煤矿开采技术现状及发展趋势.pdf

中国资源综合利用 C h i n a R e s o u r c e s C o m p r e h e n s i v e U t i l i z a t i o n Vol.38， No.6 2020 年 6 月 - 1 1 4 - 综述煤矿开采技术现状及发展趋势宋伟，乔东（枣庄矿业（集团）付村煤业有限公司，山东微山 277600）摘要随着科学技术的发展，煤炭开采技术也发生了翻天覆地的变化。目前，我国部分煤炭开采企业仍然使用传统开采技术，导致开采效率和开采质量都相对较低。本文论述了煤炭开采技术现状，分析我国煤炭开采存在的问题，并且提出改进策略，指出煤炭开采行业要采用先进的技术与设备，不断提高煤炭开采的集中化、系统化、自动化与大型化水平。关键词煤矿开采；技术现状；发展趋势中图分类号TD823 文献标识码A 文章编号1008-9500202006-0114-03 DOI10.3969/j.issn.1008-9500.2020.06.036 Status and Development Trend of Coal Mining Technology Song Wei, Qiao Dong Zaozhuang Mining Group Fucun Coal Industry Co., Ltd., Weishan 277600, China Abstract With the development of science and technology, the coal mining technology has also undergone earth-shaking changes.At present, some coal mining enterprises in China still use traditional mining technology, resulting in relatively low mining efficiency and mining quality. This paper discusses the current status of coal mining technology, analyzes the problems of coal mining in China, and proposes improvement strategies, pointing out that the coal mining industry should adopt advanced technologies and equipment in order to continuously improve the level of centralized, systematic, automated and large-scale coal mining. Keywords coal mining; technology status; development trend 煤炭作为基础性能源，在维持人们日常生活的同时，也关系到社会经济的发展。煤炭含有多种矿物元素，属于不可再生基础能源。我国国土辽阔，煤炭资源储量非常丰富，作为煤炭出口大国，煤炭始终为推动我国经济的稳定发展起到了积极作用。当前，我国在煤炭开采方面所应用的技术主要有单一走向长壁采煤技术、倾斜分层走向长壁下行垮落采煤技术、放顶煤采煤技术、急倾斜煤层采煤技术等 [1-3]。煤炭开采技术的选择主要根据煤炭的埋藏状况和周边条件，煤炭开采要严格遵守安全生产原则，在充分保证开采人员生命安全的基础上进行高效开采。 1 我国当前主要采用的煤炭开采技术 1.1 单一走向长壁采煤技术该开采技术是当前应用最为广泛的一种，具有开采简单、开采成本低等优势，尤其在顶板容易发生垮落问题的缓斜、倾斜煤层中最为常用。 1.2 倾斜分层走向长壁下行垮落采煤技术该技术具有良好的经济性，但是当煤矿假顶铺设时有着较大难度，开采过程中的管理及巷道维护工作也比较复杂，影响其广泛推广。 1.3 倾斜分层倾斜长壁开采技术该技术施工工艺及布局都相对简单，工艺造价较低，有着广泛的适用性。但是，该技术也有着局限性，在于倾斜巷道距离较远，通风难度较大，生产运输也不方便，对煤炭开采过程中的效率及安全性都造成消极影响。 