我國煤炭開采技術(shù)

1、.我國煤炭開采技術(shù)學(xué)院：能源學(xué)院班級：采礦工程專業(yè)1303班姓名：田 11學(xué)號： 11聯(lián)系方式： 111.我國煤炭開采技術(shù)摘要：隨著社會不斷的發(fā)展和進(jìn)步，我們?nèi)祟惪缛?21世紀(jì)之后，信息技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到了多個領(lǐng)域之中，以高科技為科學(xué)發(fā)展觀已經(jīng)成為了社會發(fā)展的重要方向，以此同時，資源和環(huán)境問題已經(jīng)成為了世界性所有面臨和解決的問題，煤礦開采行業(yè)，是非常傳統(tǒng)的重工業(yè)，為了能夠適應(yīng)社會發(fā)展，實現(xiàn)新世紀(jì)的發(fā)展目標(biāo)和要求，這些就成為了我們煤礦工作者需要關(guān)注和重視的問題了，在煤礦開采中，其最重要的核心技術(shù)就是煤礦開采技術(shù)，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(shù)進(jìn)行不斷的

2、完善和創(chuàng)新，本文就通過從煤礦開采技術(shù)的發(fā)展以及在煤礦開采過程中存在的問題，進(jìn)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(shù)的發(fā)展以及解決存在的問題提供可行性思路。分 析了當(dāng)前煤礦開采中開采技術(shù)的重要性，探討礦井開采的關(guān)鍵技術(shù)問題以及對礦井開采技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:煤礦開采技術(shù)；發(fā)展方向；存在問題；分析應(yīng)用前言煤礦開采方法及技術(shù)對煤礦的安全生產(chǎn)、采煤設(shè)備能力的發(fā)揮、生產(chǎn)成本、經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的作用。一個煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營.狀況，除了自然地質(zhì)條件和管理水平外，主要取決于開采方法的先進(jìn)性和適應(yīng)性。我國從炮采-普通機(jī)械化采煤-高檔普采-綜合機(jī)械化采煤-綜采放頂煤-強(qiáng)力綜采技術(shù)的

3、發(fā)展，使采煤工作面的年單產(chǎn)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(shù)的發(fā)展對煤礦產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益的重要作用。同時，煤礦開采是一個傳統(tǒng)的工業(yè)，高新技術(shù)的含量較低，如何適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在競爭中求生存與發(fā)展，煤礦的開采技術(shù)正是其核心問題。因此，從戰(zhàn)略上確定好開采技術(shù)的創(chuàng)新方向，從戰(zhàn)術(shù)上搞好開采技術(shù)創(chuàng)新，對煤炭工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。我國煤礦發(fā)展現(xiàn)狀我國煤礦按所有制分為國有重點煤礦，地方國有煤礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦。這 3 類煤礦分別處于機(jī)械化、半機(jī)械化和基本為手工勞動的生產(chǎn)技術(shù)水平。在2001年全國煤炭產(chǎn)量中，5916%來自原國有重點煤礦，21%來自地方國有煤礦，1914%來

4、自鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦。2000年國有重點煤礦采煤機(jī)械化和綜合機(jī)械化程度分別達(dá)到74143%和56173%，掘進(jìn)裝載機(jī)械化和綜掘程度分別達(dá)到73129%和12181% 。我國煤礦的開采方法既有世界先進(jìn)水平的綜合機(jī)械化高產(chǎn)高效礦井，又有原始落后的人工開采方法。如神華集團(tuán)大柳塔煤礦在 2000 年實現(xiàn)“一井一面”生產(chǎn)原煤 920158萬噸的基礎(chǔ)上， 2001年計劃生產(chǎn)原煤 1000 萬噸，3月份月產(chǎn)創(chuàng) 100158 萬噸，綜采工作面月產(chǎn)90107 萬噸的好成績。而我國的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體小煤礦井型.規(guī)模小，平均年產(chǎn)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

