煤矿开采技术浅论

煤矿开采技术浅论（共9篇）

1.煤矿开采技术浅论 篇一

煤矿开采技术专业调研报告

一、调研背景：

煤炭工业是我国的能源支柱产业，在我国能源消耗结构中，煤炭占70%以上。其产量居世界第一位。随着世界经济一体化进程的加快，能源行业的全球化趋势越来越明显。中国能源企业也正在向国际化阶段迈进，并制定了国际化、全球化战略,确定了建设综合性国际能源公司的目标。为此，对劳动者的能力要求也有全球一体化的发展趋势。我国在煤炭工业上的人力投入、成本投入居世界之首，三分之二的煤炭产量依靠综采机械化，因此要以少量的人力物力投入增产高效，必须提高煤矿大型机电设备的利用率，实现煤炭工业的机械化、自动化和现代化。

新疆是中国的资源宝库，是国家能源基地,是找煤潜力最大的省区。新疆在其“十一五规划”中就提出：建设准东、伊犁、吐哈、库拜四大煤电、煤化工、煤焦化基地，加强乌鲁木齐、哈密山道岭、艾维尔沟、硫磺沟、和什托洛盖等13个重点矿区的建设，打造千万吨级矿井和亿万吨级大型矿区。在这个实现新疆跨越式发展的大好形势下，有必要对我们哈密地区的煤矿行业的发展形势和人才需求状况进行调研，以便更好的为我校制定专业建设方案提供理论依据。

二、调研组织情况：

在我校领导的组织和带领下，由工程部组成的调研小组于2011年 4-6月前往多家哈密煤矿企业进行了市场调研，为煤矿开采技术

专业专业建设规划的制定提供了理论依据与实践基础。

三、调研情况总结：

哈密煤炭行业现状与趋势：哈密在是新疆的东大门，是新疆通往内地的咽喉，是新疆优势资源转换和“西煤东运”战略的主战场。煤田预测资源量高达5708亿吨，占全国煤炭预测资源量的12.5%,占全疆煤炭预测资源量的31.7%。探明煤炭资源量388.44亿吨，居全疆第一位。主要分布在三道岭、沙尔湖、大南湖、三塘湖、淖毛湖、野马泉和巴里坤等矿区。截止4月份开工建设和生产矿井总规模已达3200万吨，预测年底总规模可达7400万吨，这些煤矿在2012年之后将陆续投产，到2013年，随着“西煤东运”铁路专线的建成，总规模将达到1．97亿吨，5年后，将达到3亿吨。

哈密地区煤炭资源具有储量大、品种多、易开采的特点。根据各大煤田资源禀赋条件和开采难易程度，规划为七个矿区，总面积14631.73平方公里,探明资源量317.1亿吨，预测资源总量3750.72亿吨。其中，大南湖矿区80平方公里探明资源量72.3亿吨，预测资源量200亿吨；沙尔湖矿区探明资源量224.6亿吨，预测资源量2652亿吨；巴里坤矿区探明资源量4.8亿吨，预测资源量312.5亿吨；三塘湖矿区探明资源量0.2亿吨，预测资源量191亿吨；淖毛湖矿区探明资源量0.1亿吨，预测资源量282.6亿吨；三道岭矿区探明资源量为14.7亿吨，预测资源量97.3亿吨；野马泉矿区探明资源量0.4亿吨，预测资源量15.3亿吨。

哈密地区现有煤炭生产矿井12处，其中，国有重点生产矿井3处，地方乡镇5处，兵团4处。基本建设和改造矿井6处，其中，潞安新疆煤化工（集团）公司1处，地方乡镇及其它企业5处。2008年以来，新建现代化大型煤矿5处。分别在三道岭矿区、大南湖矿区、巴里坤矿区、淖毛湖矿区和三塘湖矿区。

为了全力打造亿吨级煤炭生产基地，哈密地区统一规划，全力做好水、电、路等基础设施的建设和保障服务性工作。按照《新疆哈密亿吨/年煤炭生产基地项目可行性研究报告》产能规划测算，在 2010年，区域煤炭产能规划4515万吨/年，约需煤矿产业职工新增总数为5513人；到2013年，区域煤炭产能达到1.97亿吨/年的情况下，约需煤矿产业职工总数可达24034人；到2015年，区域煤炭产能达到3亿吨/年的情况下，约需煤矿产业职业总数可达到36600人；到2020年，区域煤炭产能达到5亿吨/年的情况下，约需煤矿产业职工总数需达到61000人。预计2010年到2020年，平均每年需要培训煤炭产业人力资源5000人左右。其中：技术人员1000人左右，技术工人4000人左右，机电专业占60%，2400人左右。

亿吨级煤炭基地建设需要大批的技术人员和技术工人，而哈密地区现有人力资源很难满足其发展需求，因此，煤炭资源的开发和利用是促进哈密经济发展的迫切需要，加大煤炭产业人才教育培养力度已势在必行。随着新设备新技术的引进与应用，同样需要大批既懂理论又会操作的复合型高技能机电技术人才。

通过对国家电网哈密大南湖煤电化开发有限公司调研，职工总人

数约1300人，技术工人需要800人左右，而机电专业技术工人需要500人左右。从煤炭工业的发展看，机电技术人才的需求市场前景非常广阔。并且随着机电工业的发展和高新技术的迅速推广与普及，这种人才需求将更加迫切。

通过走访多家企业和地区劳动力市场，普遍认为煤矿开采技术专业涵盖的就业岗位多，毕业生的工作岗位好安排，因此有较好的需求。但企业规模、设备技术水平不同，对毕业生在使用上有很大的差别。对于大中型国有企业或合资企业，设备先进、自动化程度高、人才密集，中等职业学校毕业生主要从事生产第一线单机、单工种操作；而在小企业，由于设备、加工手段相对落后，大学生少，技术力量缺乏，中等职业学校机电技术应用专业的毕业生非常受欢迎，他们既懂机、又懂电、经过不长时间的实践锻炼，就能胜任技术员的工作。

目前，煤矿开采技术专业的发展尚处在初期，无论技术还是人才，都不能满足企业的发展的需要，煤矿开采专业已成为哈密支柱产业，未来几年的就业前景广阔。

综上所述，我校开设煤矿开采技术专业不仅可以促进哈密地区经济快速增长，而且对促进就业，社会稳定有是非常重要的意义。

工程技术教学部

二O一O年十月

2.煤矿开采技术浅论 篇二

根据填充料浆液的浓度, 填充开采模式包括: 高/低浓度填充, 膏体填充, 从填料的状态划分又包括: 胶结体或非胶结填充。

参照区位的不同, 实际的填充模式则包括: 采空部与冒落部填充。前者是指煤矿被采掘后, 顶板没有冒落之前, 会形成一个采空区, 对该区加以填充, 通常选择浓度较高的胶结填料; 后者则相反指的是煤炭采掘后, 在已发生冒落的碎石内来注浆, 达到填充的目的, 通常选择低浓度非胶体物加以填充。离层区填充则体现为: 当煤体被采掘后, 向岩石覆盖的空洞区内注入浆液, 达到填充的目的。

