煤炭开采技术发展方向

煤炭开采技术发展方向探讨

【摘要】本文结合笔者的工作经验对煤炭开采技术与工艺进行了论述，具体的分析了有关技术与工艺在实际工作中存的优缺点，给煤炭行业的发展以及制造煤矿设备的企业在设备的研发以及创新的问题上给出了一定的建议。

【关键词】煤炭开采技术发展方向深入探讨

随着当今科学技术的不断发展，煤炭开采技术的有关研究应当面向国内和国外两个市场，同时要面向经济建设的主战场，很好的立足于科学技术的最前沿，立足于我国煤炭发展的战略所需要的技术储备，根据我国煤炭行业发展的实际情况以及技术要求，重点要自主的研究和开发拥有自主知识产权的一些煤炭的开采技术以及配套的装备。

1 开采技术及工艺的选择

煤矿行业的发展和进步，要从采煤的技术方法以及工艺上多下功夫。一旦采煤的工艺上有了突破性的提高，就会极大程度的带动其他环节的发展，当前的采煤工艺正朝着高产量、高效率、高安全性可靠性的方向发展，根本的途径则是将传统的采煤技术同先进的开采技术进行有效的结合，研究和开发出强力、高效以及安全可靠并且耐用的智能化采煤设备和监控生产的系统，进一步的改进完善采煤工艺。在研究创新型采煤工艺的时候，仍然要发展其他多样化以及多层次的工艺，拥有自己独创且可靠的采煤技术理论，开发一个高效集约化的生产技术，建设起生产的高度集中以及高可靠性、高

产高效的开采技术。把提高工作面的单产以及生产的集中化作为核心内容，把提高作业效率和经济的效益作为目标，研发在各种环境下都能高效可靠的装备以及工艺，简便高产的采煤系统和采煤布局，生产过程的监控和科学的管理相互配套的开采技术，发展在不同地理环境下机械化的采煤作业，对采煤的设备与工艺做进一步的改进，提高实际的应用能力以及开拓实际应用的范围，使开采的机械化水平和程度得到更大的提高。

（1）在进行高产和高效的现代化采煤的配套技术开发的时候应当注意的一些技术难点：①控制硬顶板技术，对硬厚顶板进行控制的技术所进行的研究，主要是通过岩层的定向水力压裂技术以及倾斜深孔的爆破等顶板的快速处理技术，促使直接顶能够实现随采随冒，提高了顶煤的回收率，并且基本顶能够按照一定的步距垮落，这就极大的帮助了顶煤的快速破碎，以及提高安全系数。②控制硬厚顶煤技术，对硬厚顶煤相关的快处理技术进行进一步的开发，这里面包含有高压注水的技术，还有就是预爆破的处理技术，促使顶煤能够实现随采随冒，更好地提升了回收率。研发顶煤的块度过大以及冒放性较差进行综放开采的一系列配套技术，这个研究不但利于顶煤的破碎，更有利于达到控制顶板的目的，又有助于放顶煤作业的新型的液压支架，较为合理的确定后部的输送机的能力。③两硬的条件下放顶煤在开采上的快速推进技术，研发一个有助于综放进行开采以及回采的技术，进一步优化工序和减少放煤具体时间，加快作业进度，在产量和效率上实现双赢。通过对宽煤巷的锚杆支

护技术进行研发和应用，能够在开采设备的规模和功率上实现大型化，有利于对连续采煤机的使用，使工作面高效高产。

（2）缓倾斜的薄煤层条件下的长臂开采。研发内容：研发小体积以及大功率具有安全可靠性的薄煤层采煤机，并研制出有助于综合开采的液压支架，进一步加强对提高工作效率的配套技术的研究。

