煤炭开采

煤炭开采（精选12篇）

煤炭开采 篇1

煤炭开采方式有露天以及井工两种, 我国目前绝大多数采煤活动都采用井工的方式进行, 此方法容易造成山体或地底出现巨大坑洞, 时间一长, 极易发生地质灾害, 不仅破坏自然环境, 还会毁坏耕地, 更严重威胁着人民的生命财产安全。目前, 绿色开采的理念已经得到了一定程度的推广, 利用廉价的充填材料, 将其充入采空区后, 可以防止地面或山体塌陷, 并提高资源利用率。

1 技术研究

1.1 绿色开采理念

我国是极度依赖煤炭资源的国家, 而以当前的技术条件, 无法全面采用其他资源取代煤炭在能源中的地位, 煤炭的开采已经造成了非常多的不利影响, 除了煤炭本身所造成的环境污染问题以外, 在煤炭开采过的地下会形成巨大的采空区, 极其容易造成地质灾害[1]。目前的形势是, 我国迫切需要更多的煤炭资源, 但大量的煤炭开采又会造成更多的采空区, 引发更多的地质灾害。在此严峻的形势下, 解决资源开采与环境保护之间的矛盾就成为核心问题, 正是在这种背景下, 绿色开采理念应运而生。

从广义上的资源角度来看, 应对煤矿采集区范围内包括煤炭在内的地下水、煤层气、土地以及其他矿物都加以开发和利用。目前, 煤炭开采引发环境灾害的主要问题都在于煤炭开采的岩层运动, 这一地区的岩层在被开发之前是不会发生任何事件的, 然而人类的活动彻底打破了它的平衡, 开采煤矿后, 这一地区的岩体遭到破坏, 因此导致此地区的地质结构和生态环境都变得非常脆弱, 而绿色开采体现就是建立在此之上的, 如图1所示。

1.2 填充开采技术

充填开采技术具有很强的实用性, 它利用廉价的材料, 填充采煤采空区的空间, 主要使用水砂、膏体等材料, 这些材料以往都是废弃物, 用来填充采空区, 既经济, 又妥善处理了垃圾物品。填充采空区能够从根本上缓解煤炭开采所造成的次生伤害, 并且能够有效提高煤炭的回采率。

其实, 填充采煤采空区并不是现代人的专利, 早在一个世纪以前, 就有矿工用废弃的石料填充整个煤炭的采空区, 但当时这种方法只是偶然行为, 不具备系统性和规划性。真正开始重视充填采空区是从20世纪30年代开始的。最开始通常采用干式充填的工艺, 使用的基本是煤矿开采的固体废弃物, 这样既有利于地质结构的稳定, 也简单地处理了矿山的废料等。但这种技术也有缺陷, 因此50年代开始, 用水砂填充采空区成为一种新的方式。但水砂也不是最完美的, 依然存在缺陷, 直到80年代, 膏体填充技术的开发利用才有效地解决了曾经所使用材料会出现的问题及缺陷。膏体充填是目前各矿区使用最广泛的新技术, 同时也受到越来越多的重视。

2 材料研究

2.1 充填材料的发展

根据充填技术的发展历程, 充填材料的发展大致和其相似, 充填材料是决定充填工艺和成本的核心因素。随着充填技术的发展, 充填材料也在不断发展当中。

最早的充填材料为干式充填料, 这种材料就是采矿区随处可见的石块或砂土等自然资源, 也包括工业废料 (固体) 等填充料, 这些材料被运到需要填充的矿井, 这样的填充材料会产生很多很大的缝隙, 结构非常松散, 并不十分稳定[2]。而且搬运这些材料需要耗费大量的人力物力, 不仅极大地消耗了时间成本, 还耗费了大量的运输和操作费用, 可谓得不偿失。

这之后, 水砂材料流行起来, 它是和干式填充料配合使用的, 先用大块的干式填充料填充整体空间, 然后灌入水砂填充缝隙区域, 最终填满整个采空区。此种材料只是干式填充料的补充, 并没有什么实质上的提升。

