煤矿采矿技术及发展趋势

煤矿采矿技术及发展趋势摘要：当前科技经济的不断发展形势，使得人们越来越意识到能源对于人类生存的重要性。而作为人类最重要的能源之一，煤炭的需求形势也越来越严峻。因此，加强对煤矿开采技术的研究，实现对采矿技术的推广与应用，与我们的生活息息相关。本文就根据我国目前煤矿采矿技术的现状，对煤矿采矿技术的发展趋势作出了进一步的阐述。关键词：煤矿采矿技术发展应用趋势煤矿采矿是我国的支柱行业，然而我国的采矿技术仍然比较传统，造成采矿效率和生产效率都比较低下。因此煤矿开采应当按照更高的要求，提高采煤工艺水平，推广并应用安全高效的采矿技术。一、煤矿采矿技术的重要性 科学发展煤矿开采，始终离不开煤矿开采技术进步和完善。煤矿开采的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。煤矿开采工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代煤矿开采工艺的发展方向是高效、高产、高可靠性和高安全性，开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高可靠性、高度集中的高产高效煤矿开采技术。以生产集中化和提高工作面为核心，以提高生产效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下的高可靠性、高效能的采煤装备和工艺，生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，高效、可靠、简单的开采布置和生产系统，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，使工艺和装备进一步得到完善，应用水平和范围不断提高、扩大，加强煤矿开采的机械化程度。 二、我国煤矿资源现状及煤矿开采面临的挑战1.我国煤炭资源现状我国煤炭资源比较丰富、品种比较齐全，但是由于对资源的勘探程度比较低，并且人口数量大，使得人均占有量和经济可采储量较少。同时浪费和破坏资源的现象比较严重，煤炭资源开发始终受到水资源和生态环境的严重制约。我国煤炭资源呈不均衡的区域分布。秦岭、大别山的北边，煤炭储量为全国总储量的90.7%，其中晋、陕、蒙三省（区）就已经拥有全国的65%。资源保证程度低。截止2000年末，我国尚有约600亿吨精查储量的煤炭资源未被利用，而目前仅有300亿吨左右的煤炭可供大中型矿井利用。据估测计算，至2020年，煤炭精查储量需增加约1250亿吨。当前我国浪费和破坏资源的现状比较严重。有相当一部分煤矿企业种存在着”吃肥丢瘦”、”采厚弃薄”等资源浪费的现象，在资源富集地区，小型矿井资源回收率仅有10%～15%，而全国煤矿平均资源回收率已经是30%～35%左右。我国的整装煤田适合建设大型煤炭基地，但是有许多已经被被随意地分割肢解。2.我国煤矿开采面临的挑战2.1煤矿开采技术水平低如果不包括部分国有的大矿，我国大多数煤矿生产装备比较差，技术水平偏低，效率低下。全国煤矿开采的机械化程度仅仅只有42％，在乡镇煤矿开采时，往往都采用的是非机械化的煤矿开采方式。据调查研究，2004年我国煤炭总产量的39％是来自于乡镇煤矿，但是在人员伤亡和资源消耗方面，却是付出了相当大的代价。2.2部分煤矿超能力生产据统计，2003年我国国有煤矿产量为11.2亿吨，但是其中就有1.42亿吨的煤炭是无能力和超能力的矿井生产的，有13%来自国有煤矿产量。超能力、超强度地进行煤矿生产，虽然使国民经济发展需求得到了满足，但是这样也造成一定的负面影响，使煤矿开采年限不断缩短，对煤矿的安全生产造成了严重的威胁。2.3大中型煤矿煤炭供给能力不足据预测，我国现有生产煤矿和在建煤矿的合计生产能力到2010年和2020年分别为17.7亿吨和14.7亿吨。要实现煤炭产需平衡，需要再建设一批新井和扩大现有煤矿的生产能力，预计到2010年和2020年分别需要再增加生产能力4.5亿吨和11.1亿吨。