根据填料量与所开采的煤矿量的关系, 填充开采模式则包括: 整体填充与局部填充。前者指的是煤矿被采掘后, 顶板没有冒落之前, 把一切采掘空的位置加以填充, 实际的填充量、规模等同所开采的煤量保持相当, 此时的填充体负责支持整个岩层, 防范沉陷问题的出现。后者则指的是填充量、规模大小等仅为所开采煤量的几分之一, 此填充模式主要依靠岩体关键词结构来预防沉降问题。

其中, 部分填充开采技术成为重点研究对象, 使用该技术的前提是根据所开采岩层的移动规律、控制性理论等作为原则依据。实践证实: 经过开采, 地表可能出现动态移动, 主关键层则发挥控制功能, 该控制作用失效, 地表则很快出现沉陷问题。所以, 主关键层的保护至关重要, 必须确保其牢固度、稳定性, 将其作为采煤设计的主体思想。具体操作为: 煤层开采过程中, 先判断出覆盖岩层内部主关键层的具体定位, 先分析出主关键层的破碎特点, 以此为基础再进行条带开采设计, 同时借助其他必要的填充开采技术, 一方面维护关键层的牢固度, 另一方面确保煤矿开采安全。

2 部分填充开采技术具体分析

2. 1 膏体条带填充技术

该技术的实际应用过程为, 煤矿被采掘后, 顶板没有冒落时, 选择膏体材料来有选择地填充采空区的某一局部, 形成相间分布的填筑条带, 以此来支持整个覆盖岩层。没能被填充的区域如果范围较小, 不会对整个覆盖层带来破坏性影响, 则能维持地表稳定, 不会发生沉降问题。

该填充技术包括两大方法: 其一为长壁条带填充开采方法, 也就是开采面设计为长壁状, 顺着采掘推进方向在采空区相间位置填充条带; 其二短壁间隔条带法。实际的开采模式为: 把开采面设计为短壁条带进行开采, 实行间隔式开采, 此填充开采法更为简单。

山东某矿区煤矿开采选择了条带填充开采技术, 凭借以往的开采与填充经验, 最终证实这一方法能够维护地面稳定性, 防止出现变形、破裂等, 然而, 缺陷在于煤炭无法被有效回采。

2. 2 覆岩离层注浆填充技术

该技术具体使用为: 岩体实际移动时, 覆岩中将出现一个离层洞, 将填充材料自钻孔朝着该洞内注入, 达到岩层支持的目的, 维护地表地层的稳定性。

该填充技术运用的关键在于明确覆岩离层具体的定位、离层量等信息数据, 经过实践分析得出: 一般情况下, 覆岩离层会出现在关键层下, 如果发现相邻的关键词出现全盘断裂, 它们之间则没有离层。按照以往的经验和规律, 为了确保注浆质量, 必须把握好注浆时机, 最佳时机为主关键层接近初次破裂的时刻。因为此时离层量较大, 方便向内部注浆, 从而达到预期的填充效果, 相反, 如果关键层已经发送破裂, 此时期下方的离层量则逐渐变小, 会加大注浆难度。

因为离层区填充所选择的材料较为特殊, 通常为非固结性材料, 且填入的浆液浓度也相对较低, 填入的浆液会跟着采面的向前推进而慢慢流向前方。

关键层发生第一次破裂之前, 它的下方离层处也处于空洞状态, 无法被有效填充, 这样所填充的浆液也无法发挥对关键层的支持作用, 这样就必须想方设法来控制关键层发生第一次破裂问题, 目前该问题成为研究的难点, 对此业内人士发明了覆岩离层分区隔离填充法, 该方法的主要运行原理为: 根据关键层第一次破裂能够承受的最大跨距对采面实施分区处理, 实行区间式的跳采模式, 通过这种方法来保证不同离层区能够被填满浆液, 达到对关键层的牢固支持目的。

2. 3 条带开采冒落区注浆填充

现阶段, 全国范围内在煤矿开采方面一般选择条带开采技术, 然而, 该开采技术会导致采空区以及上方岩层出现一大冒落区, 该冒落区无法承受来自上方的重力、载力, 这样就可能使上方岩层的载荷朝着一个方向聚集, 最终聚在煤柱上, 当该载荷力过大, 达到了煤柱所能接受的范围时, 煤柱将出现损坏、变形等问题, 进而导致地表也出现沉降、塌陷现象。

此时, 冒落区注浆填充技术就显得十分重要, 因为只有通过向冒落区内注浆, 将空洞的部分牢固夯实, 从而预防冒落区发生沉陷问题。具体的操作方法通常为: 在地表、井下等部位钻孔, 再顺着孔洞来朝着冒落区内注浆, 从而达到填充的目标, 注浆后冒落区被牢固、夯实, 获得了全新的承受负荷的功能。

冒落区注浆填充实际的牢固功能具体表现为下面几大点: 所填充的材料能够为条带煤柱供应侧向力, 从而增加煤柱强度而控制其宽度, 所填充的材料之间会产生摩擦, 能够有效分散煤柱自身所承受的载荷, 以此控制煤柱发生沉陷现象, 控制开采沉陷问题, 而且所填充的物体能够发挥一定的支护功能与作用, 从而确保煤柱、关键层等的安全稳定。

从以上三种填充开采技术可以看出, 部分填充只是围绕采空区的局部地区、离层区等加以填充, 凭借覆岩关键层结构、煤柱等来防范开采塌陷, 这样就有效削减了填充任务量, 控制了填充成本, 也为煤矿资源的后续开采创造有利条件。

3 总结

填充开采技术作为一种现代化的煤矿开采技术, 能够有效减少地表塌陷, 保护地质安全, 维护周围矿产资源、土地资源等的安全, 实现煤矿的绿色开采, 达到煤矿经济循环发展的目标。

摘要：煤矿开采沉陷问题是一个值得关注的重要问题, 控制沉陷、减少地基塌陷才能保证安全开采。填充开采技术作为一种现代化的煤矿开采技术, 应用在煤矿开采中体现了人类尊重自然、保护环境的理念。

关键词：煤矿开采沉陷,部分充填开采技术,应用

参考文献

[1]许家林, 等.覆岩主关键层对地表下沉动态的影响研究[J].岩石力学与工程学报, 2005, 24 (5) :787-791.

[2]周华强, 等.固体废物膏体充填不迁村采煤[J].中国矿业大学学报, 2004, 33 (2) :154-158.

[3]杨宝贵, 等.煤矿采空区胶结充填控制采动损害的可行性探讨[J].煤炭学报, 2000, 25 (4) :262-265.