1.4 放顶煤开采技术该技术生产效率较高，开采成本低，但是开采期间设备损耗严重，安全性较低。收稿日期2020-04-21 作者简介宋伟（1991-），男，山东济宁人，助理工程师，研究方向煤矿智能化开采。第 6 期 - 1 1 5 - 综述宋伟等煤矿开采技术现状及发展趋势 1.5 急倾斜煤层采煤技术 20 世纪 50 年代，倾斜中厚层、薄煤层情况较多，该技术得到广泛应用，具有开采成本低、安全性高、适用性广的特点，但是技术过于陈旧，机械化程度较低，生产效率低下，缺乏生产安全性。 2 我国煤炭开采技术现状 2.1 煤炭开采技术对环境造成一定污染随着全球环境的恶化，节能减排成为所有行业发展都必须遵守的原则。我国政府对环境保护的关注度越来越高，先发展后治理的观念被逐渐淘汰，绿色无污染生产成为当前发展趋势 [4-5]。但是，煤炭开采是传统工业，受粗放型管理的影响较大，部分企业在开采中仅关注产量，对开采过程中造成的污染未给予高度关注。例如，在煤炭开采过程中，由于技术水平较低，矿井水基本都以外排形式解决，对地下水造成污染，甚至改变地层结构；有些中小煤炭开采企业在开采过程中对预留煤柱进行肆意的破坏，导致我国很多地区出现地表下陷问题，不仅影响环境，也对人的生命健康造成威胁。 2.2 煤炭开采中存在严重的安全隐患煤炭开采过程中容易发生安全事故，安全性对煤炭开采而言最为关键。传统的煤炭开采主要依赖人力完成，导致安全隐患严重，但是随着科学技术的发展，煤炭开采机械化逐渐实现，但是当前大多数煤矿还未实现安全机械化开采。企业对煤炭开采机械的管理不到位，煤矿生产中管理失误较多，一线开采员工综合组织较低，缺乏先进科学的煤炭开采技术，安全意识严重不足，导致煤炭开采安全事故的频频发生。加之企业一味追求经济效益，忽视了安全管理，更增加了安全事故的发生概率。 2.3 煤炭过度开采导致资源枯竭我国是能源大国，在传统观念中，部分人认为我国的能源是取之不尽的，这导致煤炭开采中发生了严重的能源浪费。近年，随着我国经济的快速发展，能源需求不断增加，虽然我国煤炭能源的储量相对充足，但若是一直这样过度开发就会导致煤炭资源枯竭。很多煤炭企业只从眼前利益出发，毫无节制地开采，导致煤炭过度开采，资源枯竭状况愈演愈烈，长此以往，后果不堪设想。 2.4 设备更新速度慢机械设备是保证煤炭开采高效进行的基本保障，近年，随着科学技术的不断发展，煤炭开采企业在机械设备上投入大量资金，但是与技术发展速度相比，企业更新机械设备的速度仍然非常慢，存在严重的滞后性。尤其是对于中小规模的煤炭开采企业，不愿意投入大量资金用于购买升级设备，导致我国煤炭开采仍然呈现出机械开采与人工开采各占半壁江山的情况，降低了我国煤炭开采行业的生产效率与安全性，制约着煤炭开采行业的持续发展。 3 煤炭开采技术发展方向及建议 3.1 煤炭开采技术的发展方向 3.1.1 高度集约化现代化的煤炭开采不仅要提高开采效率，还要保证开采的安全性，提高经济效益与社会效益，而大型且先进的开采机械设备可以帮助企业实现开采目标。随着计算机技术的发展，将其充分应用于煤炭开采，实现开采机械设备的一体化，有利于提高煤炭开采过程的自动化与高度集约化水平。 3.1.2 智能自动化随着科学技术的发展，煤炭开采行业必然会面临自动化与智能化升级。智能化与自动化机械设备的应用，有利于提高煤炭开采技术水平，提高煤炭开采效率。从科技发展现状来看，煤炭开采的全过程自动化监测已经初步实现，随着进一步的技术投入与资金投入，煤炭开采必然会实现自动智能化控制，为煤炭开采的安全性提供更多保障。 3.1.3 可持续发展所有行业想要实现持续稳定发展，都要将环境保护作为生产的基本前提。国家在煤炭开采方面出台了一系列政策，以保障煤炭开采中自然环境免遭过度破坏。 3.1.4 煤炭地下气化煤炭地下气化就是将煤炭在地下进行可控制的燃烧，燃烧过程中的热作用及化学作用将煤炭转变为可燃气体。该技术是一项绿色生产技术，顺应节能减排的生产要求，应用前景较为广阔。煤炭地下气化技术可以在不同环境下作业，同时有利于降低成本，能够有效缓解煤炭开采所带来的环境污染问题，推动煤炭行业的健康发展。 