5、礦死亡人數(shù)占全國煤礦 死 亡 總 人 數(shù) 的7312 % ， 死 亡 率 高 達(dá)1 017 人 / M t ； 開 采 方 法 落 后 ， 生 產(chǎn)效率低。多層次的煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)決定了煤炭工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的多層次化，而且這種多層次的生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)將會持續(xù)相當(dāng)?shù)臅r間。保障安全生產(chǎn)、減少手工作業(yè)和笨重體力勞動是數(shù)萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦急需解決的問題，集約化成為大型企業(yè)的發(fā)展方向。煤礦開采技術(shù)取得重大進(jìn)展經(jīng)過“七五”、“八五”、“九五”科技攻關(guān)，我國在綜合機(jī)械化放頂煤、堅硬頂板條件下的長壁綜采、大 采高綜采技術(shù)及工藝方面均取得重大進(jìn)展 。綜采放頂煤技術(shù)20世紀(jì)80年代初我國開始試驗，90年代以來，有了很大發(fā)展，

6、出現(xiàn)了兗州、潞安、陽泉等以放頂煤開采為主的大型高產(chǎn)高效礦區(qū)。對較好 條 件 下 的 綜 放 成 套 裝 備 進(jìn) 行 了 完 善 提 高 ， 采 用 9 00k W 電 牽 引 采 煤 機(jī) ，設(shè)計了低位大插板新型支架，開發(fā)應(yīng)用快速移架系統(tǒng)，并采取加大采煤機(jī)截深、加大后部輸送機(jī)溜槽寬度等措施，取得了很大成功。綜放隊創(chuàng)年 產(chǎn)510 萬t 的 好 成 績 ，達(dá) 到 世 界 先 進(jìn) 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(xiàn)規(guī)律、頂煤破碎規(guī)律、頂煤冒放性、支架-圍巖關(guān)系進(jìn)行了深入的研究，對安全、高效生產(chǎn)起到了重要指導(dǎo)作用。我國在放頂煤支架架型、結(jié)構(gòu)功能、參數(shù)、理

7、論研究及使用效果方面居國際領(lǐng)先水平。綜放生產(chǎn)工藝技術(shù)研究取得了實質(zhì)進(jìn)展，初步解決了有夾矸、頂煤硬等特殊情況下的綜放技術(shù)難題，進(jìn)一步提高了回收率。19962000年兗州集團(tuán)公司與煤炭科學(xué)研究總院開 采所等科研機(jī)構(gòu)和廠家合作完成的煤炭行業(yè)“九五”重點科技攻關(guān)項目“緩傾斜特厚煤層高產(chǎn)高效綜放開采成套技術(shù)與裝備研究”，圍繞綜放開采成套裝備與工藝、綜合降塵技術(shù)、綜合防滅火技術(shù)和提高回采率相關(guān)技術(shù)等 4個專題 15個子專題，聯(lián)合攻關(guān)，項目總體技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，初步形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的綜采放頂煤核心技術(shù)，并逐步實現(xiàn)了主要綜采設(shè)備的國產(chǎn)化，極大地提高了礦井的集中生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益，基本實現(xiàn)了“一礦一

8、面”或“一礦兩面”的高產(chǎn)高效生產(chǎn)格局。2000 年，兗礦綜采隊全部達(dá)到 300萬噸以上水平，其中 2個綜采隊單產(chǎn)突破 500萬噸 ，最 高 達(dá) 到 5 12161 萬 噸 ；原 煤 生 產(chǎn) 效 率 達(dá) 到 141 787t / 工 ，是 19 90 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(shù)創(chuàng)新項目/年 產(chǎn) 60 0 萬 t 綜 放 工 作 面 設(shè) 備 配 套 與 技 術(shù) 研 究 0 及 / 高 效 集 約 化 綜 放 開 采技術(shù)及關(guān)鍵裝備 0 的研究與實施工作，項目完成后可基本實現(xiàn)集采煤、放煤、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化、自動化，對主要生產(chǎn)設(shè)備工況進(jìn)行實時 在 線 監(jiān)

9、 測 ， 工 作 面 單 產(chǎn) 水 平 已 達(dá) 600 萬 t 以 上 ， 可 在 全 國 率 先 實 現(xiàn) 準(zhǔn).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(shù)、綜合防滅火技術(shù)和提高回采率相關(guān)技術(shù)等 4個專題 15個子專題，聯(lián)合攻關(guān)，項目總體技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，初步形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的綜采放頂煤核心技術(shù)，并逐步實現(xiàn)了主要綜采設(shè)備的國產(chǎn)化，極大地提高了礦井的集中生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益，基本實現(xiàn)了“一礦一面”或“一礦兩面”的高產(chǎn)高效生產(chǎn)格局。2000 年，兗礦綜采隊全部達(dá)到 300萬噸以上水平，其中 2個綜采隊單產(chǎn)突破 500萬噸，最高達(dá)到 51 21 61 萬 噸 ； 原