3.煤矿绿色开采技术的运用 篇三

【关键词】绿色开采；关键层理论；岩层移动；开采技术运用

煤炭是大自然赋予我们的宝贵财富，其是工业的支柱，煤炭作为一种不可再生资源，在过去的采挖当中，煤矿渗水事故不断发生，煤矿瓦斯爆炸频繁出现，各种矸石堆积造成生态破坏，致使地球伤痕累累，环境污染严重。因此，发展煤矿绿色开采技术，使其成为今后煤矿开采主要方式。煤矿绿色开采技术运用的意义是在保护生态环境的前提下，增强煤矿煤炭采出率，实现煤矿绿色、健康、可持续发展。

1.致富露天煤矿简介

致富煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗境内，东胜煤田勃牛川普查区外围，具体位置在勃牛川以东、纳户沟以西以瓦窑圪堵为中心的一带地区，行政区划隶属准格尔旗纳日松镇（原大路峁乡）。据现在有关资料表明，矿区所在地区气候干燥、冬寒夏热，昼夜温差较大，多风少雨，沙尘暴时有发生。致富露天煤矿现阶段是露天开采煤矿，露天开采达不到国家关于煤况绿色开采技术的运用。基于此，本文结合致富煤矿露天开采过程对煤矿绿色开采技术进行探讨和分析。

2.煤矿绿色开采的内涵及技术构成

从广义概念来讲，在矿区范围存在的煤炭、地下水以及煤层范围的天然气（瓦斯）、土地、煤层掺杂的煤矸石以及矿区周边存在的其他矿均属于该矿区进行开发的对象，应该被充分开发。而传统的对矿井地下水及瓦斯的定义分别为：瓦斯是矿井中存在的一类以甲烷为主的有害气体，地下水是根据矿井地下情况、涌水量的一类水害情况，这些概念均将这些资源限定为有害物质，但是，显然将它们单纯的限定为有害物质的情况是不正确的。

所谓煤矿绿色开采及绿色开采技术是相对传统的广义资源论上提出的，其从资源角度上正确认识煤炭、瓦斯、地下水等一切在煤矿开采中的可利用资源均应被开发利用；其出发点为尽最大可能减少煤矿开采时对生态环境及其它资源的不良影响；根本目的是为了获取最大的经济效益及社会效益，按照煤矿开采中土地利用、地下水处理、瓦斯处理及矸石堆放等，煤矿的绿色开采技术主要分为以下内容：（1）对于水资源的保护一般以“保护开采”为主；（2）对于土地及周边建筑物的保护一般以“离层注浆，条带及充填技术”为主；（3）对于瓦斯的处理，一般可采取“煤与瓦斯共采”技术为主：（4）一些地下气化技术，这些技术组成了煤炭绿色开采的主题部分，其结构表达如图1所示：

3.煤矿绿色开采技术的重点运用

3.1对采空区进行充填技术

充填技术主要包括开采系统与充填系统的合理协调、充填运输系统的通畅及充填使用材料在填充完毕的处理技术等，如果可将上述问题解决将直接改变在发达地区的煤矿开采难题。为了达到降低成本的目的，目前使用的充填技术主要为，按照岩层控制理论，仅仅进行部分充填（条形充填），即仅对一些关键部位进行充填，且保证充填带的长久稳定，那么也可有效控制地表的沉陷。对采空区进行充填技术是煤矿绿色开采技术进行运用的重点技术之一，特别是在一些经济较为发达的地区进行开采之后，必须要重视对采空区的充填。充填采矿是解决煤矿开采后续问题的一项有效途径，但是因为现有的充填采矿成本相对不理想，使得该项技术在运用方面被限制。在市场经济下，制约充填技术发展的根本是充填材料的选择及怎样减少充填成本，另外就是充填技术本身存在着一定的缺陷。

3.2煤矿开采地下水的处理

在煤层开采过程中，如果关键层面被破断，在关键层内的地下水层将形成下降漏斗，而且它是否可以恢复，则取决于开采工作的进行。上表岩层是否存在软弱岩层，经过再次压实之后引起裂隙闭合进而出现隔水带，如果存在隔水带，则随着地表水的再次补给，下降漏斗会不断减小，最终消失。它对地面的影响与下降漏斗的出现大小及消失时间密切相关，致富露天煤矿地处我国内蒙古准格尔旗，该地区气候干燥、冬寒夏热、多风少雨，因此如果出现地下漏斗，那么仅仅依靠雨水进行补给是将会很困难。为了实现绿色开采的目的，就必须贯彻实行地下保水开采技术，即开采过后的地下水结构在很短时间内仍可恢复至原来状态，因开采出现的地下漏斗会迅速恢复，最终实现绿色开采。最后在开采结束之后还需要对周边地下水位进行调研同时要对矿区周边的各种生物诸如草、本等进行管理，看是否对它们造成了极大的影响，如果存在一定的影响，应该采取合理的措施予以保护。

3.3建筑物地底下采煤与减沉技术

（1）在关键理论支持下的建筑物地底下采煤技术的设计原则是在岩层控制理论的指导下提出的，同时在采煤设计的过程中还可以将不破坏关键层作为开采的主要设计原理。在建筑物下采煤的过程中为取得较大的经济效益同时预防建筑物受到损害，需要在掌握具体建筑物低下结构和关键结构层的特征参数并对它们进行控制，并要使用减沉开采技术中的各项数据进行设计。（2）在设计过程中可以根据关键层的位置对注浆减沉技术进行确定，对离层和破断特征参数进行合理的掌握，同时需要对注浆减沉技术的各种适应能力进行不断的分析和调整。

3.4瓦斯和煤的共同采集

在现阶段，我国煤矿煤层的开采过程中出现了变质高、渗透率低及气体的饱和度较小的特点，同时大多数的煤层渗透率在1以下，这样在共同采集煤层和瓦斯的过程中给瓦斯的开采带来了一定的影响。正是这个原因使得我国已经开钻的很多口井中较少能够出现稳产和高产井。根据相关经验证明，煤层的开采会给岩层的移动带来一定的影响，在渗透率较低的情况下，渗漏系数也会成倍至几十倍的增加，这就为瓦斯的移动和抽取创造了一定的条件。所以将瓦斯和煤层进行同时开采，不仅能够在一定程度上保证矿井的安全，还能够采集较为干净的能源。所以通过利用岩层的特点开采煤层气将是我国煤层开发的重要途径之一。

3.5地下煤炭气化技术

地下煤炭气化技术是现代重要的一种绿色开采技术。它的使用原理是在地底下进行热化学反应即在原来的位置将煤炭转移为可燃气体的先进技术，这能够在一定程度上改善传统的采煤方式。并能够改善井下工程的数量同时还可以减少艰苦作业的程度，除此之外，还能减轻煤炭开采过程中对环境的污染和破坏。经过10多余年的发展，煤炭地下气化技术有了一定的发展并积累了相关经验，为我国以后煤炭先进技术的发展奠定了一定的基础。在地下气化技术的发展方向，今后应解决的问题主要有：（1）热值的提高和将生产的气体变成适合于用户使用的气体；（2）科学化、规划化和标准化的行之有效的测控系统的建立，同时需将重点放在燃烧值和速度的控制技术上；（3）对燃烧处理后的气化炉体结构和地面的沉降情况进行研究；（4）对在地下煤炭气化技术生产过程中的致癌物质进行处理使其不对地下水源等产生污染，同时对在燃烧过程中对产生的二氧化碳进行处理，减少对空气的污染。

4.绿色开采技术的发展的前景及方向

在煤矿开采技术的发展过程中其应用前景十分的强大，但是同时在该工作的进行过程中也面临着很多问题和困难。要对不同的煤矿特点进行区分，并需要采用不同的绿色开采技术。对于高瓦斯矿井而言，需要将含有一定甲烷数量的瓦斯作为可利用的资源，将害处变为益处，实现煤与瓦斯的共同开采，将瓦斯作为一种新能源进行使用，不仅可以将其进行发电，还可以将其作为各种工业、化学用品和具体的生活原料等。所以在开采瓦斯和煤层的过程中，必须根据岩层的运动特点将其开采出来，将巷道内的瓦斯数量减少到一定的数量，能够在一定程度上对事故进行预防，让处于高密度的瓦斯变成低密度，实现煤层的安全生产。

