论文部分内容阅读
摘要：人们对能源的需求量越来越大，作为最重要的能源，煤炭的需求量也日趋增大，对煤炭开采和生产的技术要求也越来越高，充分应用采矿技术和发展采矿技术已经成为煤矿开采行业发展的必然趋势。本文介绍了我国煤矿采矿技术的应用现状，阐述了煤矿采矿技术的未来发展趋势。
关键词：采矿技术；发展趋势；
中图分类号： X952 文献标识码： A
引言
我国科学技术和经济在近三十年来高速发展，社会不断进步，煤炭作为社会发展和经济发展的源动力，为人民的生产生活提供了能源支持，也成为了国民经济的重要支柱之一，并且随着经济的发展，城市化进程的推进，人们对能源的需求量越来越大，作为最重要的能源，煤炭的需求量也日趋增大，对煤炭开采和生产的技术要求也越来越高。目前，煤矿开采已经成为了我国的支柱行业，然而由于传统煤矿开采中忽视了采矿技术的应用，采矿效率和煤矿的生产效率都处于较低的水平。面对日益减少的煤矿资源，如何充分利用煤矿资源生产更多优质高效的煤炭，如何在社会需求不断扩大的背景下，提高采矿业的生产效率，创造更高的社会价值已经成为煤矿开采行业值得研究和思考的问题。
一、我国煤矿采矿技术的应用现状
我国煤矿开采行业发展速度较快，得益于庞大的煤矿资源和低廉的人力资源成本，我国的煤炭产量已经跃居世界第三。在煤矿的开采量和煤炭的生产量不断增长的同时，我国采矿技术的应用却一直停留在初级阶段。造成这种状况的原因是多方面的：一方面由于我国采矿技术的发展历程较短，采矿技术与发达国家的先进技术还是有一定的差距的。另一方面由于我国传统的煤矿开采行业过于重视对煤炭产量、生产力和眼前的效益的评估和考量，而对煤矿开采的效率、矿藏的综合利用率、环境保护等方面的因素考虑较少。在经济利益和社会需求量的驱使下，我国如今主要的煤矿采矿方法有深矿井开采技术、充填采矿技术、崩落采矿技术、空场采矿技术、大倾角采矿技术等方法。
（1）深矿井开采技术
深井开采技术要克服水、火、瓦斯、煤尘、顶板等问题，同时要解决冲击地压和地热危害。因此深矿井开采技术主要应用在煤层岩石抗压力较低、冲击地压力较强、地热危害较大的地段。目前深矿井开采技术存在的一些难点，如：深井作业场所工作环境变化的检测，应力场的检测。
（2）充填开采
运用其他材料物填充被开采过的煤炭空白区域，有时还用支架来缓解作业面的压力，目的是利用填充物进行地压管理以控制围岩崩落和地表下沉，为填充开采创造安全便利的条件。充填开采的填充物从废石填充发展到今天的膏体填充，由于中国地形复杂、矿山数量多的特点，在充填开采的技术研究中取得了巨大的进步。
（3）崩落采矿法
以崩落围岩来实现地压管理的采矿法。包括壁式崩落法、分层崩落法、分段崩落法和阶段崩落法，适用于围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体。除此之外，还有针对特殊采矿环境的高新技术。如深部全煤巷道锚网耦合支护技术、水源热泵技术、露天煤矿技术、煤岩混穿混爆技术、低透气性煤层群开采技术等等。随着科技的进步，电子信息技术被越来越广泛应用在采矿作业中。比如正式动工采矿之前，需要确定矿井的位置、深度、布局等各类信息，在机械设备在井下运作时，工人可以通过电子仪器与通信设备实时监控井下作业情况，提高煤矿开采的安全性和功能效率。
（4）空场采矿技术
由于很多煤矿具有地下深孔、大孔、大采场、空场以及阶段性出矿的特征，因此在煤矿开采过程中空场采矿技术的应用几率比较高，该技术能够有效提高煤矿企业的工作效率和采矿效益，采矿成本也能够得到有效的控制，有助于煤矿企业高效率、高效益目标的实现，值得在相关煤矿企业大力推广与应用。目前，空场采矿技术主要包括阶段矿房法、全面采矿法、房柱法与留矿法等。
