礦區(qū)實(shí)現(xiàn)。

1.社會(huì)實(shí)踐的背景與內(nèi)容

此次實(shí)踐團(tuán)隊(duì)是由西安科技大學(xué)兩個(gè)學(xué)院的40名大學(xué)生組成。系新中國(guó)成立70周年國(guó)情社情觀察校級(jí)重點(diǎn)立項(xiàng)類團(tuán)隊(duì)。實(shí)踐團(tuán)以“弦歌不輟興礦業(yè)、立德樹人譜新篇”為主題，根植煤炭行業(yè)、凸顯行業(yè)特色，將先后前往陜西榆林、內(nèi)蒙古鄂爾多斯和陜西延安等地調(diào)研學(xué)習(xí)，并赴延安進(jìn)行紅色研學(xué)活動(dòng)，通過“一紅一黑。紅黑結(jié)合”的方式，將礦區(qū)調(diào)研與紅色研學(xué)結(jié)合起來，扎實(shí)開展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。正值新中國(guó)成立七十周年，實(shí)踐團(tuán)的出發(fā)，既是西科學(xué)子研學(xué)道路上一個(gè)新的腳印，亦是新時(shí)代大學(xué)生譜寫新篇章的典型。

2.對(duì)未來煤礦的發(fā)展方向構(gòu)想

2.1 智能化煤礦開采構(gòu)想

通過本次大學(xué)生暑期礦區(qū)調(diào)研學(xué)習(xí)活動(dòng)，了解到現(xiàn)有礦山的主體設(shè)計(jì)主要都是由采選專業(yè)負(fù)責(zé)完成。目前大部分煤礦在煤礦開采方面都是照搬復(fù)制開采掘進(jìn)方式，沒有根據(jù)實(shí)際情況和開采時(shí)遇到的困難進(jìn)行改革創(chuàng)新，未來煤礦智能化開采應(yīng)該更加注重智能化綜采技術(shù)與科學(xué)先進(jìn)的開采方式。

2.1.1 液壓支架全工作

現(xiàn)如今綜采工作面跟采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與遠(yuǎn)程人工操控技術(shù)。在液壓支架電液控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全工作面跟機(jī)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,依據(jù)電液控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與液壓支架影像相結(jié)合,運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過監(jiān)控中心遠(yuǎn)程操作對(duì)液壓支架進(jìn)行人工干預(yù)人工遠(yuǎn)程操作，以滿足復(fù)雜環(huán)境下液壓支架的全方位智能化控制。

其中，采煤機(jī)位置及運(yùn)行方向?yàn)楦鶕?jù)，在電液控技術(shù)的基礎(chǔ)上，跟隨采煤機(jī)完成工作面自動(dòng)移架、自動(dòng)推刮板輸送機(jī)、自動(dòng)噴霧降塵.三機(jī)配套等成組或單架協(xié)調(diào)功能。液壓支架自動(dòng)跟機(jī)示意及遠(yuǎn)程干預(yù)控制界面.并且不斷進(jìn)行技術(shù)革新，根據(jù)工作面實(shí)時(shí)情況，隨時(shí)人工遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)問題，進(jìn)行地面操控解決。

2.1.2 綜掘機(jī)全工作

未來提高煤巷的掘進(jìn)速度，根據(jù)超前支護(hù)與掘進(jìn)技術(shù)，工作面跟隨綜掘機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與遠(yuǎn)程操控技術(shù)。實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控中心地面遠(yuǎn)程人工遙控操作綜掘機(jī)，根據(jù)地下影像視頻資料，地面上人工直接操控綜掘機(jī)，進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)，并且直接利用綜掘機(jī)進(jìn)行巷道錨桿支護(hù)作業(yè)。實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)智能化作業(yè)。其中在掘進(jìn)過程中，可以配套一些傳感器，用于檢測(cè)巷道是否按預(yù)先軌跡打通。