目前, 最先进的填充材料为胶结充填材料。胶结料具有低廉的成本和便捷的操作方法, 这种材料的原料来源相当广泛, 几乎随处可见, 成本极低, 并且胶结料具有足够的物理力学性能, 能够胜任采空区充填料, 更关键的是, 胶结料既不会是填充区产生大的缝隙, 也不会浪费大量的人力物力成本[2]。胶结料采用新的工艺和材料, 降低了水泥单耗量, 却不会降低填充的强度, 是目前最受欢迎的材料。

2.2 充填材料的研究方法

通过地面进行高压传输, 最终输送至指定位置, 材料固化后, 在支撑上覆盖新的材料, 由此可见, 充填材料的强度和稳定性及流动性是关键。

材料的不同成分所占比例要准确计算并配制, 将组分材料分为主材料、辅助材料和添加剂, 利用组分材料进行交叉配比, 通过实验的方式可以确定填充物的最优配比方案, 还有助于研究填充材料的微观特征。

3 结束语

煤炭资源是我国含量最丰富的化石资源, 也是我国使用比例最大的化石资源, 开采煤炭这种固体资源时, 一定会造成采矿区地下形成一片巨大而密集的采空区, 如果弃之不管就很有可能造成自然灾害, 因此, 才要发扬绿色开采的理念, 及时填充已开采区域, 保护地质结构, 保护自然环境。

参考文献

[1]王晓东.基于绿色开采理念的煤炭充填开采技术研究[J].陕西煤炭, 2012, 05:48-50.

[2]李建东.基于绿色开采理念的煤炭充填开采技术研究[J].技术与市场, 2016, 08:70-71.

煤炭开采 篇2

8月4日,钢铁煤炭行业化解过剩产能和脱困发展工作部际联席会议召开并通报,今年1-7月,全国钢铁和煤炭产能分别压减了2126万吨和9500多万吨,完成了各自全年任务量的47%和38%,去产能任务均未过半。此外,为推进企业兼并重组和减量置换办法,发改委日前印发了发挥先进产能促进煤炭行业转型升级的意见。在明确的信号下,近期各地政府加快了去产能的力度,部分省份已编制并上报去产能项目及时间进度表,国家发改委也于8月11日通报了目前煤炭去产能工作开展情况。

目前,北京、河北、山西等21个地区已全面启动去产能工作,并部分完成了退出任务。目前进度较为领先的省份为湖南、江苏、山东和山西等,四省分别已完成了全年任务量的82.90%、78.20%、71.32%、61.50%,完成规模共计占全国已完成任务量的50%左右,在去产能工作中起到了重要作用。内蒙古、福建等地煤炭去产能工作刚刚启动。值得一提的是,不少省份把任务的大头放在了年底,各地四季度安排煤炭去产能任务量占全年的50%以上,其中12月占1/3以上,这与在重庆现场会上提出的前11个月基本完成任务的进度要求差距甚远。山西、内蒙古、黑龙江、福建、江西、广西、四川等省区将大部分去产能任务安排在4季度完成,年底集中赶进度的现象十分突出,今年完成去产能计划任务仍具一定风险。总体而言,下半年化解产能目标规模较重,进度紧张,任务仍艰巨。

上半年去产能任务最大问题是进展缓慢,前7个月只完成了目标任务的1/3多一点,特别是7月退出产能不到1000万吨,这个工作进度明显滞后于时间进度,与党中央、国务院的要求差距很大。顾虑到经济增长思想认识不到位、经验办法不足且畏难情绪重、以及价格变化影响是进展缓慢的主要原因。此外,中央奖补资金于5月底刚刚下发至各地方政府和中央企业,在一定程度上也延缓了今年上半年的去产能进度。但钢铁煤炭价格上涨主要是去产能和减量化生产预期的作用,上半年煤钢消费仍在下降,产能严重过剩的基本面没有变。目前国家多次召开会议三令五申化解产能工作的重要性,明确严格去产能的决心和信心毫不动摇,信号作用显著,下半年限产工作开展力度将更强。

