论文部分内容阅读
[摘要]在我国经济和社会的飞速发展的大背景下，煤炭开采技术的研究必须面向来自于各方面的市场。因此，要研究煤炭开采技术，就需要立足于开采技术的最前沿，立足于中国煤炭开采的发展战略，立足于煤炭技术开采的主要关键技术的应用上，立足于先进技术的引进和开发上来，重点研究产业技术、自主知识产权的开发应用，在煤炭技术开采技术的配套装备上，建立核心的技术，第一时间抢占技术的制高点。因此本文主要针对煤炭开采技术的发展方向进行了探讨，从深矿井开采技术、“三下”采煤技术、绿色开采技术等方面的发展方向进行了分析研究。
[关键词]煤矿开采；开采技术；发展方向；绿色开采
煤炭开采技术的方法和工艺一直是采矿学研究的主题，它的发展能够极大地带动煤炭开采的各个环节，现代煤炭开采技术的发展方向是高产、高效率、高安全性和高可靠性，要将这“四高”付诸于实际当中就需要使煤矿开采技术与现代高新技术有机结合，研究出能够实现上述要求的开采技术设备和生产监控系统，进一步的改进煤矿开采技术。如今，我国的煤炭开采技术已经趋于成熟，煤矿开采的各项技术应用在不断的扩大创新，国内各大院校的煤炭专业的理论研究成果在深度和广度上都在不断的提高，且能够很快的将理论研究成果运用到实际的开采中，一些地质构造复杂、难以开采的地区，在煤矿开采方法和工艺上取得了很大的进步。
1、硬煤层开采技术
1.1硬顶板控制技术
这项技术主要是通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等快速的顶板处理技术，使得直接顶能够按照施工方的要求按时进行冒落，提高了煤炭的回收率，这项技术的实施也能够基本使得顶板按照一定的距离垮落，既保证了工作面安全，又有利于放顶。
1.2硬厚顶煤控制技术
这项技术主要针对煤矿开采过程中遇到埋深浅、支撑压力小的硬质顶煤的快速处理方法，通过使用高压注水压裂技术，使得顶煤能够随采随冒，大大提高了煤炭的回收率和开采的进度。
1.3缓倾斜薄煤层长壁开采
处理这样的问题时，要着手研究发明出功率大、占地小、可靠性高的薄煤层采煤机及刨煤机并进一步研制出适合这种机器的其他配件，例如综采的液压支架等，此外解决这一问题更需要研究出优良的总体配套技术和高效率的薄煤层工作面的开采技术。
1.4缓倾斜厚煤层一次采全厚技术。
这项技术实施的保证措施是要进一步加强设备支架结构的强度，防滑、防倒，防止设备的变形，防止焊接部位出现裂纹，防止千斤顶的损坏，提高支架设备的安全性、可靠性、稳定性，缩小设备与中厚煤层的高产高效的指标差距。
2、深矿井开采技术
煤矿开采中的深井开采技术的关键所在是煤层开采技术的控制、冲击地压的防护，巷道的布置、瓦斯含量在矿井中的防范、井下通风设施的设置等，因此就要对这几方面进行深入细致的研究。例如研究深井周围的岩石质地、种类、状态及分布情况；研究深井作业的环境变化对于瓦斯含量的改变造成的影响；研究深井巷道在掘进过程中的支护防护与支护的设置；深井井下的冲击地压的防护监控技术；深井的高效高产开采的有关配套设备技术的应用管理；深井开采过程中防止热害发生的应急预案和有关处理的技术和设备。
3、“三下”采煤技术
“三下”采煤技术的应用就需要开采煤层时对各种数值的模拟计算和有关材料的模拟，进一步研究开采区的岩石形成原因，形成的过程以及地面出现沉降出现的时间和形成的具体原因，发现其中的规律；研究矿区附近土地表面、建筑物地下水资源保护的合理方案，在不影响自然环境和人们生活环境的基础上合理的进行煤矿开发，并且优化开采系统；研究采用各种回填技术进行充填。从改造技术出发，保障矿区居民的正常生活和生命财产安全；研究矿区近水体的开采计划、工艺参数的优化，提出开采深陷控制、土地污染控制、水资源污染控制等关键技术的开发实施。
4、绿色开采技术