在生产过程中，要根据煤层的具体条件，采取适宜的保水开采技术。保水开采指的是通过采用适宜的采煤工艺措施同时使用较合适的地面注浆措施，即在煤炭的开采过程中不破坏地下和地表的水资源，从而在一定程度上对矿井水资源进行保护和综合利用。在对煤层进行开采之后，在关键层断裂之后，将在上覆岩层中形成漏斗状的水层，地下水位在开采后的恢复工作是在工作面的推进过程中逐渐完成的，同时要对上覆岩层进行检查，确定其中是否存在着软弱岩层，若有软弱岩层存在，需要将导致裂缝产生的压实层进行隔离以形成隔水带。在开采过程中将井下采空区贯穿地表的裂缝进行处理，顶部上层中含水层中的水分在裂缝中进行漏失，从而造成该部分区域的地下水面出现干枯症状。对于干枯缺水矿层必须采用保水措施进行开发利用，同时要将保水区域作为重点的绿色矿区进行开发。

在具体的开采过程中，针对存在的施工措施需要在充填条的作用下进行开采等建筑物保护技术。通常情况下将减沉技术用于条带的开采和填充，在条带开采中主要的限制因素在于较低的采出率及对大量煤炭资源的浪费等。使用传统的全部填充的办法出现的主要问题有：填充过程中需要大量的填充材料，现有的各种填充技术不能适应高效采矿的需要。所以在绿色煤矿技术的开采过程中需要根据具体的情况使用合适的技术。

5.结语

随着我国社会经济的不断发展，在我国可持续经济总战略下，完成“矿业绿色开采”是我国社会、经济及生态环境所需要的共同目标，是切实构建我国环境友好型、资源节约型、能源创新型国家的必然趋势，要想做到绿色开采，首先需要相关部门提高经济及资源支持，其次需要相关工作人员切实加强学习研究并攻克各种技术，另外还应鼓励相关人员到煤矿一线进行实地研究，最终理论结合实际，共同研究出绿色开采的相关技术，并且在条件允许的情况下，加以推广利用。 [科]

【参考文献】

[1]孙希奎，李学华.利用矸石充填置换开采条带煤柱的新技术[J].煤炭学报，2008（3）.

[2]循环经济—实现现代化的理想经济模式.中国现代化进程战略构想[M].北京：科学出版社，2002.

[3]钱鸣高，许家林，缪协兴.煤矿绿色开采技术[J].中国矿业大学学报，2003，32（4）.

4.煤矿开采技术论文题目 篇四

1.煤矿绿色开采技术

2.我国煤矿开采技术发展的方向探讨

3.关于煤矿安全开采决策关键技术的基础研究的建议 4.我国井工煤矿开采技术现状和发展展望 5.××煤矿开采易自燃煤层防火技术研究 6.FLAC在煤矿开采沉陷预测中的应用及对比分析 7.煤矿开采沉陷有效控制的新途径 8.煤矿开采沉陷生态破坏综合防治技术 9.煤矿开采深度现状及发展趋势 10.浅谈煤矿厚煤层的开采

11.煤炭的科学开采及有关问题的讨论 12.××煤矿开展开采技术的可持续发展研究 13.浅析煤矿深井开采矿压显现规律与控制 14.浅谈地质工作在露天采矿中的作用 15.煤矿开采巷道到煤层最小法距点的求取 16.××煤矿开采—煤层水文地质浅析 17.基于plc的煤矿主通风机监控系统

18.煤矿井工开采排水设备自动控制系统的开发研究 19.薄煤层机械化开采设备的发展

20.中国煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策 21.矿井瓦斯综合治理及其利用研究

5.煤矿开采技术方法的运用 篇五

专业论文

煤矿开采技术方法的运用

煤矿开采技术方法的运用

摘要:煤矿是我国当前社会经济领域发展的主要能源之一，各个行业与领域对于煤矿资源的需求量极大，需要加大对于煤矿的开采力度，来满足用户对于煤矿资源的需求。同时，煤矿资源也有着极为巨大的经济价值以及利用价值，值得重视。本文即依据这一实际情况，以煤矿开采技术方法的运用作为研究中心，首先论证了煤矿开采技术的重要价值，进而简要分析了我国当前煤矿开采技术领域的发展现状，最后详细阐述了煤矿开采技术方法的运用途径，望能够引起各方关注与重视。

关键词:煤矿开采；技术；价值；现状；运用

中图分类号：TD82文献标识码：A

在当前经济社会的发展过程当中，为了能够实现发展的可持续性目标，解决在能源供应方面的问题是重中之重。特别是对于煤矿资源而言，其作为工业化生产活动实施的物质基础，更是需要各方加大对于开采挖掘技术的研究。在煤矿开采作业的实施过程当中，各个开采作业环节的发展与变革很大程度上来说需要依赖于对煤矿开采技术方法的发展。现代意义上的煤矿开采工艺发展逐步向着高产、高效、安全、可靠的方向迈进。为了能够实现对现阶段煤矿开采工艺技术的发展、优化、乃至完善，最主要的方法就在于：加大对于煤矿开采技术方法与现代化高新技术的融合，使采煤设备能够更加的高效、智能，开采技术能够更具针对性特色。本文即主要围绕煤矿开采技术方法的运用这一中心问题展开分析与探讨。煤矿开采技术的重要价值

我国对经济政策进行了数次调整与优化，各个行业与领域开始将对自然资源的开发、利用作为重点关注对象之一。在我国现阶段已探明的煤矿资源当中，绝大部分资源被应用于燃烧原料，以此种方式来满足各个行业对于能源的需求。特别是对于电力行业而言，煤矿作为能源燃烧，支持设备的稳定运行，已成为煤矿资源的主要应用价值所

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

在。然而，需要注意的问题是：我国尽管现阶段在煤矿资源的占有量方面比较的丰富，但仍然存在资源有限，不可再生的客观问题，若煤矿资源利用率长期处于较低的水平，将使得整个煤矿开采行业效益逐步降低。在这样一种发展背景下，通过对煤矿开采技术的深入研究，不单单能够促使煤矿开采过程中的安全水平得到巩固与强化，更能够借助于对智能化控制系统、以及多功能设备的综合应用，达到合理化、规范化整个煤矿开采作业流程的目的。而从宏观发展的角度上来说，以现代化的煤矿开采技术方法为带动，能够使产业结构得到优化升级，煤矿产量实现大幅度的提升，最终助力于整个煤矿产业发展水平的优化、完善。我国煤矿开采技术的发展现状

据近年来的统计资料数据显示，我国当前煤矿企业已经基本上实现了生产开采作业的自动化，部分企业构建了具有煤矿开采作业针对性的机械化模式、计算机技术、网络技术、以及信息技术被广泛应用于煤矿开采实践当中，使得开采作业的安全性有所保障，降低了开采期间的能源损失问题。同时，由于我国大量的煤矿资源所处的地质条件以及环境特征比较复杂，因而也积极展开对针对性煤矿开采技术的应用。包括海洋采矿技术、以及物理化学采矿技术被广泛应用，同时也配备了与之相对应的开采设备作为支持，实现了设备操作的自动化。煤矿开采技术方法的运用途径