以时间进度来衡量工作进度,每月“三报”。

发改委日前通报去产能进度时要求,在完成进度上,各地不能以签订责任书为时间节点来衡量去产能的进度,而是以时间进度来衡量工作进度,要逐月上报并督查去产能进度。为避免出现年底突击赶进度的情况,各地区必须把任务往前排,要争取11月底以前全面完成全年煤炭去产能任务。上述要求归纳起来,即为每月“三报”,即每月5日前各地要报进度、报计划、报执法检查结果。各地区应当明确责任人,落实好每月“三报”,以便全面准确适时地把握进度,更加将去产能行动充分夯实在下半年各月中。

确保8月上旬把责任和任务压实到位,限产政策毫不放松。

种种信号显示,接下来限产政策更加严格。8月4日的部际联席会议要求8月上旬要把责任和任务压实到位,按时如实上报进度,各地要严肃认真兑现责任书承诺。要继续严格控制新增产能,坚决查处各种形式违法违规问题,落实月度报告通报制度,切实做好职工安置、债务处置和奖补资金使用等。总体上,会议对目前去产能工作的`目标、期限、进度、质量与责任落实都提出了要求。目标上,要确保只减不增,全部完成;期限上,只能提前,不可违期;进度上,按月上报,公开通报;质量上,严防弄虚作假;责任落实上,要明确到地方、企业、责任人。限产政策将从更全面的角度细化切入,多维度严控产能,政策难放松。

去产能中发挥先进产能作用,促进行业转型升级。

日前发改委发布的《发挥先进产能作用的意见》要求各地要全力落实落后产能应退尽退、先进产能不承担去产能任务、其他产能按比例去产能的原则,先进产能可从各地去产能基数中适当扣除。先进产能认定工作由各省(区、市)煤炭行业管理部门组织申报和初评,主要围绕机械化程度、资源利用率、安全程度、能耗环保和质量五大标准进行评定。同时有关部门将研究出台相关鼓励政策,为先进产能的发展创造更加有利的环境,争取通过3~5年努力,全国先进产能的比例达到60%以上。预计此举通过落后产能向先进产能的置换作用,可推动煤炭行业向优质高效化迈进,有利于从质上带动煤炭行业脱困升级。

下半年去产能进程将提速,持续看好煤炭供给侧改革推进。

煤炭开采 篇3

关键词 煤炭资源;利用率;回采率;资源税;动态优化

中图分类号 F062.1文献标识码:A

1 引 言

我国煤炭资源开发利用中普遍存在着大量浪费和低效配置现象,西部地区尤为严重,其开发利用效率不仅大大低于发达国家,也低于世界平均水平.由于煤炭资源的低效率开采,不仅造成了资源的极大浪费,而且导致了生态破坏环境污染等严重后果.据统计1949~2003年,我国累计生产煤炭约350亿吨,而煤炭资源消耗量超过1 000亿吨,其中在开采过程中至少损失了650亿吨的煤炭资源.如果按2003年的煤炭消费量计算,损失浪费的资源完全可以使用近40年.

虽然我国煤炭资源总量排名世界第二,但是人均储量并不高,因此,如何对煤炭资源进行合理的开发利用,摒弃挑富矿弃贫矿的短期资源开发行为,增加对煤炭资源的开发利用率,减少浪费,提高资源的开发效率无疑是煤炭资源开发战略中急待解决的最核心问题之一.

在此之前国内已经有一些学者在资源开采方面做过研究,但是大多从最佳耗竭速度(魏晓平、王立杰,1997)^[1]和资源税方面入手(刘新梅等,2008)^[2],而本文则是从煤炭资源的利用率和回采方面综合考虑,考察其影响因素,构建煤炭资源的最优开发模型,找出提高煤炭资源利用率的合理途径,同时给将要进行的资源税改革提供一些建议,这对减少煤炭资源浪费,保护资源与环境具有重要的理论与现实意义.