（3）缓倾斜的厚煤层的一次采全厚大及采高长壁的综采。注重作业支架的实际强度和具体结构，另外还要注意支架在实际中的防倒滑方面是否过硬，对顶梁部位焊缝开裂问题以及四连杆能否变形做好预防，对防止千斤顶是否可能严重损坏等问题进一步加强研究，确保支架的安全性，尽量减小它与中厚煤层在产量上的差距。（4）各种高产高效率开采设备的保障系统。若想真正实现高产高效，就必须提高开机率，并且严格的监控相关的作业系统和设备。未来研究重点是借助电液控制阀组的操纵支架及改善“支架-围岩”系统的控制，更好的完善液压的信息，支架的位态以及顶板的状态和支护的质量信息的自动化采集系统。

2 深矿井的开采技术

深矿井采煤作业需要注意的是：控制住开采区域的矿压，并对冲击地压进行预防，做好矿井的通风工作，矿井的布局等等；而最需要集中克服的是：矿井的应力场分布特点以及围岩状态等等；采煤作业的场所以及工作环境上所发生的变化；深井巷道的快速掘进和支护的技术与装备；预防矿井内的冲击地压以及相关的测控技术；

矿井能够实现高效高产开采的相关技术；深井开采的热害治理技术和装备。

3 减少矸石的排放，优化巷道的布置的开采技术

针对现有的开采方式进行改良和提高并合理布局，通过这种方式来实现开采的最大效益。煤层巷道布局单一的开采，发现的矸石通常不会外运出地上，很大程度的简化了生产系统，做到了运输工作的系统化，从井口直接到达作业区域，进一步达到综掘综采同步进行的目的，极大程度的提高了作业效率，着重的研究优势矿井的开发规划以及巷道具体的布局，更好的简化巷道布局，优化作业区域的参数，对单一煤层的相关开采以及后续工作的专业技术进行细致的研究，进一步的降低了掘进率，多开巷道，更好的减少了矸石量，对在井下直接处理矸石的方法和措施以及充填材料工作方面的技

术进行研究，不但有效的降低了污染指数，而且使生产的系统不再复杂，有助于高产高效的集中化开采，应当加快研究。

4 有关“三下”开采技术

加强相似材料模拟以及在数值上的模拟计算，针对采煤过程中岩层的运动以及地面下陷等问题加大研究的力度，加大在相关理论和重点技术上的投入，另外还有地面的废气材料向垮塌的区域采取填充的工作系统，深入研究各种不一样的充填技术以及组合方式，对于村庄的房屋建筑进行有效的加固和改造，采用有助保护村庄的采煤方法，加强对村庄房屋建筑的加固和改造的技术。

5 采场围岩的控制技术

（1）完善围岩控制的相关理论。通过行之有效的开采控制技术确保采煤工作能够高效安全顺利的进行，深入的总结我国的矿山压力的研究成果，运用多种科学领域的方法技术，深入的研究各种煤层以及开采的条件，不断的完善采场围岩的控制技术。

（2）对坚硬及破碎顶板的情况下采用高效低成本的岩层控制技术的研究，因为采取高压注水以及化学加固对坚硬顶板进行处理涉及到一个程序繁琐和成本高昂的问题，因此需要研发出新的技术和工艺有效的解决实际的问题。

（3）放顶煤的开采岩层与支架-围岩的相互作用机理。针对顶煤的放落规律的探索需要用到离散元等方法，提出放顶煤的优化准则与顶煤回收率的提高的途径。

（4）针对顶板动态以及支护质量的监测技术。对原有的监测技术进行完善，进一步发展智能检测系统的作用，对用于监测的仪表进行改进，使监测的仪表更加小型化和直观。

（5）有关冲击地压方面的预测及防治。过计算机的模拟，研究冲击性的矿压显现的发生机理，研发预报技术以及遥控测量。进一步的完善和提高冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。

6 关于小煤矿的整改

针对小煤矿要给予关闭处理，并淘汰一些落后的生产方式和开采设备，改进一些小煤矿的开采工艺和方法，提高煤矿的产量和工作效率，尽最大可能减少煤矿事故的发生几率。

7 有关煤炭的地下气化技术