1）针对不同煤层煤质，运用不同的开采技术与方法：针对我国在现阶段已探明煤炭当中广泛存在的浅埋煤层、硬顶板、硬煤层、以及倾斜煤层而言，在应用煤矿开采技术与方法的过程当中需要体现一定的针对性特征，以确保开采技术能够与煤层实际特征充分契合，确保开采作业的实施质量。在其中，主要归纳了以下几个方面的技术要点：（1）硬顶板控制技术：此项开采技术是一项立足于对低压水平较小，且埋深深度较浅硬顶板、厚顶板煤层的开采控制技术。该项技术的核心在于：通过面向岩层结构实施倾斜深孔爆破技术、或者是定向水力压裂技术的方式，对顶板进行及时的处理，确保这部分较浅硬顶板、厚顶板能够在既定的时间范围内达到冒落的标准，从而确保顶板

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

煤层回收率的额可靠性。与此同时，由于基本顶能够按照一定的步距进行跨落，因此还对于提高综采工作面的安全性而言有重要的价值；（2）硬厚顶煤控制技术：此项开采技术是一项立足于对支撑压力水平较低，埋深深度较浅硬质顶煤的开采控制技术。此项技术的核心在于：通过对高压注水压裂技术、以及深孔预爆破技术的综合应用，确保顶煤媒体能够满足“随采随冒”开采标准，避免顶煤回收率过低导致开采不彻底的问题产生；（3）综放开采成套设备配套技术：此项技术是一项立足于对冒放性水平较差顶煤的破碎以及顶板控制技术。通过与液压支架设备的综合应用，使得回采工艺能够得到显著的提升，避免放煤时间过长，同时可提高综采工作面的推进水平。同时，综合对煤巷锚杆支护技术（可满足宽度在5.0~5.5 m以内宽度煤巷工作面的应用需求）的实践，还能够确保综采工作面配套设备运行效率得到有效的提升；（4）倾斜煤层长壁开采技术：针对不同厚度的倾斜煤层而言，在煤矿开采技术方法的应用方面还存在一定的差异性。以厚煤层为例，研究的重点表现在对连杆变形的加固，以及对支架结构强度的改善方面，在一次全采后大采高长壁综采技术的实践方面，重视对顶梁焊缝质量的控制，以及对支架防滑控制技术的研究，提高其高产高效的水平。而以薄煤层为例，研究的重点在体现在对刨煤机大功率、小体积的研究，以及对长壁开采技术的研发这两个方面。两者相互配套，依赖于对综采液压支架的研发与应用，提高长壁开采的综合质量与水平。

2）针对深矿井的开采技术方法：在对深部矿井煤矿资源进行开采的过程当中，技术研究的重点主要体现在以下几个方面：对煤层开采所对应矿压的合理控制；对冲击地压现象的防治措施；对综采工作面瓦斯危害的控制技术；对合理井巷布置方案的设计技术。为了满足以上研究要求，就需要进一步展开对深部矿井围岩结构组成、状态、应力场分布情况的研究，对深部矿井所处开采环境条件及变化趋势的研究，对深部矿井冲击地压防治及其监控技术的研究，对瓦斯浓度预测、监测、以及自动报警技术的研究工作。

3）绿色性开采技术方法：绿色性煤矿开采技术方法研究的核心目标在于，促使当前的煤矿开采方法以及开采布置进一步的完善，尽

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

量避免煤矿开采对环境产生不良的影响，达到实现开采效益最大化发展目标的目的。研究的重点应当集中在对煤矿开采技术评价系统、以及复杂地质条件下煤矿巷道布置方案评价系统分析这两个方面当中。以上述问题为切入点展开研究，有助于工作人员将煤层巷道所依赖的地质条件、煤矿开采技术方法、以及煤矿开采布置方案充分结合在一起，促进其和谐共存。在此基础之上，还可以通过对煤矿巷道部署方案的优化拓展，使巷道布置更加的简化，配合对集中开拓单一煤层的应用，在提高煤矿巷道开采质量的同时，对出矸率进行有效的控制。开采过程当中所产生的矸石能够作为填充材料，对综采工作面进行恢复，具有了简化生产系统、以及绿色环保，控制污染的综合优势。

结束语

在现阶段的发展过程当中，煤矿开采作业已经深入至包括电能、热能在内的多个方面领域当中，开采作业需要以大量的现代化科学基础作为支持。一方面，确保煤矿资源开采效率的稳步提升，另一方面，避免因煤矿资源开采而带来的生态环境恶化问题，以上两个方面的问题是现阶段在煤矿开采技术方法应用中需要重点关注的。总而言之，本文在简要概括煤矿开采技术研究重要价值以及我国当前煤矿开采技术发展现状的基础之上，重点从针对不同煤层煤质，运用不同的开采技术与方法、针对深矿井的开采技术方法、以及绿色性开采技术方法这三个方面入手，论述了煤矿开采技术方法的运用途径，望能够引起各方人员的特别关注。

参考文献：

[1] 刘俊良.浅析谈煤矿开采技术对环境及开采技术存在的问题进行探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(20).[2] 宋继生.不稳定型急倾斜煤矿开采技术的可行性分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(5).[3] 王文杰,刘文举,帅银周等.高产高效矿井开采技术与装备现状及发展趋势[J].煤矿机电,2013,(2):66-68.[4] 蔡美峰,任奋华,来兴平等.灵新煤矿西天河下安全开采技术综合分析[J].北京科技大学学报,2004,26(6):572-574.[5] 王金华.中国煤矿现代化开采技术装备现状及其展望

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

6.1103高起专煤矿开采技术答案 篇六

采煤学

（二）作业1：多ABDABCABCDABCDBCD判BAAABBABBBABBAB 作业2：多BCDABCABCABCDABD判ABBAABBBBABBBAA 作业3：多CDABCDABDABCDABD判AAABBBBBAAAAAAA 煤矿安全

作业1：单ACACBCACCAAAACCBA多ABCABCDABCDABCDABCDABC ABCABCD 作业2：单CACBCAACACAACBCBA多BCDABCDABDACDABDABACABC 作业3：单ADACAAAAAACCACBBA多ABCBCDBDACDABDBCDACABCD煤矿通风

作业1：单CCCAA多BCBCEBDABCDEACEACE ACE ABC ABCDEABC判BBBBABAABB 作业2：单ACCCC多ACADABCDEBDBCEBDACDABCACEBCE 判BBBBBABABA 作业3：单CCDAC多ACDACEBEBDDEBDABCDACBEBCE判BAAABBBABA 企业管理

作业1：单DDAAAADBAC单BABC

作业2：单CAACBCAABA单AAAB

作业3：单BDCDBAACAD单BBDB

实用写作

作业1：单ABACBBCCDDACCAB判AABBA

作业2：单CDDCDAABCBBDDAB判BABBA

7.露天煤矿绿色开采技术研究 篇七

露天煤矿开采的过程就是将大量岩石搬运转移的过程, 这本就是对自然环境进行破坏的过程。由于社会的发展需要大量的能源, 进行煤矿开采是必须的。但人们在开采过程中只关注经济效益, 使用的开采方式不合理, 给自然生态环境造成了不可挽回的破坏。露天煤矿开采对生态环境的破坏主要集中在下述几个方面。