2.1.3 井下機(jī)器人全工作

因?yàn)槊旱V地下環(huán)境復(fù)雜，許多地方人工操作起來不方便，所以利用目前井下監(jiān)測(cè)技術(shù)，同機(jī)器人相結(jié)合，可以代替工作人員進(jìn)行井下全天，全方位各項(xiàng)監(jiān)測(cè)，例如：瓦斯、水、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、地應(yīng)力、位移、一氧化碳等等。

3.井下煤礦綠色開采技術(shù)體系

綠色開采是錢鳴高院士于2003年針對(duì)井工煤礦開采提出的。綠色開采的內(nèi)涵是減少采煤對(duì)環(huán)境的破壞，為此就要形成一種使資源與環(huán)境相互協(xié)調(diào)的開采技術(shù)。通過本次實(shí)踐團(tuán)訪問神東大柳塔煤礦，大家深刻領(lǐng)會(huì)了綠色開采的重大意義。未來煤礦可以采用先治后采，地下水庫的模式進(jìn)行綠色開采。

其中先治后采是基于井下作業(yè)對(duì)礦山地表造成的一些危害，列如一些水文地質(zhì)災(zāi)害，地表水流失等等，如今采用先治后采，在礦山地表種植一些事宜當(dāng)?shù)厣a(chǎn)，易于存活的植物，微生物，進(jìn)行環(huán)境調(diào)節(jié)，不僅可以大大保留水土資源，甚至可以改善局部氣候，還可以種植一些經(jīng)濟(jì)作物，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

地下水庫應(yīng)用地下采空區(qū)裂隙進(jìn)行地下儲(chǔ)水，應(yīng)對(duì)一些礦區(qū)缺水，地下儲(chǔ)水有諸多優(yōu)點(diǎn)，蒸發(fā)量少，解決周邊地區(qū)用水。其應(yīng)用采空區(qū)儲(chǔ)水，在在地下修筑人工水壩進(jìn)行儲(chǔ)藏水資源，再進(jìn)行地下水凈化裝置凈化水資源，其中一部分水可以用于正常滿足井下工作需要，另一部分可以運(yùn)用泵機(jī)輸送地表，用于一些生活用水，地表水庫建設(shè)之類。

煤從開采的角度防止或盡可能減輕開采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響;目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。綜合起來先治后采，地下水庫有無限的發(fā)展前景。

把礦井采空區(qū)資源的綜合利用、促進(jìn)煤炭開采、生態(tài)環(huán)境建設(shè)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)、環(huán)境這一復(fù)合系統(tǒng)的和諧發(fā)展與良性循環(huán),實(shí)現(xiàn)礦業(yè)綠色化。

傳統(tǒng)開采模式下，煤炭井工開采在可持續(xù)發(fā)展道路上存在許多問題，列如對(duì)土地的破壞占?jí)骸?duì)水土資源的污染和破壞、現(xiàn)如今，以礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和礦業(yè)生態(tài)學(xué)理論為依據(jù)，提出綠色開采技術(shù)的基本框架:先治后采、保水采煤、與地表保護(hù)開采等等。

綠色開采是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)美麗中國(guó)的必由之路。大柳塔煤礦在減少煤炭生產(chǎn)污染的同時(shí),大大降低了能源消耗,在先治后采，地下水庫諸多方面，達(dá)到世界先進(jìn)水平,做到了綠色開采。走出一條礦山綠色發(fā)展之路,實(shí)現(xiàn)高碳產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展。

4.結(jié)語：

通過對(duì)陜北神木地區(qū)等煤炭企業(yè)的調(diào)研學(xué)習(xí)，采礦工程專業(yè)大學(xué)生從掌握的知識(shí)出發(fā)，以大學(xué)生的視角提出了未來煤礦的發(fā)展方向構(gòu)想，秉承創(chuàng)新發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)綠色，信息化，智能化，無人化。希望能為現(xiàn)階段煤礦企業(yè)提供參考。