第一篇：我國煤礦開采技術發展的方向探討

煤礦開采技術發展的方向探討

在當今科技經濟發展的新形勢下，煤炭開采技術的研究必須面向國內國外兩個市場、面向經濟建設主戰場，立足于煤炭開采技術的前沿，立足于中國煤炭發展戰略所必要的技術儲備，立足于煤炭工業中長期發展戰略所必須的關鍵技術的攻關，立足于煤炭工業工程實際問題的解決，重點從事中長期研究開發和技術儲備，跟蹤產業科技前沿，開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，占領技術制高點。

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展的主題。采煤工藝的發展將帶動煤炭開采各環節的變革，現代采煤工藝的發展方向是高產、高效、高安全性和高可靠性，基本途徑是使采煤技術與現代高新技術想結合，研究開發強力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤設備和生產監控系統，改進和完善采煤工藝。在發展現代采煤工藝的同時，繼續發展多層次、多樣化的采煤工藝，建立具有中國特色的采煤工藝理論。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、不穩定、地質構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條件，提高單產和機械化水平。

（１）、開發煤礦高效集約化生產技術、建設生產高度集中、高可靠性的高產高效礦井開采技術。以提高工作面單產和生產集中化為核

心，以提高效率和經濟效益為目標，研究開發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、可靠的生產系統和開采布置，生產過程監控與科學管理等相互配套的成套開采技術，發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“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產高效現代開采成套技術”，主要解決以下技術問題。

硬頂板控制技術，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術，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，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跨落，即有利于頂板煤破碎，又保證工作面的安全生產。

硬厚頂煤控制技術，研究開發埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術，包括高壓注水壓裂技術和頂煤深孔預爆破處理技術，使頂煤體能隨采隨冒，提高回收率。

頂煤冒放性差、塊度大的綜放開采成套設備配套技術，研制既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，研究合適的綜放開采回采工藝，優化工序，縮短放煤時間，提高工作面的推進度，實現高產高效。5~~5.5m寬煤巷錨桿支護技術，通過寬煤巷錨桿支護技術的研究開發和應用，有利于綜采配套設備的大功率和重型化，有助于連續采煤機的應用，促進工作面的高產高效。

（3）、緩傾斜薄煤層長壁開采。主要研究開發：體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機、刨煤機；研制適合刨煤機綜采的液壓支架；研究開發薄煤機工作面的總體配套技術和高效開采技術。

（4）、傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁綜采。應進一步加強完善支架結構及強度，加 強 支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴重損壞千斤頂措施等的研究，提 高支架的可靠性，縮小其與中厚煤層(采高3m左右)高產高效指標的差距。

（5）、種綜采高產高效綜采設備保障系統。要實現高產高效，就要提高開機率，對“支架 —圍巖”系統、采運設備進行監控。今后研究的重點是：通過電液控制閥組操縱支架和改 善 “支架—圍巖”系統控制，進一步完善液壓信息、支架位態、頂板狀態、支護質量信息的自 動采集系統；乳化液泵站及液壓系統運行狀態的檢測診斷；采煤機在線與離線相結合的“油 —磨屑”監測和溫度、電信號的監測；帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態監控。

二、深礦井開采技術

深礦井開采的關鍵技術是：煤層開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通 風、井巷布置等；需要攻關研究的是：深井圍巖狀態和應力場及分布狀態的特征；深井作業 場所工作環境的變化；深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進與支護技術與裝備；深井沖擊地 壓防治技術與監測監控技術；深礦井高產高效開采有關配套技術；深礦井開采熱害治理技術 與裝備。

三、“三下”采煤技術

提高數值模擬計算和相似材料模擬等，深入研究開采上覆巖層運動和地表沉陷規律，研究滿 足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統和優化參數，發展沉降控制理論和 關鍵技術，包括用地表廢料向垮落法工作面采空區充填的系統；研究與應用各種充填技術和 組合充填技術，村莊房屋加固改造重建技術，適于村莊保護的開采技術；研究近水體開采的 開采設計、工藝參數優化和裝備，提出煤炭開采與煤礦城市和諧統一的開采沉陷控制、開采 村莊下壓煤、土地復墾和礦井水資源化等關鍵技術。

四、優化巷道布置，減少矸石排放的開采技術

改進、完善現有采煤方法和開采布置，以實現開采效益最大化為目標，研究開發煤礦地質 條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統，實現開采方法、開采布置與煤層地質條件 的最優匹配。

總結推廣神華集團大柳塔礦、潞安漳村礦實行全煤巷布置單一煤層開采，矸石基本不運出地 面，生產系統大大簡化，分別實現無軌膠輪、單軌吊輔助運輸一條龍，從井口直達工作面，同時實現了綜采與綜掘同步發展，生產效率大幅提高的經驗的同時，重點研究高產高效礦井 開拓部署與巷道布置系統的優化，簡化巷道布置，優化采區及工作面參數，研究單一煤層集 中開拓，集中準備、集中回采的關鍵技術，大幅度降低巖巷掘進率，多開煤巷，減少出矸率 ；研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術，既是減少污染的一項有力措施，又簡化 了生產系統，有利于高產高效集中化開采，應加緊研究。

五、采場圍巖控制技術

(1)進一步完善采場圍巖控制理論。以科學合理、優化高效的巖層控制技術來保證開采活動 的安全、高效、低成本為目標，深入總結我國幾十年的礦山壓力研究成果，以理論分析(解 析法)、現代數學力學(統計分析預測、數值法)和實測法相結合運用先進的計算機技術，深 入研究各種煤層地質及開采條件，如急傾斜、大采高、大采深采場礦山壓力顯現規律及圍巖 破壞與平衡機理，不斷完善采場圍巖控制技術。(2)研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術低成本巖層控制技術。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存在工藝復雜、成本高的問題，因而需進一步研究開發新技術、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—基本頂相互作用關系；運用離散元等方法研究頂煤放落 規律，提出放煤優化準則和提高頂煤回收率的途徑。