1.1 露天煤矿开采对土地资源的影响

露天煤矿开采对土地资源的影响主要表现在两个方面。第一, 就是煤矿开采过程会对土地原始地表层产生影响, 一方面开采地表的岩石会破坏原有的岩石结构, 更有甚者会影响岩石结构的稳定性, 造成岩块滑落现象, 另一方面开采地表的岩石会破坏地表植物, 造成土地沙化现象严重, 致使出现水土流失的现象;第二, 矿产开采过程还会产生大量的剥离物, 一般会将这些剥离物放置在采矿区周围, 长时间的堆积会造成对土地的挤压, 同时长时间受到风雨侵蚀, 会使剥离物中的重金属元素和土地中的元素进行反应, 出现土地酸化或盐碱化, 影响矿区农作物的生长, 甚至会使矿区耕地荒废。

1.2 露天煤矿开采对矿区空气的影响

露天煤矿开采过程需要进行爆破作业, 这个过程会产生大量污染空气的物质, 通过对矿区空气进行监控发现, 矿区大气中的主要污染物有粉尘、烟尘和其它有毒有害气体。进行爆破作业会产生大量污染空气的物质, 矿区的大规模的运输、采装和排土作业也会影响空气质量。其中, 粉尘主要是露天采矿过程中爆破和运输作业产生的;而有毒有害气体的产生与开采出的煤长期暴露在空气中有关, 这些煤中含有易燃物质, 长时间暴露在空气中就会自燃, 从而产生有毒有害气体。这些粉尘、烟尘和有毒有害气体不仅会污染开采区, 还会随着空气的流动向外扩散, 从而影响整个矿区甚至是矿区所在地区的空气质量。

1.3 露天煤矿开采对水资源的影响

露天煤矿开采对水资源的影响主要表现在两个方面:第一, 是露天煤矿开采过程中会进行疏干排水, 这会改变矿区地下水的流势和补水排水条件。同时还会打破水资源在大气和地下之间循环的平衡, 轻则会影响当地的降雨, 重则可能会造成当地水资源枯竭, 并在短时间内无法复原;第二, 就是露天煤矿开采过程中会进行排水, 如果矿区排放出去的水没有经过废水处理就直接外排, 会严重污染当地的水资源, 影响当地的饮用水和灌溉水使用。

1.4 露天煤矿开采容易诱发地质灾害

矿区原本的地质结构比较稳定, 一般情况下是不会发生严重的地质灾害的。但是一旦经过人为的开采过程, 就会对矿区的地质结构造成破坏, 诱发地质灾害。煤矿和其它矿产不一样, 在进行煤矿开采的过程中一般使用采场边坡或排土场边坡, 而煤矿边坡大多为土质的或者软岩石质的, 这些类型的边坡很难进行有效的维护, 在煤矿开采过程中, 很容易受到机械振动、水体流动等因素的影响而出现泥石流、塌陷等地质灾害。这样严重威胁煤矿开采作业的安全性和稳定性。

2 露天煤矿绿色开采技术的概念和主要内容

2.1 绿色开采的概念

所谓绿色开采就是在矿产资源开采的过程中, 通过科学的指导和合理的布局尽量减少矿产资源开采过程对周围自然生态环境的影响, 其实施的根本性目的就是在确保经济效益最大化的同时, 也要关注矿产资源开采的社会效益和生态效益, 要实现矿产资源开采的可持续发展。

2.2 露天煤矿绿色开采的主要内容

第一, 要合理选用开采工艺和设备型号。选择露天煤矿开采的工艺和设备型号是进行煤矿开采准备工作中的重点内容。选用开采工艺和设备型号是否合理不仅会影响煤矿开采的成本, 同时也会对开采的效果和效率产生影响。煤矿开采作业对于能源的消耗较大, 在选用开采工艺时除了要综合考虑矿区的自然条件、资金投入、生产规模等因素外, 还要将开采过程的能源消耗考虑进去, 尽量选用能源消耗小的开采工艺。选用开采设备时, 一方面要考虑到开采设备的工作效率、与矿床条件的适用情况等因素, 另一方面还要考虑到这些开采设备彼此之间的匹配性问题, 不能单以一个设备的工作效率为选择的依据, 要以提高整体开采设备的工作效率为依据进行选择;

第二, 要使煤炭资源回采率达到最大化。煤炭资源回采率最大化是煤矿绿色开采概念中关注的重点。为了实现煤炭资源回采率最大化要做到下述几点:首先, 要选择合理的采煤方法, 这是提高煤炭回采率的关键环节;其次, 在开采近水平煤层的露天煤矿时, 要选用顶板露煤和倾斜分层相结合的方式, 在回采前要进行煤面清扫;最后, 在开采倾斜煤层的露天煤矿时要使用顶板露煤;

第三, 要优化露天煤矿的运输系统。运输系统是连接煤矿开采各个环节的纽带, 是实现绿色开采必需要研究的内容。进行运输系统优化的目的有两个, 一个就是要减少运输过程对环境的污染, 在运输的过程中可以根据矿区的实际情况采取相应的措施减少运输过程对环境的污染;另一个就是通过优化运输系统, 缩短运输距离, 减少运输时间, 从而实现降低运输成本、提高运输效率的目标。运输系统的优化可以从选取合理的运输工具和运输路线入手;

第四, 对煤矿开采过程进行数字化管理。随着现代科学技术的发展, 信息技术、智能化技术逐渐普及到各行各业, 煤矿开采也应紧随时代发展的步伐, 加大对计算机技术、信息技术的应用。对煤矿开采过程进行数字化管理就是指通过计算机技术实现对矿区开采、生产、经营和管理过程的进行统一化管理目标, 并以数字形式展现各个过程管理的成果, 便于人们发现其中存在的问题;

8.煤矿开采方法与技术应用 篇八

关键词：煤矿开采技术;新工艺;煤炭地下开采

现在世界能源形势变得越来越紧张，人们越来越重视石油、煤炭以及天然气等传统能源，现在全世界共同研究的焦点就是如何针对自然资源进行节约和保护，面对这种形势，世界各国都在对新能源进行努力的开发。尽管如此，在当前甚至未来几十年中煤炭仍然属于必不可少的资源，现在最迫切需要解决的问题就是如何提升各种资源的利用率。科学合理地开发技术对煤炭资源而言具有十分重要的作用，因此有必要针对煤矿的开采方法和技术进行分析和探讨。

1.我国煤矿开采技术方法概述

1.1短壁开采施工工艺

煤矿开采具有规模大的特点，因此现在长壁开采的煤炭资源变得越来越少，与此同时，由于处于煤田的边缘地带，因此在我国的煤矿生产当中短壁开采技术发挥着十分重要的作用。针对在煤巷快速掘进以及半煤岩巷道掘进的横轴与纵轴切割方式互换掘进机短壁开采的掘进机短壁工作面通风安全系统、连续运输系统以及短壁开采离机遥控操作系统，就能够使快速掘进以及短壁开采的要求得到充分的满足^[1]。

1.2煤矿集约化开发设计技术

现在煤矿开采技术变得越来越高，而且在煤矿生产当中普遍的运用到了煤矿的自动化生产和集约化生产方式，一井一面的集约化生产模式在环境条件合理的矿区得到了广泛的实施。而多井生产的模式在环境条件不合理的矿区也能够得到有效的实施，这样就可以将大量的生产流程和地面设施节约下来，最终能够有效地控制煤矿的施工管理成本。