近年来，许多关于煤矿开采污染的报道层出不穷，造成了开采城市空气、水、土壤等各种严重的污染情况，因此急需完善和改进现有煤矿开采的技术方法和开采设置，以保护环境和实现开采利益最大化的有机结合作为最终目标，根据具体的开采实践经验，将设备选择、井巷布置及煤层地质条件最优结合，选用合理的采煤方法，在煤矿开采过程中，一边开采一边填埋，矸石基本不出地面，这样生产系统会大大瘦身，实现煤炭的无轨轮、单轨吊辅助的一条龙生产方式。从井口到地下，综合开采和综合开掘同步进行，使得生产效率大大提高。将矿井的开掘与巷道掘进技术优化，简化巷道层位选择布置，优化矿井开采区和工作面的参数，煤矿的边采边填，集中开拓，集中准备，集中回采，大大减低煤矿开采过程中对环境的污染，减少了开采煤矸石的出矸率，简化了生产系统，提高了开采的效率。
5、小煤矿技术改造和机械化开采技术
2011年，国家各个职能部委联合出击，关停关闭了上千家的小型煤矿，淘汰落后产能、落后生产技术和落后的生产设备，提高了大型煤矿、国有煤矿的平均单井规模，与此同时，大型煤矿并购各中小煤矿，让这些小企业能够背靠大树，采用先进的开采技术进行煤炭的开采，提高了采煤工作面的产量和生产效率，提高其生存技能，最大限度的减少了矿井透水，瓦斯爆炸、坍塌等安全事故，保障了矿区和矿工的安全。
6、煤炭地下气化技术
煤炭的地下气化技术是指，将矿井地下煤炭进行一定条件的燃烧，通过对煤炭的高温加热产生的化学反应而生产出可燃气体的过程（见图2），这项技术在国际上属于首创，是一种特殊的煤矿开采技术。它的特点是投资少、设备简单、施工期限短、见效快、效率高、经济效益好等。我国因地质结构的复杂，导致煤矿的开采伴有许许多多的難题。而煤炭地下气化技术刚好可以解决我国煤炭开采难的问题，因此，这项技术在我国煤矿开采中有着不可估量的前景。
图1 煤炭地下气化原理示意图（气化的中间阶段）
[结语]
在当今科技经济发展的新形势下，煤矿开采技术研究已经变得越来越重要。关于其具体方面我们还需要做进一步的总结和探讨，我们在进行细致的研究过程中，要总结多面的实战经验，通过各面的对比，总结出一整套适用于我国煤矿开采的技术，通过这套技术减少对环境的破坏，减少矿难的发生，增加煤矿的开采效率和经济效益。
[参考文献]
[1]戴培森.煤矿开采技术发展方向的探讨[J].华商工程，2010，14（6）：34.
[2]韩德军.煤矿开采技术发展方向刍议[J].江西煤炭科技，2009，2（2）：53-54.
[3]沙志强.煤矿开采技术发展方向探讨[J].能源环境，2010，14（2）：35.
[4]李全生.我国煤矿开采技术发展的方向探讨[J].技术创新，2010，1（1）：30-44.
[关键词]煤矿开采；开采技术；发展方向；绿色开采
煤炭开采技术的方法和工艺一直是采矿学研究的主题，它的发展能够极大地带动煤炭开采的各个环节，现代煤炭开采技术的发展方向是高产、高效率、高安全性和高可靠性，要将这“四高”付诸于实际当中就需要使煤矿开采技术与现代高新技术有机结合，研究出能够实现上述要求的开采技术设备和生产监控系统，进一步的改进煤矿开采技术。如今，我国的煤炭开采技术已经趋于成熟，煤矿开采的各项技术应用在不断的扩大创新，国内各大院校的煤炭专业的理论研究成果在深度和广度上都在不断的提高，且能够很快的将理论研究成果运用到实际的开采中，一些地质构造复杂、难以开采的地区，在煤矿开采方法和工艺上取得了很大的进步。
1、硬煤层开采技术
1.1硬顶板控制技术
这项技术主要是通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等快速的顶板处理技术，使得直接顶能够按照施工方的要求按时进行冒落，提高了煤炭的回收率，这项技术的实施也能够基本使得顶板按照一定的距离垮落，既保证了工作面安全，又有利于放顶。
1.2硬厚顶煤控制技术
这项技术主要针对煤矿开采过程中遇到埋深浅、支撑压力小的硬质顶煤的快速处理方法，通过使用高压注水压裂技术，使得顶煤能够随采随冒，大大提高了煤炭的回收率和开采的进度。
1.3缓倾斜薄煤层长壁开采
处理这样的问题时，要着手研究发明出功率大、占地小、可靠性高的薄煤层采煤机及刨煤机并进一步研制出适合这种机器的其他配件，例如综采的液压支架等，此外解决这一问题更需要研究出优良的总体配套技术和高效率的薄煤层工作面的开采技术。
1.4缓倾斜厚煤层一次采全厚技术。