(4)支護質量與頂板動態監測技術。在總結緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質量與頂板 動態監測方面，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量與頂板動態監測，同時應不斷完善現有的監測技術，發展智能化監測系統，改進監測儀表，使監測儀表 向直觀、輕便、小型化方向發展。

(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發生的機理；進一步完 善 沖擊性礦壓顯現監測系統，發展遙控測量和預報技術，完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優化 選擇專家系統。

(6)研究開發新型的支護設備。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，開發耐炮崩、輕 型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿。

六、小煤礦技術改造和機械化開采技術

實施國家關閉小煤礦，淘汰落后生產技術和生產設備，提高平均單井規模的技術政策，開發 小型煤礦機械化、半機械化開采技術和裝備，改進小煤礦的采煤方法和開采工藝，提高采煤 工作面的單產和工效；提高小煤礦的頂底板控制技術水平，最大限度地減少頂底板事故率。

七、煤炭地下氣化技術

煤炭地下氣化技術是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒，通過對煤的熱化學作用而產生可 燃氣體的過程。煤炭地下氣化技術屬于一種特殊的采煤方法，它屬國際首創。煤炭地下氣化技術具有投資少、工期短、見效快、用人少、效率高、成本低、效益好等優點，尤其適合我國煤礦地質條件復雜、劣質煤比例高、“三下”壓煤嚴重的具 體國情，具有廣闊的推廣應用前景。應繼續研究完善“長通道、大斷面、兩階段”和“礦井 式氣化”兩種典型煤炭地下氣化工藝，進行較大規模的地下氣化試驗研究，摸索實現“兩個 控制、三個穩定”的技術途徑，并實現連續、穩定生產探索應用的途徑。安全、高效、低成本為目標，深入總結我國幾十年的礦山壓力研究成果，以理論分析(解 析法)、現代數學力學(統計分析預測、數值法)和實測法相結合運用先進的計算機技術，深 入研究各種煤層地質及開采條件，如急傾斜、大采高、大采

深采場礦山壓力顯現規律及圍巖 破壞與平衡機理，不斷完善采場圍巖控制技術。

個 人 工 作 總 結

我叫衛全中，大專文化程度，現任山西柳林金家莊煤業有限公司技術科科長。結合個人自身工作實際，現將個人在政治理論學習、日常工作等方面的情況總結如下：

一、政治理論學習方面：

技術科是一個高技術含量的崗位,它要求永無止境地更新知識和提高素質。為達到這一要求,我十分注重學習提高。向書本學，向領導學，向同事學。工作之余,我總要利用一切可利用的時間給自己充電,除了認真閱讀報刊雜志外,我還經常自費購買一些工作需要的參考書。正是不斷地虛心向他們求教,我自身的素質和能力才得以不斷提高,工作才能勝任。近幾年來,我個人無論是在敬業精神、思想境界,還是在業務素質、工作能力上都有了很大的進步,工作業績也得到了領導的肯定。

我本人能夠認真學習黨在新形勢下的各項文件精神和十七大重要會議精神，注重理論結合實際，領會精神實質，并盡可能的融會貫通，提高認識，轉變觀念，確定目標，時刻注意自己的言行，按照“三個代表”重要思想要求自己，樹立正確的世界觀

二、日常工作方面：

自2005年8月參加工作以來，我能夠積極深入一線工作，隨時掌握工程技術參數，及時對工人進行安全知識教育，組織人員

培訓，在井下能虛心向有經驗人員學習，及時處理井下出現的問題，自從工作以來先后進行了巷道測量、探放水工作以及編寫了《掘進作業規程》、《回采作業規程》、《回采工作面回收與安裝安全技術措施》。在實際工作中我深刻認識到，要作為一名合格的工程技術人員，就要經常深入一線了解情況，不斷提高自己的業務素質，為今后的工作打好基礎。技術安全是煤礦工作的重中之重，必須時刻增強安全責任心，促進現場技術安全管理、監督，敢于堅持原則，大膽管理，聽取有經驗老師傅的意見，不斷改進和完善各種施工技術措施，根據井下實際工作中出現的問題，制定解決方案和措施，并及時組織全礦職工技術培訓學習，增強了全礦職工的安全意識和質量觀念，使全礦職工能按章作業，保證了安全生產。

作為單位技術員，技術安全生產現場管理的第一責任人，只有抓好技術安全才能促進生產，在井下工作現場，發現隱患及時和同志們解決處理，在確保安全的前提下再施工。做到關鍵時刻沖上去，危險時刻干在前，充分利用班前會、安全生產列會進行安全知識學習，使職工牢固樹立“安全第一”觀念，不斷強化安全生產意識和自我保安能力，主動遵章守紀，杜絕“三違”。

第二篇：煤礦開采技術

煤礦開采技術

主要課程：計算機文化基礎、Visual Basic程序設計、工程制圖、工程力學、電工技術基礎、測量學、煤礦地質學、機械設計基礎、井巷施工技術、礦山壓力及其控制、流體力學與流體機械、采掘機械、采煤學、礦井通風與安全、礦井提升運輸、礦山電工、計算機繪圖、煤礦安全法規、礦山電工學、土力學與地基基礎、露天開采概論、露天礦爆破工程、露天礦線路工程、邊坡穩定、露天采掘機械、露天礦運輸設備、露天采礦工藝、露天礦設計原理、礦山供電等。