2.致力于我国煤矿开采技术不断提升的重要意义

面对地方煤矿发展以及全国经济发展的新形势，经济建设主战场成为了我国煤矿开采技术改革的主要发展方向，所以必须要不断的突破煤炭开采技术的前沿，针对煤炭发展战略在我国所必须的技术储备进行大力开发，紧紧跟上产业科技的发展步伐，对煤矿的技术开发进行重点的长期研究，从而能够有效地实现技术制高点，这样才可以在社会主义市场经济当中实现生存和发展，所以，在我国煤矿的发展中广泛地应用煤矿开采新技术具有十分重要的作用^[2]。

从采煤方法种类的角度来讲，因我国煤层赋存条件千差万别，决定了我国采煤方法必然是多种多样的。据不完全统计，我国目前的采煤方法有50多种，是世界上采煤方法最多的国家之一^[3]。

相对于世界上先进的国家的采煤设备而言，我国的煤矿采煤设备仍然存在着较大的差距。同时，我国的煤矿生产还存在的相对较低的设备耐久性和工作可靠性、较小的生产能力、较低的设备生产工艺等，同时自动化控制和监测监控的功能也不全面。

在巷道掘进上，我国的掘进设备功能单一、种类较少。煤巷锚杆支护技术在我国基本上已经成熟，同时还在冲击矿压巷道、复合破碎顶板以及全煤巷道当中到了广泛的应用，而且支护效果和经济效益也比较突出。现在重点煤矿煤巷锚杆支护率在我国已经达到了75%左右。采掘巷道的支护在我国主要是采用U形钢拱形支护、梯形棚支护逐渐的向锚杆支护技术过度。然而锚杆支护主要施工工艺就是通过对锚杆及其配套结构，因此严重的影响到了掘进速度的提高。

相对于发达国家的技术而言，我国的煤矿采煤技术仍然比较落后。因此，要想保持我国的煤炭产量，必须要积极地改善煤矿地下开采设备的落后现状，坚持走自主创新研发的路线，从而有效地推动我国煤矿开采技术的不断提升。

3.煤矿开采在我国的主要方法

我国的很多地区都具有较大的煤层赋存变化、复杂的地质构造以及较小的生产能力，因此极大地增加了煤矿开采的技术上的难度。面对当前的煤矿开采发展形势，就必须要针对煤矿开采新技术进行大力的开发和研究，并且致力于我国煤矿采矿效率的不断提升。在采矿技术的不断发展过程中，针对煤矿的开采工艺和方法进行不断的改进，使煤矿顶底板控制技术能力得以提升，能够有效的防止发生顶底板事故^[4]。其主要的方法为：

3.1伪倾斜柔性掩护支架采煤法

通过掩护支架的作用隔开采空区以及工作空间，从而使顶板管理工作得以简化，并且将良好的安全生产条件创造出来，从而使劳动力得以解放，这就是所谓的伪倾斜柔性掩护支架采煤法。这种采煤法具有以下的几种特点：较低的掘进率、简单的生产系统、较长的工作面、变缓的工作面倾角。通常在煤层厚度变化不大、埋藏稳定以及2m至6m开采厚度的煤层比较适合采用这种方法。采煤技术条件、沿倾斜变化情况以及煤层倾角大小决定了其工作面区段高度。

3.2滑移支架放顶煤开采

滑移支架放顶煤开采法当中由支柱以及顶梁共同组成了滑移顶梁，通过导向槽或前梁弹簧钢与顶梁连接前梁和后梁，采用3个左右的液压单体柱作为支架的支柱。同时，可以将探梁或挑梁安装在前梁前端，可以将尾梁安装在后梁尾端。滑移顶梁支架具有适应环境广、低成本、结构精简、方便灵活以及安全可靠的特点，因此在中小煤矿开采中得到了广泛的应用。滑移支架放顶煤开采法的缺点是较差的稳定性、工作面工作阻力和支架初撑力偏低^[5]。

3.3刨煤机采煤方法

在特薄煤层开采当中刨煤机应用的比较多，其能够达到0.6m的最小开采厚度，并且稳定性很高，因此在操作维修的时候非常方便。在上部和下部刨链当中上部导轨可以很快的进入进去，将优质结构钥制成主要是为了将底部导轨加固。为了能够有效的避免出现部件的磨损、粉尘生成以及减产情况，可以采用安装刨煤机水平控制系统的方法，从而能够与各种起伏的煤层变化相适应。刨煤机开采技术在煤矿生产当中的应用可以极大的提升煤矿生产效率。

4.新的煤矿开采技术

4.1煤炭地下气化技术

作为一种特殊的采煤方法，该技术主要是有控制的燃烧处于地下的煤炭，利用对煤炭的热化学作用从而将可燃气体产生出来。

4.2煤矿“三下”开采技术

该技术主要是针对地表沉陷规律开采上覆岩层运动规律进行深入的研究，从而使相似材料模拟以及数值模拟计算等得以提升，最终使地下水资源、地表以及建筑物保护需要得到充分满足的这样一种优化参数和开采系统。

4.3深矿井开采技术

该技术主要包括深井通风、瓦斯及热害治理、井巷布置、冲击地压防治、煤层开采的矿压控制等，同时还需要加强对以下几个方面的研究：热害治理技术与装备;深矿井巷道快速支护与掘进装备和技术;深井冲击地压监测监控技术和防治技术、作业场所环境的变化、深矿井围岩应力场和状态以及相应的分布状态等;高产高效的深矿井开采有关配套技术等。

5.结语

我国的很多矿区具有恶劣的环境以及复杂的地形，同时一些中小型煤矿企业具有较低的资源回收率、较差的安全条件和的装备以及落后的开采工艺等，因此一些煤矿生产企业由于生产设备和生产技术的落后在我国被淘汰掉了，出现了大量的小型煤矿关闭的情况。要想打破这一局面，就必须要针对煤矿开采方法和技术进行创新，现在煤矿的发展方向就是矿井的自动化、系统化、集中化以及大型化，针对采煤方法和工艺进行改进是煤炭开采技术的主要发展思路，所以必须要坚持创新，最终促进我国煤炭开采事业的不断发展。

参考文献：

[1]高同尚.科学技术与科学管理在煤矿开采中的应用分析[J].黑龙江科技信息.2013（09）.

[2]张挺.煤矿开采技术应用现状的解析[J].电源技术应用.2013（02）.

[3]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.

[4]王礼军，邱全礼，万建辉.煤矿开采技术应用现状的分析[J].民营科技.2013（01）.