10、 煤 生 產(chǎn) 效 率 達(dá) 到 14 178 7t / 工 ， 是 1 99 0 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(shù)創(chuàng)新項目/年產(chǎn) 600萬t 綜放工作面設(shè)備配套與技術(shù)研究 0及/高效集約化綜放開采技術(shù)及關(guān)鍵裝備 0 的研究與實施工作，項目完成后可基本實現(xiàn)集采煤、放煤、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化、自動化，對主要生產(chǎn)設(shè)備工況進(jìn)行實時在線監(jiān)測，工 作 面 單 產(chǎn) 水 平 已 達(dá) 600 萬 t 以 上 ， 可 在 全 國 率 先 實 現(xiàn) 準(zhǔn) 無 人 綜 放 采 煤工作面。引進(jìn)大功率綜采設(shè)備日產(chǎn)萬噸以上我國神華集團(tuán)神東公司在全國煤炭行業(yè)率先全套引 進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和裝備

11、，實現(xiàn)了采掘工作面生產(chǎn)集中化，主要運(yùn)輸系統(tǒng)膠帶化，輔助運(yùn)輸無軌膠輪化的機(jī)械化作業(yè)方式。神東礦區(qū)一般都采用條帶式開采，工 作 面 長 度 為2 25 24 5 m ， 推 進(jìn) 長 度 為250 0 50 00 m ， 裝 備 美 國JO Y 公 司生 產(chǎn) 的6LS - 5 型 直 流 電 牽 引 雙 滾 筒 采 煤 機(jī) ， 總 裝 機(jī) 功 率 為16 00k W ， 采 高21 2 51 0m ， 牽 引 速 度 為0 1 5m / s， 生 產(chǎn) 能 力 在2000 280 0t / h ； 液 壓 支 架選用美國 JOY 公司和德國 DBT 公司生產(chǎn)的 JOY8670-214/510 和 DB

12、T7640-212/415 液壓支架；三泵一箱乳化液泵站每臺供液流量達(dá)到27 0L/ m i n ；大 功 率 的 JO Y 和D B T 刮 板 輸 送 機(jī) 、轉(zhuǎn) 載 機(jī) 和 破 碎 機(jī) 采 用 集 中控 制 聯(lián) 動 操 作 ， 總 功 率 達(dá)20 30k W ， 過 煤 能 力 為2 150 0t / h ； 順 槽 膠 帶 機(jī) 選用美國公司和澳大利亞公司的 B1400-3*375-410 型膠帶輸送機(jī)，帶速為 4m / s； 采 區(qū) 供 電 采 用 采 區(qū) 鉆 孔 ， 移 動 箱 式 變 電 所 ， 1 0 kV 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(jī)以外綜采工

13、作面其它設(shè)備 的 總 重 量 約 600 0t ， 總 裝 機(jī) 功 率 45 00 k W 。 這 些 先 進(jìn) 的 大 功 率 重 型 機(jī) 械化設(shè)備，為實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井建設(shè)提供了可靠保障。綜采設(shè)備自動化控制的實現(xiàn)，為減人增效提供了廣 闊空間。一個生產(chǎn)班的員工數(shù)由上百人、幾 十 人 減 到 6 8 名 ，班 產(chǎn) 原 煤 在 1 萬 t 左 右 ，日 開 機(jī) 時 間 一 般 在 83 % 左右 ，日 產(chǎn) 原 煤 在 213 萬 t 以 上 ，創(chuàng) 出 全 國 第 一 、世 界 一 流 水 平 。國產(chǎn) 裝 備 日 產(chǎn)7 000 t高 產(chǎn) 高 效 綜 采 在 綜 采 工 作 面 電壓 不 升 級 ( 1

14、14 0V ) 的 情況 下 ， 我 國 已 研 制 出 日 產(chǎn)7 000 t綜 采 成 套 設(shè) 備 ， 并 在 鐵 法 礦 務(wù) 局 曉 南 礦成 功 應(yīng) 用 ， 最 高 日 產(chǎn) 達(dá) 92 06 萬 t 。 實 際 生 產(chǎn) 表 明 ， 若 全 礦 運(yùn) 輸 系 統(tǒng) 配 套完善后，具有日產(chǎn)萬噸的潛力?！叭隆辈擅骸叭隆眽好菏侵萍s我國許多煤礦發(fā)展的重要問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國僅統(tǒng)配煤礦“三下”壓煤量就達(dá) 13719 億噸，其中建筑物下壓.煤量占60%左右。在人口密集、工業(yè)發(fā)達(dá)的8 個省建筑物下壓煤達(dá)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