就業方向：可在礦山企業、科研院所、政府機構等企、事業單位就業。主要從事礦區規劃設計、礦山安全技術、生產技術、安全監察、科學研究等工作。

★ 礦井通風與安全

主要課程：計算機文化基礎、Visual Basic程序設計、工程制圖、電工與電子技術、采煤概論、工程流體力學、工程熱力學與傳熱學、燃燒學、安全工程學、礦井通風與空氣調節、瓦斯防治與開發技術、火災防止理論與技術、粉層防止理論與技術、水防止理論與技術、安全監測監控技術及應用、煤礦安全法規、礦山電工學、管理學原理、環保概論、電氣安全管理、通風與凈化工程、危險貨物運輸管理等。

就業方向：可在煤礦、金屬礦、非金屬礦從事礦山通風安全和環境保護技術管理工作；也可在上述系統的科研、設計、教學、管理部門從事科學研究、礦山設計、教學、安全監察等工作；還能在工礦企業中從事采暖通風技術工作。

第三篇：煤礦開采技術論文：淺析我國煤礦的綠色開采技術

淺析我國煤礦的綠色開采技術

綠色開采是煤炭開采的發展方向,對提高煤炭采出率、保護生態環境和實現煤礦可持續發展都具有十分重要的意義。本文分析了綠色開采技術,總結了我國煤礦綠色開采方法的發展現狀,對科學采礦具有一定的指導意義。

關鍵詞:綠色開采;保水開采;煤與瓦斯共采;充填開采;煤炭地下氣化

煤炭開采造成巖層移動破壞,引起巖層中水與瓦斯的流動,導致煤礦瓦斯事故與井下突水事故;煤炭開采引起巖層移動,進而造成地表沉陷,導致農田、建筑設施的損壞;煤炭開采形成的大量堆積在地面的矸石,既占用良田,又造成環境污染;隨著我國礦井開采深度的不斷增加,礦山壓力顯現及沖擊地壓等動力災害發生的頻次增加,強度增大,危及礦井的安全生產。上述問題若得不到有效解決,在未來幾十年內,隨著能源總需求和煤炭產量的不斷增長,煤炭資源開采所帶來的礦區安全和生態環境問題將更為嚴重,人類的生存和社會發展環境將受到嚴重威脅。

根據我國的能源資源狀況,煤炭作為我國最重要的一次性能源,在未來20年內,其在能源構成中的主體地位將不會改變。2020年我國煤炭消費量將達到40億t。屆時,煤炭產量很可能無法滿足工業需求。不能再單純地通過提高煤炭的產

量緩解煤炭供應的壓力,而應該綜合考慮發展煤炭循環經濟,減少煤炭開采對環境的破壞,而且也應該把“發展煤炭循環經濟,實現煤炭綠色開采”作為理念,大力發展綠色的采煤技術。煤炭綠色開采體系

煤礦綠色開采以及相應的綠色開采技術,在基本概念上是要從廣義資源的角度上來認識和對待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各種資源?；境霭l點是防止或盡可能減輕開采煤炭對環境和其他資源的不良影響。目標是取得最佳的經濟效益和社會效益。根據煤礦中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,綠色開采主要包括以下內容:水資源保護—“保水開采”;瓦斯抽放—“煤與瓦斯共采”;土地與建筑物保護—“充填開采”;排放矸石占用土地污染環境—“煤炭地下氣化”等。2003年,中國礦業大學錢鳴高院士首次提出了煤礦綠色開采的概念和技術體系,隨后明確了實現煤炭資源開采和環境保護協調發展的綠色開采研究目標,為我國綠色開采技術的研究指明了方向。錢院士提出的綠色開采技術體系, 綠色開采理論依據:(1)關鍵層理論。

(2)開采對巖層移動的影響及移動規律。(3)水在裂巖體中的滲流規律。

(4)開采后巖層內節理裂隙分布發育規律等。保水開采

保水采煤在不同的礦區有不同的技術內涵,缺水礦區要以水資源保護和利用為主;大水礦區,要以減少水資源破壞和防治水災害為主。因此,保水開采包含水資源保護、水資源利用(煤水共采)和水災害防治等多項重要內容。煤礦開采過程中破壞了地下含水層的原始徑流,大量排出地下水;采空區上方導水裂隙帶與地下水體貫通,形成大規模地下水降落漏斗,造成區域含水層水位下降,直接影響到區域水文地質條件。采動影響穩定后產生的地表沉陷往往影響到地表水體(河流、湖泊、井泉等)的原來形態,造成部分溝泉水量減少甚至干涸;影響當地居民正常的生產生活,進而影響區域植被生長,甚至土地沙漠化。我國大部分礦區處在干旱半干旱地區,而每年采煤破壞地下水22億m3,可見保水開采具有重要的意義。煤與瓦斯共采

瓦斯既是礦井有害氣體也是潔凈能源。因此,應該使其資源化,其技術途徑有:(1)采前抽采:若能在開采前將煤層內瓦斯抽出,則是利用瓦斯改善煤礦安全的最好辦法。但由于我國大部分煤體透氣性低,在本層內抽采瓦斯有難度。

(2)煤與瓦斯共采:開采后圍巖壓力降低,大量瓦斯在采空區釋放,有利于瓦斯抽采,因此形成煤與瓦斯共采體系。

(3)廢棄礦井抽采瓦斯。鑒于廢棄礦井煤層經過采動而充滿瓦斯,因而可以利用采動后巖體內裂隙場的分布及鉆孔,將瓦斯抽排管裝在井下、封閉井口后,抽出瓦斯。

(4)回風井回收瓦斯。

(5)煤與瓦斯共采的技術主要有:留巷鉆孔法、卸壓法等。4 充填開采

我國多數煤礦存在建筑物下、水體下、鐵路下壓煤的問題,充填采礦法對解決這類問題具有重要的意義。充填開采法是用充填材料充填采煤工作面采空區的巖層控制方法。該法可以緩和工作面支承壓力產生的礦壓顯現,改善采場和巷道維護狀況,有效減少地表下沉和變形,提高煤礦采出率,保護地面建筑物、構筑物、生態環境和水體。按照充填材料的不同,充填采礦法分矸石充填、水砂充填和膏體充填。