2 模型建立

本文的决策从煤炭开采企业角度出发,企业在现有的技术和资源约束下进行煤炭开采,并假定:1)企业追求利润最大化;2)企业是价格的接收者,即单个企业没有定价权,这一点不同于以往李新春(2006)^[3]等在研究煤炭资源开发顺序时将煤炭价格定义为产量的减函数,原因如下:一方面,市场价格不会因为单个企业的产量增减而发生变化,这也符合微观经济学的基本理论;另一方面,通过对过去8年中国煤炭价格和产量的相关检验以及回归,并未发现有显著的线性关系,煤炭价格的变化波动是无序的,鉴于此,在本文研究中将煤炭价格定义为P.

本文采用Marvasti(2000)^[4]在研究煤炭勘探和开采时所用的开采率指标q,即一个特定的企业在给定市场价格时的开采率;开采成本函数为C1(R),并且假设开采成本随着可供开采量的降低而增加C1R(R)<0,即煤炭资源的可供开采储量越大,每单位的开采成本也就相对越低,这也符合Livernosi and Uhler(1987)^[5]得出的结论;企业因扩大开采率而做的努力用w表示,付出的成本为C2(w),因此所带来的企业可供开采储量的增加率为=f(w,x),x为累计增加量,C2w>0,fw>0并且fx<0,随着企业加大开采和回采的力度,再次增加开采率将变得越来越困难,因此,假设C2w>0、C2ww>0,增加开采率的边际成本为C2w/fw,随着w的增加而增加,在此假设基础上的煤炭开采企业的目标函数为:

∫

SymboleB@ 0[pq-C1(R)q-C2(w)]e-ρtdt

s.t  =f(w,x),

=-q .(1)

这里e-ρt为贴现系数,ρ=ln (1+r),r为贴现率,用最大值原理构建汉密尔顿函数为:

Max H=[pq-C1(R)q-C2(w)]e-ρt+λ1[f(w,x)-q]+λ2f(w,x). (2)

方程(2)对R和x分别进行全微分后得到协状态变量的状态方程为:

1=C1R(R)qe-ρt,(3)

2=-(λ1+λ2)fx.(4)

由方程(4)可以得出,在技术等外部条件不变的时候,任何一个煤炭生产厂商在选择开采的时候要么选择在开采能力范围内的最大的开采率,要么选择不生产,究竟选择前者还是后者主要取决于pe-ρt-C1(R)e-ρt-λ1是大于零还是小于零,根据本文的假设,市场出清时的价格一定是:

pe-ρt-C1(R)e-ρt-λ1=0,(5)

λ1为企业可供开采的储量增加一个单位时,利润的增加量,λ1>0,但是1<0因为C1R(R)<0,随着生产的进行λ1将会逐渐逼近于零,因此,经 济 数 学第 27 卷

第2期孙大超等:基于综合开采率的煤炭资源最优开采问题研究

可以判断生产到某一阶段将会停止,即使通过回采会带来更多的产量,企业也不会继续生产.

方程(7)对时间进行微分,并且用方程(3)代替,用方程(5)代替1,得到价格的状态方程为:

=ρP-ρC1(R)+C1R(R)f(w,x).(6)

从方程(6)可以看出,如果企业通过努力,提高回采率或者扩大开采率,那么价格的变化将会相对缓慢;如果C1R(R)=0,即生产单位产量的成本不随矿产资源的可供开采的储量大小变化,那么价格变化并不受回采率等方面因素的影响,这点与Hotlling(1931)^[6]得到的结论一致.

