我国煤炭开采技术现状及实例分析

目录

一、理论研究 (2)

二、我国煤炭开采现状 (2)

三、煤炭开采技术的发展趋势 (4)

四、煤炭开采的发展方向 (4)

五、实例分析 (5)

六、结语 (6)

我国煤炭开采技术现状及实例分析

摘要：煤炭是我国最主要的能源结构成分，在国民经济发展中起着关键作

用。煤炭开采技术作为我国一项重要的生产项目，煤炭开采技术也在不断提高，先进的开采技术不仅能提高媒体开采效率，也能降低煤炭生产安全事故的发生率，因此煤炭开采技术成为了人们关注和研究的热点。随着我国煤炭工业的快速发展,我国在煤炭机械化开采技术及装备的研发方面做了大量投入,煤炭机械化在开采技术及开采装备方面都有了很大提高,在很多技术难关上都取得了很大的突破,煤炭工业整体技术水平进步越来越快。煤炭开采具有技术结构多元化和发展迅速等特点。

据统计，我国2010年一次能源生产和消费结构中，煤炭的比重分别为77.4%和68.6%，煤炭在当前甚至是将来相当长时期内仍将是我国的主体能源。随着煤炭科技的发展，我国的煤炭开采也将不断地向着安全、高效、高利用和绿色开采发展。在煤炭开采技术发展过程中，最重要的两种技术分别是支炉技术和开采技术，这两种技术缺一不可，共同推动着煤炭开采技术的发展。

本文以我国煤炭开采技术为中心展开,阐述了我国煤矿开采技术的现状,分析了煤炭开采技术的发展趋势,提出了可行的创新发展措施,具有一定的借鉴价值。

关键词：煤炭开采技术；现状；发展；实例分析

一、理论研究

1、松动圈理论

天然岩体是一种特殊的非均质非线性材料，在各向应力作用下，岩体处于长期的平衡状态。在地质岩体内开挖巷道，围岩处于近似的二向应力状态，应力出现重分布，直至达到另一个平衡状态为止。在此期间巷道围岩内部出现一个破裂区，通常称为松动圈。董方庭教授提出的松动圈理论，为我国煤矿巷道的开挖和支护设计提供了很好的依据。

2、关键层理论

通常采煤工作面顶板分三个岩层：垮落带、裂隙带和缓沉带。钱鸣高院士基于理论分析和众多的实践经验，提出了岩层控制的关键层理论，认为：在采场覆岩层中存在着多层岩层时，对岩体活动全部或局部起控制作用的岩层称为关键层，关键层的断裂将导致全部或相当部分的上覆岩层产生整体运动。缪协兴又对采动覆岩中关键层的复合效应作了深入的分析，认为当覆岩中存在两层以上坚硬岩层时，无论上部或是下部坚硬岩层都将对下部或上部坚硬岩层的采动变形和破断产生影响，也即对采动覆岩变形、破断和移动全过程产生影响。两个硬岩层之间的复合效应主要与其间距有关，当间距与坚硬岩层厚度没有量级差别时，复合效应最明显。

二、我国煤炭开采现状

煤炭企业集团化发展，集团下属企业多、分布企业多、分布地域广，企业结构复杂，存在多级、多专业的管理部门。煤炭产品在生产、销售等过程中容易损耗；煤炭企业在生产经营中所需资金密集度打、所需物资种类繁多；在煤炭生产过程中不可控的因素较多，导致生产计划的不准确和材料消耗的随机性比较大，

所以对产品的监控以及陈本的控制非常重要。受作业环境的影响，煤炭企业生产技术具有特殊专业要求，涉及面广，专业技术性强。生产过程复杂，生产系统行使多样，各系统协调运作、管理难度大。井下作业环境的特殊复杂些，使行业生产技术具有特殊专业要求，涉及面广、种类多、管理难度大，安全生产市煤矿管理工作的重点，煤矿安全监测系统技术复杂、形式多样，监控数据量大。

煤炭企业由劳动密集型转向资本及技术高密集型。在矿业开采方面实现日产万吨的超大型综合机械化，采煤工作方面为核心的生产工艺。在实现煤炭生产工艺综合机械化的基础上，向遥控和自动化发展，机器人与人工智能和专家系统相结合，为采煤自动化开辟了新的途径。煤炭企业向大型化、集中化、多元化和国际化发展。煤炭企业经营也趋向多元化。电力需求的增长，洁净煤技术的发展，促进煤炭--电力--化工--建材联合企业的发展。外包采掘生产开始应用于煤炭企业。采掘行业的安全将不断提高，安全性更加受重视。环境治理及综合利用成为煤炭企业经营的重要方面。采掘工人将变得自由化、市场化。

必须指出的是，在我国矿产品量再世界局前茅这一成绩的背后，是对自然资源的过度开采。相对于庞大的人口规模，我国的矿产资源本来就十分贫乏。即使不考虑这一因素，就各种矿产的绝对存储量来说，与其他一些国家相比，我国的存储量也不算富集。但我国许多种矿产品生产长期维持高产，这不能不说市对自然资源的不计后果的开发。

不顾储量多少、毫无节制的掠夺性开采，使我国的大多数矿产品资源面临将在近期枯竭的局面。根据联合国《矿产业统计年鉴》、《能源统计年鉴》，世界金属协会《金属统计》的数据综合整理而成的我国矿产资源开采年限的统计，金属矿开采存储的数值为金属净含量，可开采年数由开采存储量除以1999年或1997年的当年产量求得。12中矿产品当中，只有3中的开采可以继续维持100年以上，其他矿产品，包括在我国矿产资源当中存储量最大的煤炭在内，可开采的年限仅有50年左右。可以说，我国对自然资源过度开发问题在很大程度上是总体性的。

1、支炉技术

碹体支护是我国最早的支护方式之一，在早期地质条件较好的岩体中广泛应用。随着煤炭开采的增加和地质条件的复杂性与差异性，简单的碹体支护渐渐不能支撑岩体的高应力。锚杆支护，利用围岩自身来承载压力，弥补了被动支护的诸多不足，开创了围岩主动支护的先河。然而在我国山东和安徽等地区部分岩层，高应力、高地温、岩体破碎较为普遍，地质条件更为复杂，单一的支护方式无法满足支护条件。耦合支护理论的提出，根据实际情况，同时采用两种或多种不同的支护方式，实现了完美的互补，更好的支护围岩。比如李冲等针对深井软岩巷道地压大、变形大、难支护的特点，提出了各种支护之间以及支护体与围岩之间耦合的锚索-网壳衬砌耦合支护技术，并在曲江矿运输大巷进行运用，得到了很好的支护效果。

2、开采技术

炮采技术在我国煤炭开采中最早得到应用和普及，其施工方便、成本低，但是开采效率低下、安全系数差。随着我国科技实力的渐渐提升，综合机械化采煤得到了很好的发展，在大大提高采煤效率的同时，更加保证了工人的人身安全。所谓综合机械化采煤技术，即在整个采煤过程中机械化率达到95%或以上。综合机械化采煤过程中的机械通常包括液压支架、采煤机、刮板输送机和胶带输送机