15、 計6 1638 18 萬t ， “ 三 下 ” 壓 煤 及 其 它 非 經(jīng) 濟(jì) 可 采 儲 量 為4286118萬噸，占可采儲量的69%。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對煤炭需求的增加，解壓煤呆滯儲量的開采技術(shù)已成為亟待解決的問題。緩傾斜薄煤層單一長壁綜采技術(shù) 。我國 77個重點礦務(wù)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(jìn)一步下降的趨勢。薄煤層開采機(jī)械化程度低，采高小，工作條件差，設(shè)備移動維修困難；存在投入多，產(chǎn)出少的問題。鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采技術(shù)水平低 ，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采工藝落后，安全生產(chǎn)條件差，資源回 收率低，也是需要解決

16、的問題。治、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井巷布置 等 。優(yōu)化巷道布里，減少矸石排放的開采技術(shù)改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置，以實現(xiàn)開采效 益最大化為目標(biāo)，研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評價體系，實現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條的最優(yōu)匹配。重點研究高產(chǎn)高效礦井開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化，簡化巷道布置，優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù)，研究單一煤層集中開拓，集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù)，大幅度降低巖巷掘進(jìn)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(shù)。三下采煤技術(shù)提高數(shù)值模擬計算和相似材料模擬等技術(shù)的水平, 深入研究開采上覆巖層運(yùn)動和地表沉陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物

17、、地下水資源保護(hù)需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理論和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng);研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù),村莊房屋加固改造重建技術(shù),適于村莊保護(hù)的開采技術(shù);研究近水體開采的開采設(shè)計、工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤礦城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。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(xué)解答 仍是采礦學(xué)科的基本任務(wù)。對于性質(zhì)不同、類型繁多的礦山壓力顯現(xiàn)與控制問題，通過研制和改進(jìn)測試儀器、完善監(jiān)測手段、掌握不同條件下的礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律，并據(jù)此研究、改進(jìn)控制的手段和方法，采取恰當(dāng)?shù)募?/p>

18、術(shù)與安全措施，實現(xiàn)礦山壓力的適時有效控制。因此我們需要繼續(xù)研究的問題有:(1)進(jìn)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(yīng)用高技術(shù)低成本巖層拉制技術(shù)；(3)放頂煤開采巖層和支架圍巖相互作用機(jī)理；(4)支護(hù)質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測技術(shù)；(5)沖擊礦壓的預(yù)測和防治；(6)研究開發(fā)新型的支護(hù)設(shè)備。3. 6煤炭地下氣化技術(shù)煤炭地下氣化是實現(xiàn)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(shè)備和地面氣化設(shè)備，變傳統(tǒng)的物理采煤為化學(xué)采煤，是多學(xué)科開發(fā)潔凈能源和化 工原料的高新技術(shù)。它 克服了現(xiàn)有井工采煤的安全問題等弊端，也趁免了傳統(tǒng)采煤和地面氣化過程中的廢氣、廢水、廢渣等的污染，其關(guān)鍵技術(shù)是實現(xiàn)氣化生產(chǎn)的連續(xù)、穩(wěn)定(煤氣量、煤氣成份、煤氣熱值的穩(wěn)定)和充分就地監(jiān)測、控制。3.7小煤礦技術(shù)改造和機(jī)械化開采技術(shù)實施國家關(guān)閉小煤礦,淘汰落后生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備, 提高平均單井規(guī)模的技術(shù)政策,開發(fā)小型機(jī)械化、半機(jī)械化開采技術(shù)和裝備,改進(jìn)小煤礦的采煤方法和開采工藝,提高采煤工作面的單產(chǎn)和工效;提高小煤礦的頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)水平,最大限度地減少頂?shù)装迨鹿事省?.結(jié)論綜上所述，從上述過程中，筆者認(rèn)為當(dāng)今煤礦開采 技術(shù)的發(fā)展主要方向應(yīng)該是圍繞高科技技術(shù)應(yīng)用和保護(hù)環(huán)境兩個方面，一定