接下来用方程(4)对w求偏微分让其等于0,通过替换λ1得到了λ2的表达式为:

λ2=C2wfwe-ρt-Pe-ρt+C1(R)e-ρt .(7)

通过联立方程(4)~(5)和(7)得到了协状态变量λ2的状态方程为:

2=-fxfwC2we-ρt . (8)

通过对方程(7)进行全微分,得到协状态变量λ2的状态方程的另一个表达式为:

2=-C2wfwx•f(fw)2e-ρt+fw•C2ww(w)-C2wfww(fw)2e-ρt-ρC2wfwe-ρt-C1R(R)qe-ρt. (9)

通过联立方程(8)和(9)得到了w的状态方程为:

=C2w[fwxfw•f-fx+ρ]+C1R(R)qfwC2ww(w)-C2wfwwfw .(10)

由于任何一个煤矿都有一定的开采周期,因此企业不可能无限的开采,假设在时间T停止开采,那么此时wT 为零,企业不再进行生产,λ2(T)=0,由方程(7)可得T=C1(RT),这也是追求利润最大化的煤炭生产企业停止生产的条件,这一点与Pindyck(1980)^[7]得出的结论一致.

由前面的结论可以看出,一个企业在扩大开采率方面的努力与煤炭资源的初始可供开采的储量值R有关,如果初始时的可供开采储量R较大,C1(R)和C1R(R)都较小,此时为正,因为方程(10)右边为非负,根据假设,C2w[fwxfw•f-fx+ρ]大于零,而C1R(R)qfw较小,此时,w将从一个较小的值开始缓慢上升,可供开采的储量R将下降,但是随着w增加,R降低的速度将会逐渐变慢,随着R的降低,C1R(R)将会变得越来越大,的数值将会由正变为负,w也有最高值开始降低,直到将为零.也就是说,开始储量较大时,企业倾向于以可能的最少的成本投入开采最容易开采的部分,而很少会花费代价去考虑回采或者在增加利用率,随着开采的进行,可供开采的储量逐渐少,此时企业才会逐步增加回采来提高利用率,而随着开采的进行这种努力将在达到最大值后又会逐渐减少到零(见图1).

相反,如果煤炭资源初始可供开采的储量不是很大,那么C1(R)和C1R(R)相对较大,那么企业在初始投入的固定成本一定时,会想到尽量增加开采量来弥补固定投入,但是在后期开采的时候这种努力会逐渐减少,这主要表现在较低的回采率(见图2).

图1 初始储量较大时R与w的变化 图2初始储量较小时R与w的变化

3 结论和建议

由上面的证明可以看出,对于基础可供开采储量大的煤矿,开采企业倾向于先生产成本较低廉的容易开发的部分,随着可供开采的储量的逐渐减少才会考虑增加利用率或者回采率,而对于基础可供开采储量较小的煤矿,企业在增大开发利用率方面的工作,如果有也主要是集中在投入期,进入开采后这种努力会越来越小,这种现象造成了我国煤炭开采过程中的大量浪费.另外,通过模型的影响因素可以看出,凡是影响储量成本的因素均会对煤炭资源的利用率产生影响,而储量成本方面的调节主要是通过税费等方式进行.因此,下面将主要从税费这个切入点来分析如何提高煤炭资源的利用率.

在西方国家在征收资源税的时候,普遍采用与储量挂钩的方式,这种征收方式可以促使开采企业尽最大努力提高回采率,以获取更大收益,而我国则是从量征收,固定税额,不是与资源储量挂钩而是与开采量挂钩,这种征收方式并没有考虑生产这些矿产品消耗的资源的多少,也没有考虑不同企业由于矿产品位不同,这导致的后果是,企业尽可能地开采资源丰厚的地方,对那些资源含量少的地方则丢弃一边,以最大限度节省开采成本,追求自身利润最大化,笔者认为这是导致我国矿产资源浪费严重的重要原因.

基于这种现状提出方案:

一方面,通过对基础储量征税调整储量成本函数C1(R),增加C1(R)的初始值;另一方面,针对矿产品位的不同,征收级差税以增加高品位大储量矿山C1R(R)的数值.根据前面的推导,增加C1(R)的C1R(R)可以有效地提高企业在增加利用率和回采方面的投入和努力,这样即使是开采资源储量丰富的煤矿,企业也会在投入生产之初就考虑到浪费的成本问题.

