我国采煤技术的发展方向探析

摘 要：分析了能源结构以煤为主、煤炭分布不均以及煤层开采条件复杂多样等我国煤矿开采特点，同时探讨了构建集中和高产矿井、发展各种煤层条件下的采煤机械化以及完善采煤方法和开采布置等我国采煤技术发展的主要目标，并研究了深矿井开采技术、“三下”采煤技术以及绿色开采技术等我国煤矿开采技术发展方向，以期为我国我国煤矿开采技术的创新提供一些参考，促进我国煤矿开采技术的不断发展。

关键词：采煤技术；发展方向；绿色开采

我国煤炭资源十分丰富，同时在我国能源结构中占有主要位置，对于我国国民经济中的稳定和快速发展具有重要意义。然而，我国煤炭资源分布不均匀，同时煤层开采条件复杂多样。对此，应当积累采煤技术的经验，注重先进采煤技术的引进和自主研发，加强采煤技术的不断创新，推动我国采煤技术的不断发展。

1 我国煤矿开采特点

我国煤炭资源较为丰富，同时也是煤炭资源使用大国。近年来，随着我国社会的不断发展，对煤炭资源的使用量不断增大，我国应当不断引进先进的采煤技术，同时注重对采煤技术的创新，提升采煤产量和效率，确保煤矿资源的供需持衡。我国煤矿开采特点主要体现在以下几点：第一，能源结构以煤为主。我国居民在日常生产和生活中对煤炭资源的需求量远高于其他能源，据相关统计数据表明，2103年我国一次性能源消费结构中煤炭资源大约为67%，我国目前的能源结构仍然以煤为主。第二，煤炭分布分布不均。尽管我国煤炭资源存储十分丰富，然而在我国广袤的国土上煤炭资源的分布受到不同地区的地理条件和地质情况的影响，呈现出不均匀现象，主要表现为西多东少、北富南贫。第三，煤层开采条件复杂多样。不同地区的地理条件、水文条件以及地质结构使得我国矿井开采的煤层地质条件具有最广泛的多样性，既有稳定煤层又有不稳定煤层，既有缓倾角煤层又有急倾角煤层，同时煤层的表土厚度与埋深大小也存在一定差异。我国煤层地质条件总体上以开采多煤层、总厚大、倾角缓、低瓦斯、表土不厚以及埋深不大的煤层为主。

2 我国采煤技术发展的主要目标

2.1 构建构建集中和高产矿井

构建生产高度集中、可靠、高效率以及高效益的矿井应当大力发展与之相应相适应的煤层地质条件的探测与评价，发展强力、高效、可靠的采煤装备与工艺，构建简单、连续、可靠的生产系统和开采布置，同时不断研发煤矿开采过程的监控及科学管理等相互匹配的成套技术，提升煤矿开采水平，从而提升矿井产量。同时，也应当大力展适于大型露天煤矿、特大型露天矿的高产高效工艺，并加大相关开采配套设备的研发。在进行地质条件和技术层次较差的骨干矿井开采时，应当采用集中生产的开采模式，以提升其开采效率，从而提高其生产效率以及经济效益。

2.2 发展各种煤层条件下的采煤机械化

综合机械化采煤在煤矿的开采中具有独特优势，可以将综合机械化采煤作为煤矿开采技术的主导发展方向，不断对综合机械化采煤设备进行改进和创新，提升综合机械化采煤设备的适应水平，从而提升综合机械化采煤设备的适用范围和在采煤中所占比重。对于普通机械化采煤应当不断对设备及工艺进行改进，扩大器适应性，提升器单产和应用水平。同时， 也应当注重发展小煤矿采煤的简易机械化，提升各煤层条件下机械化采煤的普及率。

2.3 完善采煤方法和开采布置

放顶煤开采具有高产高效的优势，具有较高的技术经济效益。在发展采煤技术过程中，应当不断改进采放工艺，完善各项技术安全措施，在确保采煤的安全性和可靠性的同时，提升煤矿产量。对于急倾斜煤层、薄煤层、不稳定煤层以及有煤与瓦斯突出危险煤层等难采煤层，应当注重采煤方法的创新和采煤工艺的改进，提升其技术经济效果。

3 我国煤矿开采技术发展方向

3.1 深矿井开采技术

煤层开采的技术控制、冲击地压的防护、巷道挖掘布置、矿井瓦斯含量防范、以及井下通风设置等内容是深矿井开采技术的关键。深矿井开采技术需要研究的内容相对较多，一方面需要研究深井周围的地质情况，如深井周围的岩石质地、种类、状态及分布情况。另一方面需要研究深井作业安全问题。为确保深矿井作业安全，深矿井开采技术需要研究深井开采环境变化对瓦斯含量变化的影响，同时也应当研究井巷道在掘进过程中的支护防护与支护的设置、深井井下冲击地压的防护监控技术以及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。此外，还应当注重深井开采效率的研究，注重高效高产开采的有关配套设备技术的应用管理，提升煤矿开采效率。

3.2 “三下”采煤技术

在采煤过程中应用“三下”采煤技术时，应当对注重对相关数值的模拟计算和相似材料的模拟，同时注重对开采区演示形成原因、过程以及地面沉降产生时间和具体原因的研究，以便对采上覆岩层运动和地表沉陷规律，确保开采区上部岩层的结构安全。“三下”采煤技术的应用，还应当对矿区附近土地表面、建筑物地下水资源保护的合理方案进行全面深入的研究，同时注重开采系统的优化和各种煤矿回填技术、房屋加固技术的应用，确保煤矿开采对当地的自然环境和人们生活不会产生影响，保障煤矿开采区域人们的生产生活和生命财产安全。此外，应用“三下”采煤技术时，还应当注重对矿区近水体的开采计划以及工艺参数优化的研究，制定开采深陷控制、土地污染控制以及水资源污染控制相关技术方案和措施，确保煤炭开采与开采城市的良性、健康发展。

3.3 绿色开采技术

在煤矿的开采一定程度上会对城市空气、水资源以及土壤造成严重污染，对此，在煤炭开采过程中应当大力发展绿色开采技术。在煤矿开采过程中，应当结合开采实践经验，研注重各种地质条件下煤矿巷道掘进技术和巷道选择布置技术的研究，确保技术方法以及设备选择、布置与煤层地质条件的最优结合，在降低资源消耗的同时，提升煤矿产量。在煤矿开采过程中，应当注重边开采边填埋技术的研究，确保在煤矿开采过程中，矸石基本不出地面，有效降低开采过程中煤矸石的出矸率，从而有效实现煤炭的无轨轮、单轨吊辅助的一条龙生产方式，同步进行综合开采和综合开掘，有效提升煤矿开采效率。同时，在煤炭开采中，也应当注重优化矿井的开掘技术和巷道掘进技术、矿井开采区和工作面的参数优化，并对巷道的位置选择布置进行简化，实现集中开拓、集中准备以及集中回踩，有效降低煤炭开采过程中的产生的环境污染。

4 结语

目前，我国能源结构以煤为主，然而煤炭资源在分布方面呈现出不均匀现象，且我国煤层的开采条件具有复杂性和多样性。对此，在煤矿的开采过程中，应当构建集中和高产矿井，发展各种煤层条件下的采煤机械化，完善采煤方法和开采布置，同时注重深矿井开采技术、“三下”采煤技术以及绿色开采技术在我国煤矿开采中的应用，提升煤矿的开采质量和效率，推动我国煤矿开采技术的不断发展。

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作者简介：勾金文（1975—），男，山西朔州人，工程师，主要从事：采矿技术管理工作。