摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),人們對(duì)于資源能源的需求量也日益擴(kuò)大,特別是對(duì)煤炭資源的需求更是越來越大。為了保證滿足人們對(duì)于煤炭資源的需求量,各國(guó)紛紛研究更高的煤礦開采技術(shù),從而提高煤礦的開采率。本文將簡(jiǎn)單分析我國(guó)煤炭開采技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,然后分析其發(fā)展的前景,希望能對(duì)有關(guān)人士有所幫助。
關(guān)鍵詞:煤礦開采;技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展前景
在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下,對(duì)于我國(guó)煤炭資源的開采,主要的關(guān)注點(diǎn)是對(duì)資源的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行生產(chǎn)。煤礦開采的技術(shù)和方法對(duì)于煤礦生產(chǎn)設(shè)備能力的發(fā)揮、安全生產(chǎn)、生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益等等都具有非常重要的作用。任何一個(gè)煤礦的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)狀況,處理管理水平及自然條件之外,最重要的就是取決于相應(yīng)開采方法的適應(yīng)性及先進(jìn)性。
1、我國(guó)煤礦開采技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1煤炭業(yè)具有多層次生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)
按現(xiàn)有的所有制來劃分,我國(guó)的煤礦分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦、地方國(guó)有煤礦、國(guó)有重點(diǎn)煤礦三種。這幾種煤礦在生產(chǎn)技術(shù)水平上分別處于基本上是手工勞動(dòng)、半機(jī)械化勞動(dòng)和機(jī)械化勞動(dòng)。在煤礦的開采方法上,我國(guó)不僅有世界先進(jìn)水平的綜合機(jī)械化的高產(chǎn)和高效礦井,也有比較原始和落后的人工開采方法,主要為半機(jī)械半自動(dòng)綜合采煤方式。因?yàn)槲覈?guó)幅員遼闊,各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相差較大,因而這種多層次的生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)會(huì)在我國(guó)持續(xù)非常長(zhǎng)的一段時(shí)間。為了確保生產(chǎn)的安全性,減少手工作業(yè)及比較傳統(tǒng)的體力勞動(dòng)是所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦需要解決的問題,科學(xué)高效的集約化將成為我國(guó)煤礦開采技術(shù)的主要路線。
1.2煤礦的開采基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了突破性的進(jìn)展
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展及計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷普及的今天,我國(guó)在傳統(tǒng)的煤礦開采技術(shù)上取得了一系列的突破和成績(jī)。有效的完善并提高了那些條件較好的綜放成套裝備,選用900kW電牽引煤機(jī),設(shè)計(jì)出了低拉大插板新型的支架,開發(fā)并應(yīng)用了快速移架系統(tǒng),而且采用了加大相應(yīng)采煤機(jī)的截深、加大了后部輸送機(jī)溜槽的寬度等等措施,獲取了良好的效果,無(wú)論從總的開采量上還是技術(shù)水平上都達(dá)到了世界先進(jìn)的水平。此外,我國(guó)還研發(fā)出了大約20種的放頂煤液壓支架,深入研究了頂煤破碎規(guī)律、放頂煤工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、支架——圍巖的關(guān)系、頂煤的冒放性等等,從而有效的指導(dǎo)了煤礦的安全高校生產(chǎn)。在結(jié)構(gòu)功能、理論研究、參數(shù)、放頂煤支架的架型、使用效果等方面,我國(guó)都居于世界領(lǐng)先水平。在綜放生產(chǎn)工藝技術(shù)方面取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,有效的解決了存在夾矸、頂煤較硬等問題的技術(shù)難題,還提高了煤炭資源的回收率。
1.3綠色環(huán)保的煤礦開采技術(shù)得到了迅速的發(fā)展
開發(fā)煤礦資源,滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求的同時(shí),也造成了很多地質(zhì)生態(tài)問題。例如對(duì)地表土地資源的大量破壞及占用,對(duì)相應(yīng)地下水文結(jié)構(gòu)的破壞及污染,對(duì)自然環(huán)境中大氣的污染及影響等等。
2、我國(guó)煤炭開采技術(shù)的發(fā)展前景
2.1開采工藝多元化
完善相應(yīng)的采煤方法及工藝一直都是采礦學(xué)科的發(fā)展主題。在不斷發(fā)展現(xiàn)代化的采煤工藝同時(shí),應(yīng)不斷發(fā)展多樣化、多層次的采煤工藝,從而建立起具有我國(guó)特色的采煤工藝?yán)碚。長(zhǎng)壁采煤的方法在我國(guó)已經(jīng)發(fā)展的十分成熟,而放頂煤采煤的應(yīng)用技術(shù)則在不斷的擴(kuò)展,無(wú)論從理論研究上看還是實(shí)際應(yīng)用水平上看,其深度和廣度都得到了明顯的提高,那些不穩(wěn)定、急傾斜、地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜的難采煤層的采煤方法及工藝都具有廣闊的發(fā)展空間,主要的發(fā)展方向就是不斷改善作業(yè)條件,從而提升機(jī)械化水平和單產(chǎn)水平。