3.2 煤炭开采技术发展建议 3.2.1 加强煤矿的现代化管理管理水平直接关系着生产企业的生产能力，我国目前取缔了大量小型煤矿，并将其合并成大型煤矿中国资源综合利用第 6 期 - 1 1 6 - 综述进行集中管理。但是，当前煤矿管理水平仍然相对较低，很多企业未从全局出发，以长远眼光推动煤炭行业的发展。因此，提高煤矿管理水平势在必行，在实际开采过程中，要融入先进的管理方法，包括软件管理技术及硬件管理设备，都要进行相应的升级，为煤炭开采技术的发展提供有力保障，推动煤炭开采安全、高效的进行。 3.2.2 引入先进的开采设备机械设备是保障煤炭开采技术顺利实现的基础，为此煤矿必须大力引入先进机械设备，包括挖掘设备、采煤设备、运输设备等，缩小与发达国家的差距，并且随着科学技术进步而不断更新，保证煤矿开采工作的顺利开展。 3.2.3 采取严格的安全管理措施煤炭开采是个复杂的生产过程，开采过程中会遭遇很多突发状况，为煤炭开采工作人员的生命健康带来严重威胁。在煤炭开采过程中，人们要增强安全意识，将安全生产作为煤炭开采工作的首要内容。在煤炭开采过程中，实时监控安全隐患，对安全隐患进行定期排查，发现问题及时调整。对煤炭开采工作人员开展定期培训，强化其安全生产意识，针对安全生产技术及先进的开采技术进行培训，使得员工在开采过程中高度关注安全生产，在面对突发状况时采取合理的措施应对。 3.2.4 选择合理的煤炭开采技术，优化已有煤炭开采技术我国地域广袤，煤炭储量非常丰富，但所处区域有所不同，导致煤炭开采技术有着明显差异，无法采用统一的技术进行开采。在实际开采工作中，要根据煤矿所处区域及周围环境，合理选择煤炭开采技术，保证煤炭开采安全、高效，不会对周围环境造成负面影响，同时有效控制开采成本。人们要对当前我国常用的煤炭开采技术进行总结分析，对不同开采技术之间的差别与先进性进行对比，从而针对性地提出改进方案，实现已有开采技术的优化，实现煤炭的顺利开采。 3.2.5 规范煤炭开采技术，保证安全开采当前，煤炭开采过程中存在较多问题，未对开采过程进行统一与规范的管理，缺少质量管理标准，煤矿工作人员也欠缺安全管理意识，开采技术缺乏安全性。对于以上问题，要制定合理的施工技术标准，完善辅助的验收与监督机制，在实际开采生产过程中严格执行。煤炭开采安全事故成因较多，除了外界因素影响外，还包括煤矿生产监督管理制度不到位，虽然有相关管理规范，但是生产过程中不严格落实，执法部门监管不到位。在实际生产中，要从细节入手，严格做到有法必依，执法必严，对煤矿开采的任何一个环节都加强安全监控，确保煤矿开采施工的安全性。 3.2.6 提高煤矿开采人员技术水平煤炭开采是由煤矿开采人员执行的，其技术水平与综合素质直接关系到煤矿开采的质量与安全。除了技术与设备落后，缺乏安全管理理念之外，煤矿从业人员的技术水平落后也成为限制我国煤炭开采技术发展的关键因素。当前，可以从以下几点入手，提高人们的技术水平。首先，加强员工培训，由专业且经验丰富的人员向员工讲述开采注意事项及安全防护措施，针对培训内容在课下进行考核，以此提高单位现有技术人员的综合素质；第二，招聘技术水平高的员工，提升已有施工团队整体水平，以先进员工较高的施工技术与管理理念推动煤炭从业人员的进步，起到引导与模范作用，逐渐提高工作队伍的整体水平。 4 结语煤炭行业为我国其他行业与人民生活的正常运转提供了基础资源，加强煤炭开采技术管理，提高安全管理意识，推动先进机械设备的应用成为煤矿开采技术水平提升的基础。本文首先对我国煤炭开采技术现状进行分析，发现我国煤炭开采技术与机械设施存在滞后性，缺乏完善的监督管理机制，然后从管理、技术等多个角度总结了煤炭开采技术发展措施，以期推动煤炭行业的健康发展。参考文献 1 武士剑 . 煤矿开采技术存在问题及解决措施探索 [J]. 南方农机，2018，（18）114. 2 陶永峰 . 浅谈煤矿开采技术的发展及存在的问题 [J]. 知识文库，2018，（2）203. 3 李志祥 . 煤矿开采中综放综采混合开采技术 [J]. 当代旅游（高尔夫旅行），2018，（1）101. 4 王转平 . 浅谈煤矿开采技术存在的问题及解决措施 [J]. 能源与节能，2016，（12）158-159. 5 刘寒梅 . 浅析煤矿开采技术存在的问题与解决措施 [J]. 山东煤炭科技，2016，（5）20-21.