（5）大倾角采矿技术
大倾角采矿技术发展尚不成熟，大倾角煤炭矿床在我国新疆、陕西、宁夏等地区存量较大，但由于大倾角煤层矿床开采技术的不成熟，许多大倾角煤层矿床无法开采，许多正在开采中的大倾角综放采场也存在许多未解决的技术问题，因此导致存在安全隐患。大倾角煤层矿床开采中，对综放液压支架的工作阻力的合理确定和支架阻力不稳定的应对方法是大倾角煤层开采活动中急需解决的问题。
（6）其它技术
由于很多煤矿受地质环境与采矿环境等多种因素的影响，因此衍生出了很多适用于特殊环境的采矿技术，例如，露天煤矿技术、水源热泵技术、深部全煤巷道锚网耦合支护技术、低透气性煤层群开采技术和煤岩混穿混爆技术等。
二、煤矿采矿技术的未来发展趋势
1、深井技术的应用和发展将得到进一步加强随着我国煤矿浅部易采资源的进一步减少，煤矿采矿必然会进一步向深部发展，但由于煤矿深部资源的埋藏较深、岩温较高，地压相对较大，因此在煤矿开采中会面临更多的难题。例如，深井采矿对地下排水、煤炭提升、结构支护、通风条件等都提出了严峻的挑战，对机械设备和采矿工艺的适应性等诸多方面的要求更加严格，只有加大深井技术的开发力度，提高采掘技术的适应性，改善采矿机械设备的综合性能，大力发展高效、安全与低能耗技术，才能挖掘出越来越多的深井煤炭资源。
2、采煤技术的智能化
21 世纪是知识经济的时代，而智能化、数字化是其主要特征，随着以计算机为代表的现代技术的快速发展，各种信息技术、定位技术、通讯技术和自动化技术在煤矿采矿业得到了更加广泛的应用，促进了传统煤矿采矿业生产工艺和组织管理的创新与发展。遥控采矿、无人工作面甚至无人矿井等智能化的采矿技术已经逐渐成为现实。此外，智能化采矿的推广与应用，不仅仅是采矿新技术的应用，还涉及大量智能化设备的开发和大量配套技术的研究，目前已经在美国、加拿大、澳大利亚等国家奠定了良好的基础，虽然我国的智能化采矿技术还处于起步阶段，但在未来必然会得到大力的推广与应用。智能化采矿技术主要包括数字化矿山技术，采矿设备的智能控制与控制技术，露天和地下矿通讯、定位与导航、信息快速处理及过程监控技术等。
3、采煤技术的生态化
在煤矿资源的开采过程中，经常造成大量的水污染、气体污染和固体废弃物污染，地下采空区还容易引发地面塌陷等地质灾害，严重时甚至会给整个自然生态环境带来毁灭性打击，对人们的社会经济生活造成很多不利的影响。因此，如何实现采煤技术的生态化已经成为一项十分紧迫而又重要的任务，需要在开发采矿技术时对矿上环境给予更多的保护，在提高煤矿生产效率和经济效益的同时，降低废弃物的排放量，使煤矿采矿技术向着无废料、无污染、可持续发展的方向发展，更好地满足煤矿企业的个性化需求。
结束语
伴随着社会经济的发展和科学技术的进步，煤矿采矿技术也在不断发展和创新，煤矿企业在应用采矿技术时，一定要结合煤矿的地质环境和开采工作的实际，加大新技术引进与创新的力度，提高煤矿采矿的安全化、生态化和智能化水平，在解决更多采矿难题的同时，进一步挖掘煤矿企业的经济效益和社会效益，为我国当前的社会主义现代化建设做出更大的贡献。
参考文献：
[1] 段明澤.煤矿采矿技术应用问题的探讨[J]. 能源与节能. 2012(06)
[2] 何俊胜.煤矿采矿新技术应用探究[J]. 科技与企业. 2012(14)
[3] 汪绍元,王杰,杨金林.我国金属矿山采矿装备现状与趋势[J]. 现代矿业. 2010(03)
[4] 苏瑞锋.探析我国的煤矿采矿技术[J]. 内蒙古煤炭经济. 2012(10)