4.1 矸石充填利用井下采空區處置煤矸石的充填采煤方法,既可以減少煤礦固體廢棄物排放,又可以減輕開采沉陷災害、提高礦井資源回收率,是實現煤礦綠色開采的關鍵技術途徑之一。

(1)拋矸機拋矸充填。將巖巷和半煤巖巷掘進矸石用礦車運至井下矸石車場,經翻車機卸載后,矸石經破碎機破碎,而后進入矸石倉。通過矸石倉下口,膠帶或刮板輸送機將破碎后的矸石運入上下山,而后由膠帶或刮板輸送機轉載進入采煤工

作面回風平巷,再由工作面采空區可伸縮膠帶輸送機運至工作面采空區拋矸膠帶輸送機尾部,由拋矸膠帶輸送機向采空區拋矸充填。

(2)刮板輸送機卸矸充填。充填裝備由后端帶懸梁的自移式液壓支架和充填刮板輸送機組成。在自移式液壓支架后端增加后懸臂等配件,采用可調高但掛鏈懸掛充填刮板輸送機溜槽,懸掛是為了增加充填垂直高度。輸送機中部溜槽按順序連接,并與機頭和機尾組成整部刮板輸送機。每2節中部溜槽設置1個溜矸孔,溜矸孔開在溜槽的中板上。由電機車牽引矸石礦車至采區矸石車場,通過翻車機卸載,矸石經轉載機、破碎機進入矸石倉。破碎后的矸石經上下山輸送機、平巷輸送機運至液壓支架后的充填刮板輸送機,在采空區卸載。

(3)風力拋矸充填。風力充填材料粒度的直徑不宜大于充填管道的1/2~1/3。并且要求充填材料沉縮率低、不自然、腐蝕性小。矸石經充填機、充填管路充填采空區。一般采煤機割兩刀煤充填一次,充填步距1.2~1.6 m,每次充填長度6~9 m,工作面每向前推進50~100 m,充填機前移一次。機械矸石充填對充填材料要求不嚴格,使用設備也較少,在我國山東礦區發展較快,有推廣趨勢。

4.2 水砂充填水砂充填采煤法是利用水力通過管道把充填材料沙粒送入采空區的充填采煤法。我國早在20世紀

初就開始應用水砂充填采煤法,目前水砂充填技術已經十分成熟。在地面用礦車將采出、破碎及篩分后的成品砂運到貯砂倉貯存。在貯砂室,砂與水混合成砂漿,經充填管路送至工作面采空區,并在采空區脫水,砂子形成充填體,廢水經采區流水上山和流水道流入采區沉淀池,經沉淀后,澄清的水流入水倉,用水泵經排水管將水排至地面貯水池,以供循環利用。水砂充填采煤法充填致密,可減少煤塵危害,能有效地控制地表下沉和變形,但井上下充填系統復雜,設備及設施投資大,充填材料昂貴,提高了噸煤成本。

4.3 膏體充填膏體充填技術是1979年在德國的格倫德鉛鋅礦首先發展起來的,由于膏體充填具有料漿質量分數高、充填效率高、成本較低等優點,這項技術試驗成功以后在金屬礦山得到較快的發展,在包括中國在內的許多國家得到應用。為解放村莊壓煤,提高開采上限,提高煤炭資源采出率,延長礦井服務年限,太平煤礦與中國礦業大學合作開展了固體廢物膏體充填不遷村采煤技術的研究。太平煤礦膏體充填系統是我國煤礦第一個膏體充填示范工程,2006年5月工業性試采取得成功。膏體充填采煤技術主要由三部分組成,即充填材料、充填設備與工藝、采動巖層充填控制理論。膏體是由煤矸石、粉煤灰、水砂、水泥等組成,由地面設備加工而成的類似牙膏的流體,具有十分良好的流動性和可泵性。充填時,膏

體通過巷道中的管路,由充填泵提供動力,輸送到液壓支架后的采空區。膏體充填技術的核心是膏體充填材料,膏體充填材料的強度對膏體充填的效果起決定作用。膏體充填后,地表下沉減小。膏體充填開采是綠色開采技術的重要組成部分,是解決煤礦開采環境問題的理想途徑,是解決村莊等建筑物下大量壓煤開采問題的迫切需要。煤炭地下氣化

煤炭地下氣化是指將地下煤炭通過熱化學反應在原位把煤炭轉化為可燃氣體。可以部分消除煤炭開采對環境的污染和煤炭燃燒對生態環境的不利影響與破壞。煤炭地下氣化是一種整體綠色開采技術。它開始于英國1912年,由于熱值低、成本高而未得到發展。我國于1958-1960年曾在16個礦區進行試驗,于1962年停止,1984年又開始了新的試驗,1994年達到連續產氣295 d,產氣量為200 m3/h,熱值13.81~17.57 MJ /m3,采用的是有井式、長通道、大斷面的煤炭地下氣化方法。2005年中國礦業大學與重慶中梁山礦業集團合作實現了連續穩定生產優質水煤氣和混合煤氣。但是,地下煤炭氣化燃燒產生的苯和酚是致癌物質,有可能毒化水資源;燃燒形成的大量二氧化碳對空氣也是嚴重的污染。目前我國的地下氣化技術仍處于工業試驗階段,有很多問題需要去研究和探索。結 語

資源與環境協調的綠色開采是解決煤炭開采環境問題的根本出路。要實現綠色開采,需要綜合研究和解決經濟與技術等方面的問題。綠色采礦可以減少環境污染,還能帶來良好的社會經濟效益。綠色采礦是形成綠色礦業及礦區綠色家園的重要組成部分,相信隨著綠色開采的不斷發展和完善,煤礦綠色開采一定會發揮它應有的作用,為人類與自然的協調發展做出貢獻。