对储量小、品位低的煤矿,一方面同样通过征收储量税,提高其浪费的成本;另一方面,因为煤炭资源储量小、品位低,开发成本相对较高,因此可以通过在级差税方面的减少,使其单位储量成本相对降低,根据PT=C1(RT),这样也可以在一定程度上提高对煤炭资源的利用率.

最后一点,基于最近几年煤炭价格的快速上涨,国家在对煤矿资源征税的时候可以考虑将地上的“从价”与地下的“从量”相结合,以达到尽量合理的对企业征收税收.

综上所述,国家在通过资源税对煤炭资源开采进行调节时,应该走出单纯提高征收标准的误区,需要改变征收方式,加大对资源储量征税,增加企业浪费的成本,同时根据不同煤矿的煤矿储量和品位,征收不同级别的级差税,同时也要考虑到价格因素.只有通过征收方式的改变才能有效发挥资源税费的调节作用,最大可能的促使企业加大煤炭资源的利用率.

参考文献

[1]魏晓平,王立杰.矿产资源价值与最佳耗竭速度研究[J].管理工程学报,1997,(2):122-126.

[2]刘新梅,徐润芳,燕方.完全竞争条件下资源税对不可再生资源累计开采量的影响[J].系统工程,2008,(1):124-126.

[3]李新春.煤炭资源最佳开采时期研究[J].经济数学,2006,23(3):289-293.

[4]Marvasti A. Resource characteristics, extraction Cost, and optimal exploitation of mineral resource[J]. Environmental and Resource Economics,2000,(17):395-408.

[5]Livernosi J, Uhler R. Extraction cost and the economics of nonrenewable resource[J].Journal of Environmental Economics and Management,1987(14):72-86.

[6]Hotelling H. The economics of exhaustible resources[J].The Journal of Political Economy,1931,(39):137-175.

[7]Pindyck R.Uncertainty and exhaustible resource markers[J]. Journal of Political Economy,1980,(88):1203-1225.

Study of the Optimum Extraction of Coal Resources Based on the Rate of Comprehensive Extraction

SUN Dachao1,WEI Xiaoping1, LU Nan2

(1.School of Management; China University of Mining and Technology; Xuzhou 221116; China; 2.172/1-3 Beresford Rd, Straehfield Syndney, Austalia)

Abstract Low efficiency and waste are the main problems in the process of coal resources extraction in China. Taking the utilization and recovery rate into account, the factors influencing the utilization and recovery rate were analyzed, and some suggestions to improve the utilization and recovery rate were obtained by setting up a dynamic optimal model. The analysis result indicates that :(1)the policy based on reserves to impose the taxes is more reasonable to improve the utilization and recovery rate,(2)through the differential tax, which is low imposed on the lowgrade resource ,the waste due to the drop of lowgrade resource can be effectively reduced.

煤炭开采工艺现状研究 篇4

我国的煤炭资源分布的非常不均匀, 开采条件多种多样, 各地的煤矿有许多的不同, 一方面煤炭的储存量不一样, 另一方面所有制的形式也不同。由于各个地区经济发展状况不同, 技术水平与采矿设备也有所差异。目前, 我国的长壁开采工艺有三种类型, 分别是爆破, 普通的机械化, 综合的机械化。其中综采在国有煤矿企业中应用的比较广泛, 普采以及炮采在一些地方上的煤炭企业中应用的比较广泛, 在一些乡镇煤矿企业技术条件匮乏, 主要的采煤工艺就是炮采。

我国的地质条件很特别, 而且煤层的分布情况也很复杂, 所以我国的采煤技术有很多, 主要是看煤炭分布地区的地形以及煤炭的具体分布情况来选择某一种或者几种的方法。以下介绍几种开采工艺的现状以及优缺点。第一种是走向长壁的开采方法, 这种方法在我国的煤矿企业中应用的最为广泛, 主要是用于中斜煤层的开采, 这种开采方法非常简单, 可以广泛的适用于各种地区。第二种是倾斜长壁的开采方法, 这种开采方法可以不受断层的影响, 巷道的布置也是很容易的, 所需投入的经费很低, 生产快速, 运输很方便, 所需用设备少, 通风容易等诸多优点。同时, 它也是具有许多缺点的, 在长距离的倾斜巷道内向前掘进, 运输困难等。第三种是在倾斜分层中使用下行垮落开采煤炭方法, 这种开采方法可以解决顶板支护以及采空区等问题, 增加了开采的安全性, 并且在同时提高了煤炭的采出率, 但是这种采煤方法在开采之前需要构建假顶, 生产组织很复杂, 预防煤炭自燃也很困难。

