煤炭技术现状与发展方向

煤炭工业技术现状与发展方向

一、煤炭开采技术现状

1、煤炭在经济结构中仍占主体地位

在21世纪前50年内，世界能源的发展趋势仍将以化石燃料为主，其中煤炭是最安全、最经济、最可靠的能源。我国煤炭资源总量为5.6万亿t，占世界总储量的11%。煤炭在全国一次能源生产和消费中的比例长期占70%以上，在本世纪前30年内，煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位。

2、国外煤炭开采技术装备水平的最新发展

二十世纪末期以来，高新技术不断向传统采矿领域渗透，形成了以德国DBT、Eickhoff 和美国JOY公司为代表的国际采矿设备厂商，基本垄断了综采设备的高端产品市场，代表了综采设备技术的发展方向。

目前，国际上煤炭开采技术装备发展的主要技术特点是：

（1）设备功率增大。新型电牵引采煤机总功率已达1500～2000kW，最大牵引速度达到30m/min以上，设备生产能力达到了3000t/h以上；工作面刮板输送机向着大运量、软启动、高强度、重型化和高可靠性方向发展，其输送量已达6000t/h，装机功率4×800kW，整机寿命（过煤量）达1000万t以上，最高达2000万t；

（2）支架性能提高。液压支架为高工作阻力的支架，支护工作阻力6000－10000kN，最大12000kN，支架结构为整体顶梁，支架控制方式为环形供液及电液阀控制，支架的寿命试验高达50000次以上；

（3）顺槽带式输送机已向长距离、大运量、高带速的主要方向发展。目前装机功率已达4×970 kW，运输能力已达5500 t/h，带速5m/s以上；

（4）综采工作面可以实现自动化生产；

（5）综采工作面的设备的供电电压已从1140V等级分别提高到2300V、3300V、4160 V、5000V等级，大大改善了采区电网和工作面大功率电气设备的运行工况。

3、国内煤炭开采技术的发展现状：

（1）采用先进开采技术与装备，工作面单产与效率大幅提高。已出现多个千万吨级的矿井或采煤工作面，设计能力2000万t/a的矿井（布尔台矿）已经问世。

（2）开采深度增加，开采条件复杂，开采难度加大。我国煤炭开采主要以井工开采为主，露天开采产量仅为5%左右。远远低于世界主要产煤国露采产量比重（加拿大露采产量比重8 8%，德国78%，美国61.5%，俄国56%）。目前，我国煤矿开采深度以每年8～12m的速度增加，深井开采问题日益突现。

（3）矿区环境污染问题未得到实质性改变。煤层气开发尚处于起步阶段。目前，全国年瓦斯排放总量约100亿m3左右，但实际利用量只有20多亿m3，相当于年损失500多万t标准煤。另外，煤矸石排放、地表沉陷、地表水损失与地下水污染等现象普遍存在。

二、煤炭工业技术发展方向

1、加大机械化开采水平，进一步提高煤炭行业生产效率

不断提高煤田地质勘探精度及巷道掘进与支护技术水平、提升煤矿综采成套装备水平，建设高产高效矿井。在薄及中厚煤层中推广刨煤机、螺旋钻采煤机等现代化手段，建设无人工作面。

2、加大矿井灾害治理力度，提高防灾抗灾能力

不断改进煤矿瓦斯、火灾、水灾等治理技术与装备水平，提高灾害预测预报能力。

3、深入研究深井开采技术

进一步研究深井开采过程中的“三高一扰动”问题，即高应力、高地温、高岩溶承压水和强烈的开采扰动。研究解决深井巷道与采场的支护、瓦斯突出、地温异常等问题。

4、保护环境，科学开采

进一步研究“三下一上”开采难题，减小开采过程对地表的破坏程度；研究矸石利用、充填开采问题，解放“三下”压煤，提高煤炭资源的回收率；研究保水开采、绿色开采，最终实现科学开采。

5、深入双能源开采技术

加快研究煤与煤层气双能源共采技术，不断提升洁净煤技术水平，加快发展煤炭资源的综合加工利用。

6、重视井下热能利用技术

加快研究井下热能（热风、热水）利用技术，变热害为热能，变井下降温过程为热能的提取过程，既改善了作业环境，又节约了能源、提高了安全程度，做到一举多得。