[5] 李文胜,王军,崔文喜.试论采矿充填技术的发展前景[J]. 价值工程. 2010(33)
关键词：采矿技术；发展趋势；
中图分类号： X952 文献标识码： A
引言
我国科学技术和经济在近三十年来高速发展，社会不断进步，煤炭作为社会发展和经济发展的源动力，为人民的生产生活提供了能源支持，也成为了国民经济的重要支柱之一，并且随着经济的发展，城市化进程的推进，人们对能源的需求量越来越大，作为最重要的能源，煤炭的需求量也日趋增大，对煤炭开采和生产的技术要求也越来越高。目前，煤矿开采已经成为了我国的支柱行业，然而由于传统煤矿开采中忽视了采矿技术的应用，采矿效率和煤矿的生产效率都处于较低的水平。面对日益减少的煤矿资源，如何充分利用煤矿资源生产更多优质高效的煤炭，如何在社会需求不断扩大的背景下，提高采矿业的生产效率，创造更高的社会价值已经成为煤矿开采行业值得研究和思考的问题。
一、我国煤矿采矿技术的应用现状
我国煤矿开采行业发展速度较快，得益于庞大的煤矿资源和低廉的人力资源成本，我国的煤炭产量已经跃居世界第三。在煤矿的开采量和煤炭的生产量不断增长的同时，我国采矿技术的应用却一直停留在初级阶段。造成这种状况的原因是多方面的：一方面由于我国采矿技术的发展历程较短，采矿技术与发达国家的先进技术还是有一定的差距的。另一方面由于我国传统的煤矿开采行业过于重视对煤炭产量、生产力和眼前的效益的评估和考量，而对煤矿开采的效率、矿藏的综合利用率、环境保护等方面的因素考虑较少。在经济利益和社会需求量的驱使下，我国如今主要的煤矿采矿方法有深矿井开采技术、充填采矿技术、崩落采矿技术、空场采矿技术、大倾角采矿技术等方法。
（1）深矿井开采技术
深井开采技术要克服水、火、瓦斯、煤尘、顶板等问题，同时要解决冲击地压和地热危害。因此深矿井开采技术主要应用在煤层岩石抗压力较低、冲击地压力较强、地热危害较大的地段。目前深矿井开采技术存在的一些难点，如：深井作业场所工作环境变化的检测，应力场的检测。
（2）充填开采
运用其他材料物填充被开采过的煤炭空白区域，有时还用支架来缓解作业面的压力，目的是利用填充物进行地压管理以控制围岩崩落和地表下沉，为填充开采创造安全便利的条件。充填开采的填充物从废石填充发展到今天的膏体填充，由于中国地形复杂、矿山数量多的特点，在充填开采的技术研究中取得了巨大的进步。
（3）崩落采矿法
以崩落围岩来实现地压管理的采矿法。包括壁式崩落法、分层崩落法、分段崩落法和阶段崩落法，适用于围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体。除此之外，还有针对特殊采矿环境的高新技术。如深部全煤巷道锚网耦合支护技术、水源热泵技术、露天煤矿技术、煤岩混穿混爆技术、低透气性煤层群开采技术等等。随着科技的进步，电子信息技术被越来越广泛应用在采矿作业中。比如正式动工采矿之前，需要确定矿井的位置、深度、布局等各类信息，在机械设备在井下运作时，工人可以通过电子仪器与通信设备实时监控井下作业情况，提高煤矿开采的安全性和功能效率。
（4）空场采矿技术
由于很多煤矿具有地下深孔、大孔、大采场、空场以及阶段性出矿的特征，因此在煤矿开采过程中空场采矿技术的应用几率比较高，该技术能够有效提高煤矿企业的工作效率和采矿效益，采矿成本也能够得到有效的控制，有助于煤矿企业高效率、高效益目标的实现，值得在相关煤矿企业大力推广与应用。目前，空场采矿技术主要包括阶段矿房法、全面采矿法、房柱法与留矿法等。
（5）大倾角采矿技术