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第四篇：我國煤炭開采技術

我國煤炭開采技術

學院：能源學院

班級：采礦工程專業1303班

姓名：田11

學號：11

聯系方式：111 我國煤炭開采技術

摘要：

隨著社會不斷的發展和進步，我們人類跨入21世紀之后，信息技術已經被應用到了多個領域之中，以高科技為科學發展觀已經成為了社會發展的重要方向，以此同時，資源和環境問題已經成為了世界性所有面臨和解決的問題，煤礦開采行業，是非常傳統的重工業，為了能夠適應社會發展，實現新世紀的發展目標和要求，這些就成為了我們煤礦工作者需要關注和重視的問題了，在煤礦開采中，其最重要的核心技術就是煤礦開采技術，為此，為了能夠提高其開采的效率和開采過程中的安全性，我們必須對其煤礦開采技術進行不斷的完善和創新，本文就通過從煤礦開采技術的發展以及在煤礦開采過程中存在的問題，進行了簡單的闡述和分析，希望能夠在論述過程中，對煤礦開采技術的發展以及解決存在的問題提供可行性思路。分析了當前煤礦開采中開采技術的重要性，探討礦井開采的關鍵技術問題以及對礦井開采技術的發展方向進行了展望。

關鍵詞: 煤礦開采技術；發展方向；存在問題；分析應用

前言

煤礦開采方法及技術對煤礦的安全生產、采煤設備 能力的發揮、生產成本、經濟效益具有十分重要的作用。一個煤礦的生產經營狀況，除了自然地質條件和管理水平外，主要取決于開采方法的先進性和適應性。我國從炮采-普通機械化采煤-高檔普采-綜合機械化采煤-綜采放頂煤-強力綜采技術的發展，使采煤工作面的年單產由幾萬噸、幾十萬噸、幾百萬噸到上千萬噸。事實充分證明了煤礦開采技術的發展對煤礦產量、經濟效益的重要作用。同時，煤礦開采是一個傳統的工業，高新技術的含量較低，如何適應科學技術的發展，在競爭中求生存與發展，煤礦的開采技術正是其核心問題。因此，從戰略上確定好開采技術的創新方向，從戰 術上搞好開采技術創新，對煤炭工業的持續健康發展具有重要意義。

我國煤礦發展現狀

我國煤礦按所有制分為國有重點煤礦，地方國有煤礦，鄉鎮煤礦。這3類煤礦分別處于機械化、半機械化和基本為手工勞動的生產技術水平。在2001年全國煤炭產量中，5916%來自原國有重點煤礦，21%來自地方國有煤礦，1914%來自鄉鎮集體煤礦。2000年國有重點煤礦采煤機械化和綜合機械化程度分別達到74143%和56173%，掘進裝載機械化和綜掘程度分別達到73129%和12181%。

我國煤礦的開采方法既有世界先進水平的綜合機械化高產高效礦井，又有原始落后的人工開采方法。如神華集團大柳塔煤礦在2000年實現“一井一面”生產原煤920158萬噸的基礎上，2001年計劃生產原煤1000萬噸，3月份月產創100158萬噸，綜采工作面月產90107萬噸的好成績。而我國的鄉鎮、個體小煤礦井型規模小，平均年產量不到1萬噸，資源回收率一般只有10%~15%；傷亡事故多，1988~1997年10年間，小煤礦死亡人數占全國煤礦死亡總人數的7312%，死亡率高達1017人/Mt；開采方法落后，生產效率低。

多層次的煤炭生產結構決定了煤炭工業生產技術結構的多層次化，而且這種多層次的生產技術結構將會持續相當的時間。保障安全生產、減少手工作業和笨重體力勞動是數萬個鄉鎮集體煤礦急需解決的問題，集約化成為大型企業的發展方向。

煤礦開采技術取得重大進展 經過“七五”、“八五”、“九五”科技攻關，我國在綜合機械化放頂煤、堅硬頂板條件下的長壁綜采、大 采高綜采技術及工藝方面均取得重大進展。

綜采放頂煤技術

20世紀80年代初我國開始試驗，90年代以來，有 了很大發展，出現了兗州、潞安、陽泉等以放頂煤開采為主的大型高產高效礦區。對較好條件下的綜放成套裝備進行了完善提高，采用900kW電牽引采煤機，設計了低位大插板新型支架，開發應用快速移架系統，并采取加大采煤機截深、加大后部輸送機溜槽寬度等措施，取得了很大成功。綜放隊創年產510萬t的好成績，達到世界先進水平。

我國研制出近20種放頂煤液壓支架，并對放頂煤工 作面礦壓顯現規律、頂煤破碎規律、頂煤冒放性、支架-圍巖關系進行了深入的研究，對安全、高效生產起到了重要指導作用。我國在放頂煤支架架型、結構功能、參數、理論研究及使用效果方面居國際領先水平。綜放生產工藝技術研究取得了實質進展，初步解決了有夾矸、頂煤硬等特殊情況下的綜放技術難題，進一步提高了回收率。

1996~2000年兗州集團公司與煤炭科學研究總院開 采所等科研機構和廠家合作完成的煤炭行業“九五”重點科技攻關項目“緩傾斜特厚煤層高產高效綜放開采成套技術與裝備研究”，圍繞綜放開采成套裝備與工藝、綜合降塵技術、綜合防滅火技術和提高回采率相關技術等4個專題15個子專題，聯合攻關，項目總體技術達到了國際領先水平，初步形成了具有自主知識產權的綜采放頂煤核心技術，并逐步實現了主要綜采設備的國產化，極大地提高了礦井的集中生產能力和經濟效益，基本實現了“一礦一面”或“一礦兩面”的高產高效生產格局。2000年，兗礦綜采隊全部達到300萬噸以上水平，其中2個綜采隊單產突破500萬噸，最高達到512161萬噸；原煤生產效率達到141787t/工，是1990年的8185倍。

