关于煤矿开采技术现状及发展趋势的研究

【摘要】本文对采矿技术以及未来的新技术趋势，指明采矿技术采用先进的开采技术和设备装置，同时配备了严格的生产监控系统，着力提升开采工艺技术，最终确保采煤过程中的人员安全、产量高效和系统可靠。

【关键词】煤矿；开采技术；发展

一、我国煤矿开采技术的现状概述

由于经济和科学技术发展水平的不均衡，煤矿开采技术出现机械化、半机械化以及手工生产的多种技术结构。目前我国的煤矿开采技术正处在多元化的发展层次结构和体系之中。我国煤矿开采技术发展至今呈现了一些比较成熟的技术等各种大型综合开采技术水平都突飞猛进，为煤矿开采提供了技术保障。

1.1采场围岩控制技术

在长壁工作面开采技术的引领下，目前采场围岩控制技术已经成为众多技术中的核心，也是常用的采煤技术。此项技术的研究人员为采场顶板结构理论、采场顶板运动参数、采场支承压力分布规律等理论的推陈出新做出了巨大贡献。这些进步的理论运用到实际的技术上，使得采场围岩控制技术在原来的基础上有了新的突破，起到减少生产事故，提升产煤效率的良好作用。

实际运用中，针对急倾斜、不稳定地质构造、复杂的高深采场等各种地质煤层及开采条件，进行科学分析；研究坚硬顶板与破碎顶板条件下，应用高技术低成本岩层控制技术和放顶煤开采岩层与支架围岩的相互作用机理；研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理和支架、顶煤、直接顶、基本顶之间的相互作用关系；研究坚硬顶板与破碎顶板等低劣条件下，支护质量与顶板动态监测技术、冲击地压的预测和防治技术等科学合理的岩层控制技术，最终确保采煤过程的安全、高产和经济。

1.2深矿井开采技术

我国的深矿井开采指埋藏在距离地表深度800m到1200m之间的煤层勘探。这些煤层有自身的五大特点：原岩应力大、岩体塑性大、矿山压力剧烈、地温高和矿井瓦斯大。因此对于煤层开采的矿压控制、围岩控制、瓦斯和热害治理、冲击地压防治以及巷道布置、深井通风等技术要求非常严格。基于上述因素的考虑，深矿井开采过程中采用深矿井开采热害治理技术、深矿井巷道快速掘进和支护技术、深矿井冲击地压防治技术、深矿井系统监测控制技术、深矿井高效开采配套技术等，来达到理想的开采效果。

1.3“三下一上”矿井采煤技术

所谓“三下一上”矿井采煤技术就是指在铁路下、建筑物下、水体下和承压水体上开采煤炭，且不破坏原本地貌的技术。我国“三下一上”采煤技术起始于50年代后期，之后发展迅猛。目前我国主要矿区，如开滦、抚顺、淄博等都采用了大量的“三下一上”矿井采煤技术，极大地提高了煤炭的开采量。建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压煤层的开采，并且做到井筒矿柱的回收，达到即开采出煤炭，又保护好地面建筑物的目的。铁路下开采指铁路干线与支线下所压煤层的开采，同时采用留下矿柱的方法来保护铁路。水体下开采包括地面水体下和地下水体下的开采。水体下开采的实质是如何确定防水和防砂矿柱的高度，此上限到地面的垂高，就是安全开采深度。承压水体上开采指可采煤层以下的承压水体上的煤层开采。

如今可通过计算机的建模分析，来寻找开采岩层运动和地表沉陷的规律；预测满足地表、建筑物和地下水保护所需要的精确开采系统和运行参数；研究水体下开采设计、工艺参数和智能装备，发展煤矿水源保护开采技术、煤矿充填减沉开采技术、煤炭瓦斯综合共采技术等沉降控制理论和关键技术，最终达到产煤总量、经济效益、环境保护和人员安全都兼顾的良好效果。

1.4浅埋煤、硬顶板、硬煤层开采技术

浅埋煤、硬顶板、硬煤层开采技术是一项集成综合技术，它的作用是以简易操作、高效可靠为目的，来提高采煤机械化智能化水平，最终一次作业增加单位面积的煤炭产量。此项集成综合技术包含以下六个方面：

（1）硬顶板控制技术，用于控制埋深浅、地压小的硬厚顶板；

（2）硬厚顶煤控制技术，用于开发埋深浅、支撑压力小硬质顶煤；

（3）顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术，用于破碎顶煤和控制顶板；

（4）缓倾斜薄煤层长壁开采技术，用于开发体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤及刨煤机、刨煤机综采的液压支架；

（5）缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采技术，用于加强完善支架结构及强度，提高支架的可靠性；

（6）高产高效综采设备保障技术，用于监控支架/围岩系统和采运设备，完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统，监测诊断乳化液泵站及液压系统的运行状态，监测油/磨屑、温度、电信号、带式输送机和刮板输送机。

二、我国煤矿开采技术的发展趋势

我国煤矿开采技术的总体趋势是朝集成化、系统化和智能化综合一体化技术发展。集成化是指采矿技术所需要的装置设备尽可能地将相关组建集中在一起，减小设备占地面积形，提高可修护性能以及方便操作；系统化就是采用统一的通信方式，对采煤过程所涉及的机械装置、电路设施等进行分类，使其集中起来有系统地展示在操作人员面前，并且需要友好的人机界面，方便简单操作，其目的是精简采煤工艺流程、提高整体系统运作的能力和时效性；智能化指的是能够通过计算机模拟采矿工艺流程，智能的预先给出在此工艺下开采煤矿的模拟效果，有利于技术人员合理的调整系统运行参数和校正各个设备装置，同时也可以实时监控采煤过程的开采层次、巷道布置情况、设备参数等，达到实时动态的反馈校正的控制效果，最终充分发挥采煤工作面装备性能，提高单位时间和面积的煤炭产量。

今后煤矿开采更愿意利用矿井集约化开拓布置技术、短壁开采技术、薄煤层开采技术、综合自动化煤矿开采技术等一些新兴技术。因为这些新技术能够大量减少各种设备的占地面积，提高设备的使用效率，优化生产工艺流程，同时也降低生产成本和管理负担，并且朝着可持续发展、低碳经济和保护环境的方面迈进。

三、结语

随着煤矿开采技术的不断革新，采煤技术运用各种先进的设备和装置，整体呈现多元化的格局，未来必将走向集成化、系统化和智能化相结合的综合一体化道路。

参考文献

[1]秦刚. 煤矿开采技术方法的发展趋势研究[J]. 民营科技，2012，（5）.

[2]王士启，李荣刚，王文亮. 浅谈我国煤炭开采技术[J]. 科技资讯，2012，（13）.

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