大倾角采矿技术发展尚不成熟，大倾角煤炭矿床在我国新疆、陕西、宁夏等地区存量较大，但由于大倾角煤层矿床开采技术的不成熟，许多大倾角煤层矿床无法开采，许多正在开采中的大倾角综放采场也存在许多未解决的技术问题，因此导致存在安全隐患。大倾角煤层矿床开采中，对综放液压支架的工作阻力的合理确定和支架阻力不稳定的应对方法是大倾角煤层开采活动中急需解决的问题。
（6）其它技术
由于很多煤矿受地质环境与采矿环境等多种因素的影响，因此衍生出了很多适用于特殊环境的采矿技术，例如，露天煤矿技术、水源热泵技术、深部全煤巷道锚网耦合支护技术、低透气性煤层群开采技术和煤岩混穿混爆技术等。
二、煤矿采矿技术的未来发展趋势
1、深井技术的应用和发展将得到进一步加强随着我国煤矿浅部易采资源的进一步减少，煤矿采矿必然会进一步向深部发展，但由于煤矿深部资源的埋藏较深、岩温较高，地压相对较大，因此在煤矿开采中会面临更多的难题。例如，深井采矿对地下排水、煤炭提升、结构支护、通风条件等都提出了严峻的挑战，对机械设备和采矿工艺的适应性等诸多方面的要求更加严格，只有加大深井技术的开发力度，提高采掘技术的适应性，改善采矿机械设备的综合性能，大力发展高效、安全与低能耗技术，才能挖掘出越来越多的深井煤炭资源。
2、采煤技术的智能化
21 世纪是知识经济的时代，而智能化、数字化是其主要特征，随着以计算机为代表的现代技术的快速发展，各种信息技术、定位技术、通讯技术和自动化技术在煤矿采矿业得到了更加广泛的应用，促进了传统煤矿采矿业生产工艺和组织管理的创新与发展。遥控采矿、无人工作面甚至无人矿井等智能化的采矿技术已经逐渐成为现实。此外，智能化采矿的推广与应用，不仅仅是采矿新技术的应用，还涉及大量智能化设备的开发和大量配套技术的研究，目前已经在美国、加拿大、澳大利亚等国家奠定了良好的基础，虽然我国的智能化采矿技术还处于起步阶段，但在未来必然会得到大力的推广与应用。智能化采矿技术主要包括数字化矿山技术，采矿设备的智能控制与控制技术，露天和地下矿通讯、定位与导航、信息快速处理及过程监控技术等。
3、采煤技术的生态化
在煤矿资源的开采过程中，经常造成大量的水污染、气体污染和固体废弃物污染，地下采空区还容易引发地面塌陷等地质灾害，严重时甚至会给整个自然生态环境带来毁灭性打击，对人们的社会经济生活造成很多不利的影响。因此，如何实现采煤技术的生态化已经成为一项十分紧迫而又重要的任务，需要在开发采矿技术时对矿上环境给予更多的保护，在提高煤矿生产效率和经济效益的同时，降低废弃物的排放量，使煤矿采矿技术向着无废料、无污染、可持续发展的方向发展，更好地满足煤矿企业的个性化需求。
结束语
伴随着社会经济的发展和科学技术的进步，煤矿采矿技术也在不断发展和创新，煤矿企业在应用采矿技术时，一定要结合煤矿的地质环境和开采工作的实际，加大新技术引进与创新的力度，提高煤矿采矿的安全化、生态化和智能化水平，在解决更多采矿难题的同时，进一步挖掘煤矿企业的经济效益和社会效益，为我国当前的社会主义现代化建设做出更大的贡献。
参考文献：
[1] 段明澤.煤矿采矿技术应用问题的探讨[J]. 能源与节能. 2012(06)
[2] 何俊胜.煤矿采矿新技术应用探究[J]. 科技与企业. 2012(14)
[3] 汪绍元,王杰,杨金林.我国金属矿山采矿装备现状与趋势[J]. 现代矿业. 2010(03)
[4] 苏瑞锋.探析我国的煤矿采矿技术[J]. 内蒙古煤炭经济. 2012(10)
[5] 李文胜,王军,崔文喜.试论采矿充填技术的发展前景[J]. 价值工程. 2010(33)