目前，兗礦又與開采所等單位合作，開展了國家技術創新項目/年產600萬t綜放工作面設備配套與技術研究0及/高效集約化綜放開采技術及關鍵裝備0的研究與實施工作，項目完成后可基本實現集采煤、放煤、運輸等生產環節的智能化、自動化，對主要生產設備工況進行實時在線監測，工作面單產水平已達600萬t以上，可在全國率先實現準無人綜放采煤工作面裝備研究”，圍繞綜放開采成套裝備與工藝、綜合降塵技術、綜合防滅火技術和提高回采率相關技術等4個專題15個子專題，聯合攻關，項目總體技術達到了國際領先水平，初步形成了具有自主知識產權的綜采放頂煤核心技術，并逐步實現了主要綜采設備的國產化，極大地提高了礦井的集中生產能力和經濟效益，基本實現了“一礦一面”或“一礦兩面”的高產高效生產格局。2000年，兗礦綜采隊全部達到300萬噸以上水平，其中2個綜采隊單產突破500萬噸，最高達到512161萬噸；原煤生產效率達到141787t/工，是1990年的8185倍。目前，兗礦又與開采所等單位合作，開展了國家技術創新項目/年產600萬t綜放工作面設備配套與技術研究0及/高效集約化綜放開采技術及關鍵裝備0的研究與實施工作，項目完成后可基本實現集采煤、放煤、運輸等生產環節的智能化、自動化，對主要生產設備工況進行實時在線監測，工作面單產水平已達600萬t以上，可在全國率先實現準無人綜放采煤工作面。

引進大功率綜采設備日產萬噸以上

我國神華集團神東公司在全國煤炭行業率先全套引 進國外先進技術和裝備，實現了采掘工作面生產集中化，主要運輸系統膠帶化，輔助運輸無軌膠輪化的機械化作業方式。神東礦區一般都采用條帶式開采，工作面長度為225~245m，推進長度為2500~5000m，裝備美國JOY公司生產的6LS-5型直流電牽引雙滾筒采煤機，總裝機功率為1600kW，采高212~510m，牽引速度為0~15m/s，生產能力在2000~2800t/h；液壓支架選用美國JOY公司和德國DBT公司生產的JOY8670-214/510和DBT7640-212/415液壓支架；三泵一箱乳化液泵站每臺供液流量達到270L/min；大功率的JOY和DBT刮板輸送機、轉載機和破碎機采用集中控制聯動操作，總功率達2030kW，過煤能力為21500t/h；順槽膠帶機選用美國公司和澳大利亞公司的B1400-3*375-410型膠帶輸送機，帶速為4m/s；采區供電采用采區鉆孔，移動箱式變電所，10kV電壓通過鉆孔直接供到工作面順槽移動變電所。除膠帶輸送機以外綜采工作面其它設備的總重量約6000t，總裝機功率4500kW。這些先進的大功率重型機械化設備，為實現高產高效礦井建設提供了可靠保障。綜采設備自動化控制的實現，為減人增效提供了廣 闊空間。一個生產班的員工數由上百人、幾十人減 到6~8名，班產原煤在1萬t左右，日開機時間一般在83%左右，日產原煤在213萬t以上，創出全國第一、世界一流水平。

國產裝備日產7000t高產高效綜采在綜采工作面電 壓不升級(1140V)的情況下，我國已研制出日產7000t綜采成套設備，并在鐵法礦務局曉南礦成功應用，最高日產達9206萬t。實際生產表明，若全礦運輸系統配套完善后，具有日產萬噸的潛力。

“三下”采煤

“三下”壓煤是制約我國許多煤礦發展的重要問題。據不完全統計，我國僅統配煤礦“三下”壓煤量就達13719億噸，其中建筑物下壓煤量占60%左右。在人口密集、工業發達的8個省建筑物下壓煤達6417億噸，占全國“三下”壓煤量的近一半。如大屯煤電公司截止2000年年底，可采儲量合計6163818萬t，“三下”壓煤及其它非經濟可采儲量為4286118萬噸，占可采儲量的69%。隨著我國經濟發展對煤炭需求的增加，解壓煤呆滯儲量的開采技術已成為亟待解決的問題。緩傾斜薄煤層單一長壁綜采技術。我國77個重點礦務局的424個礦井賦存765個薄煤 層，占可采總儲量的19%。但從薄煤層中采出的煤量逐年下降，1996年僅占7132%，并有進一步下降的趨勢。薄煤層開采機械化程度低，采高小，工作條件差，設備移動維修困難；存在投入多，產出少的問題。鄉鎮煤礦開采技術水平低，鄉鎮煤礦開采工藝落后，安全生產條件差，資源回 收率低，也是需要解決的問題。治、瓦斯和熱害治理及深井通風、井巷布置等。

優化巷道布里，減少矸石排放的開采技術

改進、完善現有采煤方法和開采布置，以實現開采效 益最大化為目標，研究開發煤礦地質條件開采巷道布置及工藝技術評價體系，實現開采方法、開采布置與煤層地質條的最優匹配。重點研究高產高效礦井開拓部署與巷道布置系統的優化，簡化巷道布置，優化采區及工作面參數，研究單一煤層集中開拓，集中準備、集中回采的關鍵技術，大幅度降低巖巷掘進率； 多開煤巷，減少出矸率； 研究矸石在井下直接處理，作為充填材料的技術。

三下采煤技術

提高數值模擬計算和相似材料模擬等技術的水平, 深入研究開采上覆巖層運動和地表沉陷規律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統和優化參數,發展沉降控制理論和關鍵技術,包括用地表廢料向垮落法工作面采空區充填的系統;研究與應用各種充填技術和組合充填技術,村莊房屋加固改造重建技術,適于村莊保護的開采技術;研究近水體開采的開采設計、工藝參數優化和裝備,提出煤炭開采與煤礦城市和諧統一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復墾和礦井水資源化等關鍵技術。