三、我国煤矿采矿技术现状1.煤矿开采技术发展迅猛我国煤矿技术是不断发展进步的，尤其是随着近两年计算机技术以及网络技术的发展，煤矿开采技术取得良好的发展成果，实现了重大突破。有效实现了煤炭开采技术的进步，主要表现在采用综合放顶技术以及坚硬式顶板管理技术、大型综合开采技术来实现开采技术的突破，有效实现了煤炭开采技术的提高。2.煤矿开采技术的多元化改革开放以来，我国经济所有制形式多样，煤矿企业主要有公有制、集体制以及个体制等。由于不同体制的煤矿企业经济投资不够并且科学技术水平不一，各个煤矿使用的开采技术也不一样。主要有全机械化、半机械化以及全手工生产等。虽然煤矿开采技术多样，但是科学高效的生产是现如今煤炭技术发展的重要措施。3.环保型开采技术取得了良好进步煤炭开采虽然为社会输送了大批的能源，但是由于开采不合理等问题的存在，煤炭开采还带来了严重的环境问题。最为典型的问题就是地表资源的浪费和地下水资源的污染，部分煤矿开采还造成大气污染的产生。针对这种情况，我国煤炭开采技术逐步提高了技术的环保水平。四、煤矿采矿技术的发展趋势 1.开采工艺多样化煤矿开采的重要内容离不开煤矿开采工艺，其是煤矿开采的永恒主题。根据我国煤矿开采的具体情况，不难看出现代煤矿开采工艺的主要发展方向是完成煤矿开采技术与现代高科技术的有效结合，研发制造智能高效的开采设备，创造缓倾斜厚式开采技术、缓倾斜薄式煤层开采技术、硬顶板煤矿开采技术，使煤矿发展水平不断改进与提升，完善提高煤矿工艺，确保煤矿开采的安全性、可靠性以及科学性。2.深井技术不断强化由于我国煤矿浅部易采资源的不断减少，所以深部的煤矿采矿发展趋势越来越明显，但是深部的煤矿资源往往具有这些特点：地压较大、埋藏较深、岩温较高，正是这些特点使得煤矿开采的难度不断加大。基于此，许多深井技术的应用与发展进一步加强。例如，深井采矿严格规范要求着机械设备和采矿工艺的适应性等诸多方面，使得其在煤炭提升、结构支护、通风条件、地下排水等方面的技术应用不断深化。通过完善采矿机械设备的整体性能，改善开采技术的适用性，使深井技术的开发力度不断强化，同时为了开采出更多的深井煤炭资源，提高灭口开采的科学性，还需要加强对安全、低能耗和高效技术的开发力度。3.采煤技术的智能化随着我国现代科技水平的高速发展与不断进步，数字化、智能化已经成为我们这个时代的主要特征。煤矿开采行业对于各种通讯技术、自动化技术、信息技术和定位技术的应用越来越普遍，使传统煤矿开采行业在组织管理和生产工艺方面取得了一定的发展与创新。采矿技术的智能化其中表现为无人工作、遥控采矿甚至无人矿井等特点。另外，智能化采矿技术主要包括采矿设备的智能控制技术，数字化矿山技术，信息快速处理，过程监控，露天和地下矿通讯，定位与导航技术等。目前，美国、澳大利亚、加拿大等国家已经有啦良好的智能化采矿基础，一方面这些国家大量地开发研究智能化设备和配套技术，另一方面他们还加大了对这些新的采矿技术的应用，逐渐实现推广和应用智能化采矿的目标。尽管我国的智能化采矿技术目前仍然处于起步的开发阶段，但在未来发展与应用过程中必然会实现一个质的飞跃。 4.煤场地下气优化煤场地下气优化技术的主要特点是：投资少、见效快、人力成本低以及工期短等。作为当前的一种非常先进的采煤方法，煤场地下优化技术的原理是对地下煤炭进行控制燃烧，然后收集产生出来的的可燃性气体。目前我国煤炭质量比较差的地区尤其适用这种技术，并且这种技术需要对两个阶段、大断面以及长通道等典型的煤场地下气进行深入地研究。5.采煤技术的生态化 开采煤矿资源，往往会导致大量的气体污染、水污染以及固体废弃物污染，如果在地下采空区进行开采，还有可能造成一些地质灾害，如地面塌陷，严重的话会毁灭性地破坏整个自然生态环境，严重危害着人们的社会经济生活。因此，煤矿开采行业必须将采煤技术生态化作为一项十分重要并且紧迫的任务，在进行采矿技术的开发研究时，充分做好矿上环境的保护措施。保证煤矿生产效率和经济效益得到提高，同时也要确保废弃物的排放量得到降低，将无污染、可持续、无废料作为煤矿开采技术的发展方向，满足煤矿