浅析我国煤矿开采技术发展方向

【摘 要】我国煤炭储藏量十分丰富，煤炭在我国能源结构中占有十分重要的地位，煤炭行业在我国国民经济中是重要的传统行业之一。随着科学技术的发展，煤炭行业逐步采用适合自身发展的新技术，这样不但提高了管理水平，也提高了生产效率，本文就我国煤矿开采技术的发展方向谈一下自己的看法。

【关键词】煤矿;开采技术;发展方向

我国的煤炭储藏量十分丰富，煤炭在我国能源结构中占有十分重要的地位，煤炭行业在我国国民经济中是重要的传统行业之一。随着科学技术的发展，煤炭行业逐步采用适合自身发展的新技术，这样不但提高了管理水平，而且提高了生产效率。在当今形势下，我国的煤炭开采技术需要面对国内外两个市场，我们应该从开采工作的实际需要出发，研究能够为我国煤炭开采技术带来长期效益的技术储备，同时我们还应该紧跟煤炭开采科技前沿。

１．煤炭开采情况简介

采煤方法和工艺的进步和完善是采煤学科发展的主题。中国、俄国和欧洲多采用长壁采煤方法，美国和澳大利亚等国则以短壁采煤方法为主。长壁采煤方法所开采的采煤炭产量约占世界煤炭总产量的75%。

20世纪60年代，许多采煤国家的采煤条件开始出现一些不良的局面，这些国家采矿的深度在50年代平均深度不到200米，到90年代平均凿井深度已经达到了600米，不到40年的时间凿井深度平均增加了400米。除了开凿的深度越来越大外，煤矿开采的地质条件也越来越复杂。与此同时，煤炭行业也面临石油、天然气的竞争，同时因为各种各样的煤矿灾难国家也不断出台各种严厉法规的。因此，采煤技术的改进势在必行。在上个世纪九十年代末期，煤炭行业逐步出现了许多高新技术。现在，随着工业和信息技术的发展，我国的煤矿开采技术已经进入了综合机械化时期，同时岩层控制理论和技术的改善，进一步提高了井下作业的安全性和工作效率，微处置器、计算机及专家系统的应用、自动化和机器人开采技术在不久的将来也将会被广泛应用在煤矿开采当中，它们将成为新的井下采煤系统从而取代全人力和半自动的开采方式。

2.煤炭开采发展趋向

2.1煤炭开采范围

研究表明，要想提高煤矿开采的经济效益，就必须加大原来的开采强度，拓展原来的矿井开采范围，就要增加煤层的开采深度。这就要求我们必须采用更先进、更有效的综合开采设备。

现在我国所使用的综合开采设备及相应的综采技术，能使采煤的最大小时消费能达3500t，每日煤矿的产量能够坚持在一万吨以上，综合开采工作面有的已经推进到了6000米，工作面的长度也达到200多米以上，这些开采设备和方法促进了煤矿企业对采煤方法进行改造，许多煤矿采用一些新的开采方法，像旋转工采、无煤柱开采等。

2.2矿井集中消费

实现矿井集中消费的途径有许多，例如：对现有的矿井进行改造或者兼并，对一些不太实用或效益不好的矿井进行强制关闭，同时建设一批新的高产、高效的矿井等。世界上许多煤矿都采取了这样的措施，这样不但能够使得消费集中，也能够提高煤炭开采的产量和矿井工程进度。集中消费要求我们要对设备进行定期的检查以确保他们的牢固性和可靠性，从而能够使得开采消费各个环节之间能够和谐发展，这对煤矿开采的管理和技术改进提出了新的要求。

2.3简化消费系统

我们在对煤矿进行开采时，需要使用很多大型的综合机械，这就要求我们要想方设法去简化开采工艺，争取能够实现采掘合一，节省开支。我们可以采取许多措施。例如：运用一次采厚煤层的方法取代原来的分层开采、运用新的胶带输送机减少转载次数、运用单轨吊、卡轨车或无轨车辆运输设备、材料；简化巷道布置，一巷多用等。