礦山壓力控制

尋求礦山壓力控制實際問題的完好解決與科學解答 仍是采礦學科的基本任務。對于性質不同、類型繁多的礦山壓力顯現與控制問題，通過研制和改進測試儀器、完善監測手段、掌握不同條件下的礦山壓力顯現規律，并據此研究、改進控制的手段和方法，采取恰當的技術與安全措施，實現礦山壓力的適時有效控制。因此我們需要繼續研究的問題有:

(1)進一步完善來場圍巖控制理論；

(2)研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術低成 本巖層拉制技術；

(3)放頂煤開采巖層和支架—圍巖相互作用機理；

(4)支護質量與頂板動態監測技術；

(5)沖擊礦壓的預測和防治；

(6)研究開發新型的支護設備。

3.6煤炭地下氣化技術

煤炭地下氣化是實現高效安全開采的一項新工藝，屬 于一種特殊的采煤方法，它集建井、采煤、氣化。種工藝為一體，取消了龐大笨重的井下采煤設備和地面氣化設備，變傳統的物理采煤為化學采煤，是多學科開發潔凈能源和化 工原料的高新技術。它克服了現有井工采煤的安全問題等弊端，也趁免了傳統采煤和地面氣化過程中的廢氣、廢水、廢渣等的污染，其關鍵技術是實現氣化生產的連續、穩定(煤氣量、煤氣成份、煤氣熱值的穩定)和充分就地監測、控制。

3.7小煤礦技術改造和機械化開采技術

實施國家關閉小煤礦,淘汰落后生產技術和生產設備, 提高平均單井規模的技術政策,開發小型機械化、半機械化開采技術和裝備,改進小煤礦的采煤方法和開采工藝,提高采煤工作面的單產和工效;提高小煤礦的頂底板控制技術水平,最大限度地減少頂底板事故率。

4.結

論

綜上所述，從上述過程中，筆者認為當今煤礦開采 技術的發展主要方向應該是圍繞高科技技術應用和保護環境兩個方面，一定要堅持可持續發展的路線，來進行的煤礦開采技術的應用，在這一過程中，主要還是需要我們相關的煤礦工作者在實踐工作中不斷的完善和創新方法，為煤礦開采技術的創新多提寶貴意見，為煤礦事業發展做出貢獻，在淺談煤礦開采技術的發展和存在的問題過程中，可能還存在很多不足的地方，希望可以得到廣大煤礦開采工作者的廣泛意見，通過相關的建議，虛心接受和思考，來不斷完善自身不足之處，爭取為煤礦開采技術的發展做出更多貢獻。應用現代科學理論新方法與高新技術，研究解決采礦問題，探求采礦規律； 采礦科學與其它科學(計算機科學、材料科學等)的相互結合，豐富和擴展了煤礦開采技術，是當今煤礦開采技術的發展方向。

參考文獻 ：

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第五篇：煤礦開采技術復習題

一、名詞解釋：

1、井田開拓：由地表進入煤層為開采水平服務所進行的井巷布置和開掘工程。

2、采煤工藝：采煤工作面內各道工序按照一定順序完成的方法及其相互配合。

3、采區車場：采區上（下）山與運輸大巷、回風大巷以及區段平巷聯絡處的一組巷道和硐室的總稱，是采區巷道布置系統中的重要組成部分。

4、正規循環作業：按照作業規程中循環作業圖表安排的工序順序和勞動定員，在規定的時間內保質、保量、安全地完成循環作業的全部工作量，并周而復始的進行采煤工作的一種作業方法。

5、采煤工作面作業規程：是現場工程技術管理人員根據工作面的具體地質條件、機械電氣設備配備和勞動力條件編制的技術性文件，是工作面生產技術管理的依據。

6、井底車場：聯接井筒和井下主要運輸大巷的一組巷道和硐室的總稱，是聯結井下運輸和井筒提升的樞紐，擔負著煤炭、矸石、物料和人員的轉運及為全礦井通風、排水、供電服務的任務。

