采煤技术发展现状及趋势分析

采煤技术发展现状及趋势分析摘要：采煤技术的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤技术的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。关键词：采煤技术；发展；现状；趋势我国煤矿采煤技术的发展，受到了国外发达国家在采煤中应用液压支架电液控制系统的影响，在实际的操作中达到了高度的自动化。在20世纪80年代中期以前，我国对于煤层的开采，尤其是高难度厚煤层的开采主要集中在分层开采的技术之上。因为当时无论是煤矿理论还是煤矿装备都处于一种相对落后的状态，因此无论是生产安全还是生产管理难度都相对较大。随着技术的不断发展，在1984年，我国成功的取得了综采放顶开采的试验，这标志着我国煤炭采煤技术的进步。将电气自动化技术在煤矿采煤中得到应用，是国内煤炭行业发展的主要动力和长远目标。1我国采煤技术存在的问题采煤技术水平仍然较低，技术装备较差，采煤机制造技术落后。与国外同行业相比，在机电一体化、智能化、自动化的控制技术，产品可靠性技术，数字集成技术与计算机辅助设计技术，仍然存在较大差距。在采煤机械化系统，运输系统、采场围岩控制系统、巷道准备系统和辅助运输系统技术装备较差，功率及生产能力较小，机械化程度和工效普遍不高。引进消化国外先进设备方面不够。在井下自救系统、避灾系统、个人防护装备水平仍然很低，对瓦斯等重大灾害预测预报的仪器、仪表还不能完全达到要求，对安全事故的防治技术及装备不能充分有效防治灾害或最大限度减轻灾害。煤矿重大科技攻关课题难以实现，重大安全技术问题难以解决。目前我国煤矿在“一通三防”、防治水、矿井深部地压、冲击地压、高温害和支护等方面存在许多技术难题，严重威胁着煤矿安全生产，这些涉及行业技术发展共性基础性和前瞻性的重大科技工作课题，国家支持范围和力度与过去相比大大减少。2煤炭开采技术的发展趋势现代科学技术前沿具有明显的时域、领域和动态特性。信息科学、材料科学、生命科学、纳米科学、管理科里和制造科学是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界。不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚焦，经济的发展和社会的进步对矿山机械产生新的要求和期望。采煤技术发展的总趋势将是数字化、智能化、精密化、微型化、生态化和宜人化。2.1改进采煤方法和工艺随着大规模粗放性开采，适合长壁开采的煤炭资源日益减少，但长壁开采后的残留煤柱，不能布置长壁式残采煤区，不规划块段等的煤炭储量却在逐年上升，一些城市和村镇的建筑物下、铁路下、水体下（以下简称“三下”）压煤量也很大；另外，处于矿区煤田的边缘地带、小的地质构造附近的煤炭，均不能用常规的长壁开采技术采出，因此，短壁开采技术将有很大的发展空间。为满足适应短壁开采，又可快速掘进的需求，将需要开发出能够进行横轴与纵轴切割方式互换的用于半煤岩巷道掘进和煤巷快速掘进的掘进机短壁开采离机遥控操作系统、连续运输系统以及短壁工作面通风安全系统等。2.2大力发展采煤机自动化技术采煤机自动化程度直接影响了矿井的综合机械化采煤技术的实施，因此提高采煤机自动化程度迫在眉睫。采煤机高度自动化主要体现在：2.2.1采煤机记忆割煤技术实现采煤机截割滚筒的自动调高,利用记忆切割实现采煤机工作路径的记忆,采煤机利用记忆的相应位置的切割参数自动工作;当煤层地质条件发生变化,采煤机记忆的相应参数与实际参数不一致时,利用人工免疫理论进行数据处理和工作状态判断,实现采煤机截割滚筒的自适应调高。2.2.2采煤机与液压支架联动技术支架可以及时获得采煤机的位置和方向信息,并根据这些信息自动控制支架的动作。采煤机和支架间的信息传输、电液系统的自动控制是实现采煤机与支架联动的关键技术。2.2.3工作面显示与信息传输系统开发工作面远距离无线高速信号传输装置，解决采煤机工作影像高可靠实时传输的研究。在采煤机上安装高清晰低光摄像头,随机监测滚筒位置,并将视频信息通过随机光缆传至回采巷道控制台计算机。操作人员可以在工作面输送机头通过监视计算机监视采煤机工作情况。2.3采用矿井网络化监测监控技术为适应高度集中化生产模式和煤矿生产集团化管理模式，先进采煤国家研制开发了矿井自动化监测监控系统，主要生产环节已基本实现自动化监测监控。全矿井综合自动化监测监控系统集语言、数据、图像于一体，兼容各种专用监控系统功能的综合监控网络系统，将监测、控制、通信功能合成一网，并发展灵活、方便的无线接入技术。监控系统覆盖全矿井各生产环节，包括现场监测监控层、生产与安全集中控制监视层、信息管理层3个层次，通过各种矿用控制器、传感器、通信终端、摄像器等实现对综采工作面和矿井运输、通风、排水等设备和矿井瓦斯、煤尘等安全参数的自动化监测和监控。区域水文地质条件。2.4充填开采我国多数煤矿存在建筑物下、水体下、铁路下压煤的问题,充填采矿法对解决这类问题具有重要的意义。充填开采法是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。用充填技术的目的是控制岩层的运动，所以，应当对充填开采地表沉陷与岩层破断的运动规律进行深入研究，形成能够满足地表沉陷与岩层移动控制要求的开采理论与方法。充填采煤能力的提高应当作为以后的研究重点。具体来说，在充填采煤技术的研究方向确定的前提下，可以从以下几个方面着手进行研究：对充填材料的改善，尽量避免采煤作业受到充填体的固化时间限制，比如采用气体作充填材料、充填材料早期强度提高；充填量控制，实施部分充填的方法；充填工艺的合理模式，比如采充分离等。2.5煤炭地下气化技术煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧,通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法,它是国际首创。煤炭地下气化技术具有投资少、安全、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益好等优点,尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高、“三下”压煤严重的矿区，具有广阔的推广应用前景。3结束语采煤技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，采煤技术是我们的薄弱环节。我国正处于社会经济发展的关键和敏感时期，而当下采煤技