我國煤礦開采技術(shù)發(fā)展的方向探討

1、煤礦開采技術(shù)發(fā)展的方向探討煤礦開采技術(shù)發(fā)展的方向探討李礪鋒(山西馬堡煤業(yè)有限公司)在當今科技經(jīng)濟發(fā)展的新形勢下，煤炭開采技術(shù)必須立足于煤炭開采技術(shù)的前沿，立足于煤炭工業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略所必須的關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，立足于煤炭工業(yè)工程實際問題的解決，從而達到煤炭產(chǎn)業(yè)的安全科學發(fā)展。1采煤方法和工藝采煤方法和工藝的進步和完善始終是采礦學科發(fā)展的主題。采煤工藝的發(fā)展將帶動煤炭開采各環(huán)節(jié)的變革，現(xiàn)代采煤工藝的發(fā)展方向是高產(chǎn)、高效、高安全性和高可靠性，

2、基本途徑是使采煤技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合，研究開發(fā)強力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤設(shè)備和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，改進和完善采煤工藝。在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時，繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝。我國長壁采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應用在不斷擴展，應用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高，急傾斜、不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復雜等難采煤層采煤方法和工藝的研究有很大空間，主要方向是改善作業(yè)條件，提高單產(chǎn)和機械化水平。開發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)、建設(shè)生

3、產(chǎn)高度集中、高可靠性的高產(chǎn)高效礦井開采技術(shù)。以提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心，以提高效率和經(jīng)濟效益為目標，研究開發(fā)各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置，生產(chǎn)過程監(jiān)控與科學管理等相互配套的成套開采技術(shù)，發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機械化，進一步改進工藝和裝備，提高應用水平和擴大應用范圍，提高采煤機械化的程度和水平。（2）開發(fā)“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效現(xiàn)代開采成套技術(shù)”，主要解決以下技

4、術(shù)難題。淺埋深、硬頂板控制技術(shù)，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù)，主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù)，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按一定步距垮落，既有利于頂煤破碎，又保證工作面的安全生產(chǎn)。硬厚頂煤控制技術(shù)，研究開發(fā)埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術(shù)，包括高壓注水壓裂技術(shù)和頂煤深孔預爆破處理技術(shù)，使頂煤體能隨采隨冒，提高其回收率。頂煤冒放性差、塊度大的綜放開采成套設(shè)備配套技術(shù)，研制既

5、有利于頂煤破碎和頂板控制，又有利于放頂煤的新型液壓支架，合理確定后部輸送機能力。兩硬條件下放頂煤開采快速推進技術(shù)，研究合適的綜放開采回采工藝，優(yōu)化工序，縮短放煤時間，提高工作面的推進度，實現(xiàn)高產(chǎn)高效。5～5.5m寬煤巷錨桿支護技術(shù)，通過寬煤巷錨桿支護技術(shù)的研究開發(fā)和應用，有利于綜采配套設(shè)備的大功率和重型化，有助于連續(xù)采煤機的應用，促進工作面的高產(chǎn)高效。（3）緩傾斜薄煤層長壁開采。主要研究開發(fā)：體積小、功率大、高可靠術(shù)來保證開采活動的

6、安全、高效、低成本為目標，深入總結(jié)我國幾十年的礦山壓力研究成果，以理論分析(解析法)、現(xiàn)代數(shù)學力學(統(tǒng)計分析預測、數(shù)值法)和實測法相結(jié)合運用先進的計算機技術(shù)，深入研究各種煤層地質(zhì)及開采條件，如急傾斜、大采高、大采深采場礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律及圍巖破壞與平衡機理，不斷完善采場圍巖控制技術(shù)。(2)研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)。目前，由于應用高壓注水、深孔預裂爆破處理堅硬頂板和應用化學加固技術(shù)存在工藝復雜、成本高的問題

7、，因而需進一步研究開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來解決這些問題。(3)放頂煤開采巖層和支架—圍巖相互作用機理。研究放頂煤開采力學模型、圍巖應力、頂煤破碎機理、支架—頂煤—直接頂—基本頂相互作用關(guān)系；運用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律，提出放煤優(yōu)化準則和提高頂煤回收率的途徑。(4)支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測技術(shù)。在總結(jié)緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測方面，應進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測

8、，同時應不斷完善現(xiàn)有的監(jiān)測技術(shù)，發(fā)展智能化監(jiān)測系統(tǒng)，改進監(jiān)測儀表，使監(jiān)測儀表向直觀、輕便、小型化方向發(fā)展。(5)沖擊地壓的預測和防治。通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現(xiàn)發(fā)生的機理；進一步完善沖擊性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)展遙控測量和預報技術(shù)，完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優(yōu)化選擇專家系統(tǒng)。(6)研究開發(fā)新型的支護設(shè)備。研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架，完善液壓支架性能和快速移架系統(tǒng)，開發(fā)耐炮崩、輕型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