9.煤矿安全高效开采技术现状与展望 篇九

摘要：阐述了我国煤矿开采技术发展的现状和存在的问题，指出我国在煤矿生产过程中没有从根本上控制顶板、瓦斯、冲击地压、透水等重大事故和留设煤柱造成的严重开采资源损失。阐述了我国煤矿安全高效技术取得的成就并对其发展方向阐明了观点。关键词：开采技术；发展现状；发展方向

能源是人类生存和发展的基础，能源与我们的生产、生活息息相关。煤矿是我国化石能源的主体，煤矿储量在化石能源中所占比重为97.9%。2010年已探明的地质储量为1.5万亿t，居世界第3位，预计储量4万亿t。近十年来，煤矿产量增长迅猛，由2001年的13.81亿t增长到2010年的33亿t，年均增加1.9亿t，“十二五”末规划38 亿t，增长24.6%。然而，在煤矿生产过程中，顶板、瓦斯、冲击地压、透水等重大事故没有从根本上（即在依靠正确的理论指导和现代装备、管理手段的基础上）得到控制，严重影响我国煤矿安全生产。开采沉陷环境灾害严重，采用留设煤柱护巷和控制地表沉陷传统开采方法造成的煤矿资源损失比例超过40%。实现煤矿安全高效开采，有效地控制环境灾害，最大限度地采出煤矿资源是我国能源安全和国民经济发展保障体系建设中的重中之重。1 我国煤炭开采技术发展的现状和存在的问题

1.1 发展现状

目前我国“实用矿山压力控制理论”，从研究的系统性、深度、体系的完整性，以及用以指导开采实践取得的成就已经走在世界的前列；我国建立、发展并逐步完善了以“采动覆岩运动和支承压力分布”为核心的采场结构力学模型和各类重大事故控制决策结构力学模型体系，以及相关结构参数确定的方法、数学力学模型的建设；我国通过大量现场事故案例分析和成功的控制实践，深刻揭示重大事故与生产现场“采场结构模型”建设关系的研究基础上，在推进重大事故控制决策模型体系的建设研究方面取得了重大进展；我国了解和掌握不同开采模式条件下采掘工作面推进可能发生瓦斯事故的地点以及相关的瓦斯涌出量的重大差异，了解了瓦斯事故灾害实现条件有采动空间聚集的瓦斯浓度超限，有充足的氧气和有明火引爆（三者缺一不可）。

目前国有大型企业赋存条件好的薄及中厚煤层综采技术进入国际先进行列，厚煤层综放开采技术及经济指标处于国际领先地位。但中小型矿井综采工作面比例很低，开采技术与装备水平比较落后。大部分矿井仍存在采掘工作面推进引发的采场重大事故，没有从根本上控制高应力区掘巷引发重大事故和留设煤柱造成的严重开采资源损失，冲击地压、水害等重大事故多发局面依然存在。

1.2 存在的问题

（1）顶板、瓦斯、冲击地压、透水、突水等重大事故，还没有从根本上也就是在正确的理论指导和可靠的生产和监控手段保证的条件下得到有效地控制；

（2）采用留设煤柱护巷，控制相关事故和留设煤柱控制环境灾害造成的煤炭资源采出率不足60%；

（3）保证低成本运行，有效控制环境灾害的“绿色开采理论和技术”有待取得新的创造性突破；

（4）开采沉陷和重大透水、突水事故等造成了地表塌陷和水资源流失等重大环境灾害。我国煤矿安全高效开采技术发展的成就

（1）综合机械化技术取得重大突破，产量、效益、安全生产状况进入国际领先水平。机采高度突破7 m；成功的制造和使用了世界最高的液压支架（6.2 m支架成功的在神东、晋城等矿区使用，年产量超过1000万t）；神东矿区工作面最大长度达到400 m，年产超过1500万t，全员效率达到140t，是美国、澳大利亚等发达采煤国家的1.5到2倍，百万吨死亡率0到0.01，世界最低。

（2）综采放顶煤安全高效开采技术和装备已形成体系，继续处于国际领先地位。山西同煤集团塔山矿综采放顶煤的厚度突破20m（机采高度已达6m，可以满足1：3的采放比的控制目标）；采用每小时3000t的放煤运输机，实现了工作面高速推进，年产突破1000万t的水平。随着放煤运输机能力的提高和新型放顶煤支架研制和使用的成功，实现了工作面长300m，年产突破1500万t的目标；构建了防止瓦斯、顶板、火灾等重大事故的安全开采的理论和技术体系（新型巷道布置系统、瓦斯抽排技术装备、工作面和巷道顶板控制技术和装备等）。

（3）煤与瓦斯无煤柱同采成套技术实现了瓦斯、冲击地压、煤与瓦斯突出以及火灾等重大事故一体化控制的新突破。相关技术包括：回采工作面高效综采综放开采技术；机械化巷旁充填锚网支护高效无煤柱留巷技术；回采工作面前、后方瓦斯同时抽排和通风系统一体化技术。

（4）煤炭开采的环境控制技术、开采沉陷控制技术取得了重要成就，如井下矸石充填的技术和装备，取得实用性突破并进行大面积推广；开采伴生的废弃物再利用技术取得了重要突破，已成功的进入使用阶段。3 我国煤矿安全高效开采技术发展方向

3.1 发展方向

煤矿事故有效控制的途径有：实现生产过程机械化和自动化，重点突破适应各种地质开采技术条件的数字信息控制机电一体化装备，提高煤矿生产机械化和自动化生产水平；实现煤矿安全高效开采决策和实施管理的信息化、智能化、可视化和自动化。

针对面临的问题，煤炭安全高效开采技术发展的方向及相关技术突破的重点包括三个方面：一是在顶板控制设计理论指导下“量体裁衣”，实现采掘工作面生产综合机械化、自动化，从根本上解决顶板事故灾害控制问题。二是在“实用矿山压力控制理论”指导下，以机械化采集井下矸石为主体的绿色高强充填材料。实现无煤柱充填开采，控制瓦斯、冲击地压、水害等重大事故和环境灾害问题。三是提高煤矿现代化管理水平，实现煤矿安全开采和环境灾害控制信息化、智能化、可视化。

3.2 安全高效开采技术突破的重点

（1）深化回采工作面顶板控制理论，研制出智能综采支架和智能挖底充填综掘机，实现操作过程的实时遥控，装备薄及中厚煤层回采工作面，避免重大事故发生，并有效缓解中小型煤矿采用传统综采的高成本、低效益的局面。（2）深化巷道矿压控制理论，研制出巷道智能挖底充填综掘机，保证杜绝老塘（采空区）透风，有利于瓦斯抽放、注氮防火工艺实施，实现“无煤柱护巷开采”成套技术的智能化。

（3）深化实用矿山压力控制理论，建立“智能化开采指挥中心”，集事故预测、实施监控、控制决策、人身防护功能于一体，并可满足无线通讯和电液遥控操作距离的要求，方便工作人员及时进入工作地点视事，完成相关信息采集系统和决策软件开发任务。

（4）完成重大事故预测和控制决策及其实施监控支持系统建设的实用性突破。融合事故预测和控制决策模型和相关信息基础建设于一体的决策支持系统，包括采前预测和控制决策，以及实施过程中，根据监测仪表手段采集的岩层运动和应力场应力分布等动态信息，判断事故控制效果，提出新的控制决策实施方案等2个部分。4 结语

煤炭产量在我国能源结构中比重超过65%,是国民经济发展和国力保障的重要基础。虽然经过数十年的发展完善，顶板、瓦斯、冲击地压、透水等重大事故仍然没有从根本上（即在依靠正确的理论指导和现代装备、管理手段的基础上）得到控制，严重影响我国煤炭安全生产形象。煤炭安全高效开采技术取得的突破所产生的经济和社会效益已经显现，但要突破传统管理模式的束缚，实现煤矿安全高效生产和环境灾害控制决策和实施监控的信息化、智能化和可视化，最大限度地采出煤炭资源，还需要持续进行依靠正确的思想理论指导和现代高新技术的安全高效智能化开采的理论科学研究，这将是当前乃至今后一个时期的主要工作。参考文献：

[1] 钱鸣高，许家林，缪协兴．煤矿绿色开采技术[ J ]，中国矿业大学学报，2003，32（4）：343－347． [2] 钱鸣高，缪协兴，许家林，等．论科学采矿[ J ]，采矿与安全工程学报，2008，25（1）：1－10．