2.2采場(chǎng)圍巖的控制技術(shù)
相應(yīng)的技術(shù)人員要根據(jù)相應(yīng)煤礦采場(chǎng)的地質(zhì)圍巖結(jié)構(gòu)壓力等的具體情況,有效完善采場(chǎng)圍巖控制的理論。針對(duì)性分析哪些具有急傾斜、不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜的高深采場(chǎng)和開采條件,研究相應(yīng)破碎頂板和堅(jiān)硬頂板等等環(huán)境比較惡劣情況下支架圍巖同放頂煤開采巖層間的作用機(jī)理,研發(fā)出頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)及支護(hù)質(zhì)量技術(shù),沖擊地壓的有效預(yù)測(cè)及防治等等比較科學(xué)合理的巖層控制的技術(shù),確保煤礦開采的安全和高效。
2.3深礦井的開采技術(shù)發(fā)展方向
在深礦井中進(jìn)行煤炭開采的關(guān)鍵性技術(shù)有這樣幾個(gè)方面:沖擊礦壓防治、煤層開采的礦壓的控制、井巷布置、瓦斯和熱害治理和深井通風(fēng)等等,F(xiàn)在急需大力研究的為:深井作業(yè)場(chǎng)所的工作環(huán)境的變化;深井圍巖狀態(tài)及應(yīng)力場(chǎng)和分布狀態(tài)的特點(diǎn);深井沖擊礦壓的防治技術(shù)同監(jiān)測(cè)、監(jiān)控技術(shù);深井巷道的快速掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)及裝備、深井的高產(chǎn)高效開采的有關(guān)配套技術(shù);深礦井開采的熱害治理技術(shù)及裝備等等。
2.4“三下”采煤技術(shù)的發(fā)展方向
有效提高相似材料模擬技術(shù)和數(shù)值模擬計(jì)算機(jī)技術(shù)水平,對(duì)開采上覆巖層的運(yùn)動(dòng)機(jī)地表的沉陷規(guī)律進(jìn)行深入的研究,對(duì)那些滿足相應(yīng)地表、地下水資源保護(hù)、建筑物需要的開采系數(shù)及優(yōu)化系數(shù)進(jìn)行深入的研究,積極發(fā)展相應(yīng)沉降控制理論及其關(guān)鍵性技術(shù),包含利用地表的廢料斜向垮落的方法對(duì)相應(yīng)的采空區(qū)進(jìn)行填實(shí)系統(tǒng);不斷的研究并應(yīng)用多種填充技術(shù)及組合式的填充技術(shù),對(duì)村莊的房屋進(jìn)行加固和改造、重建的技術(shù),適合相應(yīng)村莊的保護(hù)性開采技術(shù);近水體開采相應(yīng)的設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)的優(yōu)化及裝備,研發(fā)煤礦開采和煤礦所在城市的和諧開采沉陷的控制、開采相應(yīng)村莊下的壓煤、礦井水資源化、土地復(fù)墾等技術(shù)。
2.5巷道及矸石排放量的發(fā)展方向
改進(jìn)并不斷完善現(xiàn)在的采煤方法及開采的布置,將開采效益的最大化當(dāng)做目標(biāo),形成一套研究開發(fā)相應(yīng)煤礦地質(zhì)條件、布置開采巷道、工藝技術(shù)的評(píng)價(jià)體系的專家性系統(tǒng),從而達(dá)到開采的方法、開采的布置和煤層的地質(zhì)條件都進(jìn)行最優(yōu)配置的效果。有效總結(jié)并大力推廣潞安漳村礦、神華集團(tuán)大柳塔礦所實(shí)行的全煤巷道,布置單一的開采煤層,基本不將矸石運(yùn)出地面,簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng),實(shí)行無(wú)軌膠輪、單軌吊的輔助運(yùn)輸一條龍形式,綜掘和綜采進(jìn)行同步的發(fā)展,在大幅提高生產(chǎn)效率的同時(shí),對(duì)高產(chǎn)高效的開拓部署和巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)行重點(diǎn)的研究,對(duì)巷道的布置進(jìn)行簡(jiǎn)化,對(duì)采區(qū)和工作面的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,積極研究單一煤層的集中性開拓、集中性準(zhǔn)備及集中性回采的關(guān)鍵性技術(shù),有效降低相應(yīng)巖巷的掘進(jìn)率,多開發(fā)煤巷,從而有效減少出矸了率;研發(fā)在井下直接處理矸石的技術(shù)和當(dāng)做填充材料的技術(shù)。
2.6大力發(fā)展煤炭地下氣化技術(shù)
煤炭地下氣化技術(shù)主要指煤炭資源一種整體性的新型綠色開采工藝。它主要采用高科技的手段有控制的燃燒深埋在地下的煤炭資源,這樣煤炭就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的熱化學(xué)作用,產(chǎn)生可燃性氣體,從而將固體資源轉(zhuǎn)化為氣態(tài)能源,利用一定的管道將地下的氣體輸送到地面,這樣煤礦的井下固體開采工作就會(huì)變?yōu)椴蓺庾鳂I(yè)。這種方法成本比較低,但效率非常高,特別適合那些地質(zhì)條件比較復(fù)雜,劣質(zhì)煤的比例比較高的煤礦,擁有非常廣闊的發(fā)展前景。
3、結(jié) 論
煤炭資源是人們?nèi)粘9ぷ骱蜕町?dāng)中不可缺少的一項(xiàng)重要能源,雖然我國(guó)的煤炭總量在世界上名列前茅,可是人均占有量卻非常少。如果不能進(jìn)行科學(xué)的開采,不僅會(huì)造成煤炭資源的大量浪費(fèi),還會(huì)產(chǎn)生一定的安全事故,威脅工人的生命安全,F(xiàn)階段我國(guó)的煤礦開采技術(shù)具有多層次的特點(diǎn),主要形式為半機(jī)械半自動(dòng)綜合采煤方式,為了有效提高煤礦開采的效率、質(zhì)量及安全性,相應(yīng)的煤礦一定要積極采用新技術(shù)和設(shè)備,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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