这项技术实施的保证措施是要进一步加强设备支架结构的强度，防滑、防倒，防止设备的变形，防止焊接部位出现裂纹，防止千斤顶的损坏，提高支架设备的安全性、可靠性、稳定性，缩小设备与中厚煤层的高产高效的指标差距。
2、深矿井开采技术
煤矿开采中的深井开采技术的关键所在是煤层开采技术的控制、冲击地压的防护，巷道的布置、瓦斯含量在矿井中的防范、井下通风设施的设置等，因此就要对这几方面进行深入细致的研究。例如研究深井周围的岩石质地、种类、状态及分布情况；研究深井作业的环境变化对于瓦斯含量的改变造成的影响；研究深井巷道在掘进过程中的支护防护与支护的设置；深井井下的冲击地压的防护监控技术；深井的高效高产开采的有关配套设备技术的应用管理；深井开采过程中防止热害发生的应急预案和有关处理的技术和设备。
3、“三下”采煤技术
“三下”采煤技术的应用就需要开采煤层时对各种数值的模拟计算和有关材料的模拟，进一步研究开采区的岩石形成原因，形成的过程以及地面出现沉降出现的时间和形成的具体原因，发现其中的规律；研究矿区附近土地表面、建筑物地下水资源保护的合理方案，在不影响自然环境和人们生活环境的基础上合理的进行煤矿开发，并且优化开采系统；研究采用各种回填技术进行充填。从改造技术出发，保障矿区居民的正常生活和生命财产安全；研究矿区近水体的开采计划、工艺参数的优化，提出开采深陷控制、土地污染控制、水资源污染控制等关键技术的开发实施。
4、绿色开采技术
近年来，许多关于煤矿开采污染的报道层出不穷，造成了开采城市空气、水、土壤等各种严重的污染情况，因此急需完善和改进现有煤矿开采的技术方法和开采设置，以保护环境和实现开采利益最大化的有机结合作为最终目标，根据具体的开采实践经验，将设备选择、井巷布置及煤层地质条件最优结合，选用合理的采煤方法，在煤矿开采过程中，一边开采一边填埋，矸石基本不出地面，这样生产系统会大大瘦身，实现煤炭的无轨轮、单轨吊辅助的一条龙生产方式。从井口到地下，综合开采和综合开掘同步进行，使得生产效率大大提高。将矿井的开掘与巷道掘进技术优化，简化巷道层位选择布置，优化矿井开采区和工作面的参数，煤矿的边采边填，集中开拓，集中准备，集中回采，大大减低煤矿开采过程中对环境的污染，减少了开采煤矸石的出矸率，简化了生产系统，提高了开采的效率。
5、小煤矿技术改造和机械化开采技术
2011年，国家各个职能部委联合出击，关停关闭了上千家的小型煤矿，淘汰落后产能、落后生产技术和落后的生产设备，提高了大型煤矿、国有煤矿的平均单井规模，与此同时，大型煤矿并购各中小煤矿，让这些小企业能够背靠大树，采用先进的开采技术进行煤炭的开采，提高了采煤工作面的产量和生产效率，提高其生存技能，最大限度的减少了矿井透水，瓦斯爆炸、坍塌等安全事故，保障了矿区和矿工的安全。
6、煤炭地下气化技术
煤炭的地下气化技术是指，将矿井地下煤炭进行一定条件的燃烧，通过对煤炭的高温加热产生的化学反应而生产出可燃气体的过程（见图2），这项技术在国际上属于首创，是一种特殊的煤矿开采技术。它的特点是投资少、设备简单、施工期限短、见效快、效率高、经济效益好等。我国因地质结构的复杂，导致煤矿的开采伴有许许多多的難题。而煤炭地下气化技术刚好可以解决我国煤炭开采难的问题，因此，这项技术在我国煤矿开采中有着不可估量的前景。
图1 煤炭地下气化原理示意图（气化的中间阶段）
[结语]
在当今科技经济发展的新形势下，煤矿开采技术研究已经变得越来越重要。关于其具体方面我们还需要做进一步的总结和探讨，我们在进行细致的研究过程中，要总结多面的实战经验，通过各面的对比，总结出一整套适用于我国煤矿开采的技术，通过这套技术减少对环境的破坏，减少矿难的发生，增加煤矿的开采效率和经济效益。
[参考文献]
[1]戴培森.煤矿开采技术发展方向的探讨[J].华商工程，2010，14（6）：34.
[2]韩德军.煤矿开采技术发展方向刍议[J].江西煤炭科技，2009，2（2）：53-54.
[3]沙志强.煤矿开采技术发展方向探讨[J].能源环境，2010，14（2）：35.
[4]李全生.我国煤矿开采技术发展的方向探讨[J].技术创新，2010，1（1）：30-44.