3.采煤设备

进入二十一世纪以来，我们的井下采煤控制系统和设备取得了很大的发展并呈现出了新的发展趋势，主要的发展方向如下：

3.1顺应性

新的采煤机能够开采厚度0.5米到6米倾斜角在60度以下的各种煤层，新的采煤机设计方式使得采煤机制造厂能够根据不同的地质条件为煤矿提供不同的专用产品，这样维修也变得十分简单。

3.2大型化

新形势下为了使得采煤设备能够减少消费和提高牢靠性，许多煤矿已经采用了大型的采煤机，采煤机的重量达130多吨，采煤机的自移支架每架也达到了50吨，中国已制出厚煤层强力支架，如山西平阳重工机械有限公司的二柱掩护式液压支架，工作阻力达10000kN。

高产工作面采区胶带保送机最大运输已达3500吨每小时，功率达1400千瓦，带宽1.5~1.6m，带速3.5~4.7m/s，最大程度运距达6000米，与此同时自动监控技术也已达到很高程度。

3.3遥控和自动化

现在，我们已经推广使用了多功能井下环境监测系统，该系统能将井下传感器测得的数据传输到控制中心的计算机网络。各种机械的遥控和自动化技术已经日趋成熟，英国的自然放射性煤岩分界传感器已经广泛向世界各国销售，美国的全自动连续采煤机已经获得了成功，英国的自动长壁工作面系统每班只需1名控制和检查人员。自动化工作面的问世已经为期不远了。

在设备工况和安全监测的根底上，已开发出以微处置器和微计算机为根底的矿井和选煤厂全过程监控系统。英国的MINOS系统已胜利地用于许多矿井。将来计算机化的矿井，可使人力比目前减少75%。

4.高产高效工作面和矿井

4.1高产工作面

目前，年产百万吨的综采工作面已很普遍，在中国已呈现了一批年产千万吨的综采工作面。美国上个世纪九十年代综采工作面匀年产1到54Mt，均效率281.2t/工，与此同时中国在二十世纪九十年代末期已经有接近年产超越1Mt的综采队76个，超越2Mt的有十几个，最高的甚至达到了410.18万t。

2002年，中国大柳塔煤矿大柳塔井综采队消费原煤874.4万t、回采工效595.31t/工；2004年，中国上湾煤矿综采队消费原煤1075.0万t、回采工效893.0t/工。

4.2高产高效矿井

在美,澳等国,90年代采用最先进技术新建的现代化长壁采煤矿井,反映了当前世界矿井开采技术的开展趋向。

美国宾夕法尼亚洲恩洛福克矿,1990年2月投产,1994年消费商品7.35Mt(原煤约10.3Mt),开采煤层厚1.7-1.8m;主斜井长度670m，倾角6°;2个综采工作面配备英国大功率(917KW)采煤机,德国自移支架.全员效率63.9t/工，是个很具有典型性的矿井。

5.结束语

煤技术也是世界煤炭大国间科技竞争的重点之一。目前，我国高效综采成套配备开发获得新突破，我们自主研制了大功率电牵引采煤机、重型刮板保送机、带电液控制系统的强力支架和大运力长间隔带式保送机，配套设备的消费能达到2000～3000t/h,成套设备总功率达到5000KW以上，开采煤层厚度达5m以上，综采工作面年产可达6～8Mt，但采煤配备关键技术仍是我国的单薄环节。只有跟上世界开展先进采煤技术的潮流，将其放在战略位置，并以足够的力度予以施行，才能尽快减少与发达国家的差距，才能在剧烈的市场竞争中利于不败之地。

【参考文献】

［１］魏同.煤矿开采技术[J].科技期刊，2010-03-29.

［２］王庆海.世界煤矿开采[J].煤矿现代化，2008-10-20.

［３］周维星.煤矿开采办法[M].山西太原出版社，2009,08.

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