7、采煤系統：采區內的巷道布置系統以及為了正常生產而建立的采區內用于運輸、通風等目的的生產系統。通常是由一系列的準備巷道和回采巷道組成的。

8、礦山壓力：存在于采掘空間周圍巖體內和作用在支護物上的力。

二、選擇題：

1、水力采煤法為（）體系采煤法。B A、壁式

B、柱式

2、主、副井均為平硐，風井為立井的礦井開拓方式為（）。D A、立井開拓

B、斜井開拓

C、綜合開拓

D、平硐開拓

3、“三人連鎖爆破制”的瓦檢員攜帶的（）牌交給爆破工。C A、警戒牌

B、爆破命令牌

C、爆破牌

4、在普采工作面的支護中，為保護最后一排立柱，懸臂頂梁和支柱的關系應是（）。B A、正懸臂

B、倒懸臂

5、“一炮三檢”時，附近（）m范圍內瓦斯濃度達到1%時，嚴禁裝藥和爆破。D A、20

B、30

C、40

D、10

6、底卸式礦車運煤時的井底車場形式為（）B A、環形式井底車場

B、折返式井底車場

7、綜采工作面風速不允許超過（）m/s。A A、4

B、5

C、6

8、主井為斜井、副井為斜井、回風井為立井的礦井開拓方式為（）B A、立井開拓

B、斜井開拓

C、綜合開拓

D、平硐開拓

9、井底車場屬于（）巷道。B

A、準備

B、開拓

C、回采

10、綜合機械化采煤法中“三直一平”的“一平”指的是（）。A A、輸送機

B、頂梁

C、液壓支架

11、初次來壓前采煤工作面前方煤壁內的支撐壓力較平時（）。A A、大

B、相等

C、小

12、煤層群的開采順序通常采用（）。B A、上行式

B、下行式

C、平行式

13、采煤工作面與巷道連接處的（）m范圍內必須加強支護。A A、20

B、30

C、409、14、采區上山與階段運輸大巷相聯結的車場為（）C A、采區上部車場

B、采區中部車場

C、采區下部車場

15、采空區處理最常用的方法是（）。C A、緩慢下沉法

B、充填法

C、全部垮落法

16、“追機作業” 屬于（）的范疇。C A、作業形式

B、循環方式

C、勞動組織

17、爆破落煤時，三花眼指的是（）排眼。B A、單

B、雙

C、三

18、采煤工作面傾角大于（）時，必須有防止煤（矸）竄出刮板輸送機傷人的措施。A A、25°

B、15°

C、10°

19、“三采一準”屬于（）的范疇。A A、作業形式

B、循環方式

C、勞動組織

20、綜采放頂煤采煤工藝的循環標志是（）C A、移架

B、回柱放頂

C、放頂煤

三、判斷題：

1、在采空區兩側形成的支撐壓力為固定支撐壓力。（√）

2、分區式布置多用走向長壁采煤法采煤。

（√）

3、液壓支架一般為掩護式和支撐式兩種。（×）

4、巷道開掘順序是開拓巷道、回采巷道、準備巷道。

（×）

5、支架應具備一定的支撐能力和可縮性。（√）

6、倒懸臂支架主要是為了支護機道上方頂板。

（×）

7、壁式采煤工作面推進一般采用后退式。（√）

8、采煤工作面所有安全出口與巷道連接處僅在10米范圍內要加強支護。

（×）

9、我國綜采放頂煤開采以低位放頂煤為主。（√）

10、支柱入井前應逐根進行壓力試驗。

（√）

11、綜采放頂煤回采以移架作為一個循環的標志。（×）

12、采區是一個相對獨立的生產系統。

（√）

13、基本頂的垮落步距比直接頂的垮落步距要大。（√）

14、走向長壁采煤工作面是沿走向布置。

（×）

15、偽傾斜柔性掩護支架采煤法是急傾斜煤層采煤法中較為先進的一種采煤法。（√）

16、可采儲量一定，井型越大，服務年限越短。

（√）

17、傾斜長壁采煤工作面是沿煤層傾斜方向推進。（√）

18、穿巖層的水平巷道就是運輸大巷。

（×）

19、正懸臂支架主要是為了支護采空區側頂板。（×）20、斜井開拓時，主井采用帶式輸送機運煤不可兼作回風井。

（×）

四、問答題：

1、采煤工作面作業規程的主要內容有哪些？

答：

1、工作面基本概況

2、工作面的地質狀況

3、采煤方法

4、工作面主要生產系統

5、工作面的循環圖表

6、安全管理制度

7、安全技術措施

8、災害事故防治措施

9、煤質管理措施

2、電牽引采煤機特點有哪些？

答：

1、具有良好的牽引特性；

2、可用于大傾角煤層；

3、運行可靠，使用壽命長；

4、反應靈敏，動態特性好；

5、效率高；

6、結構簡單；

7、有完整的監測和顯示系統。

3、選擇采煤方法的原則是什么？

答：選擇采煤方法，應當結合區域經濟特點，根據煤層賦存條件、礦井開采技術水平等因素，選用技術先進、經濟合理、安全生產條件好、資源回收率高的采煤方法。必須滿足安全、經濟、煤炭采出率高的原則。

4、試問斜井與立井相比較的優缺點？

答：斜井井筒掘進技術和施工設備比較簡單，掘進速度快；地面工業建筑、井筒裝備、井底車場及硐室較立井簡單；投產快，建井期短；多水平開采時斜井的石門長度較立井短；斜井延深較立井方便。

缺點是當條件相同時，斜井較立井長，保護煤柱多；圍巖不穩定時，維護費用高；提升速度慢、能力小、鋼絲繩磨損大、動力消耗大；當斜井較長時，多段提升，轉載環節多、占用設備和人員多；沿井筒敷設的管線長、通風線路長；穿過含水層和流砂層困難等。

五、簡述題：

1、試完成下面綜采工作面循環作業圖表，該工作面長度150m，雙向割煤，端部斜切進刀（割三角煤），采用“三采一準”作業方式，及時支護，每班四個循環。

割煤移架推移輸送機檢修試運轉

2、某礦普采工作面長度140m，煤層厚度2.1m，煤層傾角6°～8°，煤層普氏系數f=1.5。頂板中等穩定，采用全部垮落法處理采空區，采煤機選用單滾筒采煤機，割煤方式為雙向割煤、往返一刀，進刀方式為推入法進刀。試述該工作面割一刀煤的采煤工藝過程。

答：每班開始生產時，采煤機自工作面下切口開始割煤，采煤機向上運行時升起搖臂，滾筒沿頂板割煤，并利用滾筒螺旋及弧形擋煤板裝煤，工人隨機掛梁，托住頂板，采煤機運行至工作面上切口后，翻轉弧形擋煤板，將搖臂降下，開始自上而下運行，滾筒割底煤并裝余煤。滯后采煤機10-15m，依次開動千斤頂推移刮板輸送機，與此同時，輸送機槽上的鏟煤板清理機道上的浮煤。推移完輸送機后，開始支設單體液壓支柱。

當采煤機割底煤至工作面下切口時，支設好下端頭的支架，移直輸送機，采用直接推入法進刀，使采煤機滾筒進入新的位置，以便重新割煤。然后回掉最后一排柱，讓采空區頂板自行垮落，同時檢修有關設備。

割煤和回柱期間，乳化液泵站始終向工作面供液，以保證推移輸送機和支設、回撤液壓工作正常進行。