我国目前采取的煤炭开采准备和开拓方法, 准备方法最为主要的有三种, 分别是采区、带区及盘区。

二、煤炭开采工艺的主要内容

煤炭开采工艺经过了多年的修正与发展, 有了很大的变化, 加上现代机的使用, 煤炭开采工艺实现了现代化, 使得煤炭开采的整个流程更加的无懈可击。

(一) 短壁开采工艺

短壁开采工艺是为了弥补长壁开采的不足而产生的一种煤炭开采工艺。我们常见的长壁开采就是进行粗略开采的工具, 在它略显粗暴的开采过后会在矿井内留下大批未开采的煤。这些煤有的聚集成柱状, 有的堆积在一个坑内, 总之都被堆积在长壁开采所不能触及的地方。而短壁开采就像是一个细致的清洁工, 打扫着长壁开采扫荡过的战场。短壁开采是一种节约型的开采方式, 避免了煤炭资源的浪费, 这对于对资源有着巨大需求量的我们来说是一笔不可估量的财富。

(二) 薄煤层开采工艺

薄煤层开采工艺是符合我国煤炭开采形式的一种开采工艺。在中国, 很大一部分的煤炭位于距离地表不远处, 也就是我们常说的薄煤层。而这种开采工艺就是擅长在薄煤层地区进行煤炭的开采。在薄煤层地区, 如果使用我们常见的挖掘工具, 会对土地造成一定的破坏, 而且会产生一定的浪费。但薄煤层工艺就完全不同。它会对土地进行温柔的剖析, 一层又一层, 直至到达煤层。薄煤层开采工艺也可以说是一种符合中国国情的煤炭开采方式。

(三) 矿井集约化工艺

矿井集约化工艺是类似于“因材施教”的一种煤炭开采工艺。是根据煤炭资源所处的具体环境, 因地制宜, 采取不同的开采方式, 而开采方式的不同主要在于矿井的个数。比如说最近发现了一个煤矿, 但是这个煤矿所处的地理环境有些特殊, 在整个煤矿的中心地带有一层致密的岩石层。在这种特殊情况下, 只打一个矿井就会耗费很多的人力以及物力去打通岩石层, 如果有一种简单省事的方法就最好不过。人们面对这个问题时的解决办法就是在岩石层两边各打一个井, 然后再进行开采。这就是我们所说的矿井集约化工艺。当然, 真正的矿井集约化工艺是很复杂的, 同时它也可以解决很多开采中所要面临的具体问题以及巨大的挑战。

(四) 对煤炭进行地下气化

将煤炭在地下进行气化 (详见图1) 是一种在开采中融入化学方法的开采工艺, 是一种科学而且先进的煤炭开采工艺。比如说, 当我们在开采时, 遇到了无法钻透或者很难钻透的地层, 我们常常会想到将煤炭进行气化的方法。这个方法融合了短壁开采工艺以及矿井集约化工艺的优点, 对付开采后遗留下来的煤以及难开采的煤简直是信手拈来。通过一些化学工艺, 将埋藏在地下的煤变成一种蕴含着能量的气体, 然后通过管道等进行简单的收集工作, 最终就完成了对煤炭的开采。这种简单易行的方法, 不仅减小了开采的难度还提高了煤的纯度, 这是对资源利用的一个重大的突破。 (如图1) 。

三、煤炭开采工艺的发展方向

(一) “三下”开采煤炭技术

提高技术水平, 优化模拟计算与材料模拟, 更加深入的研究煤炭开采上部的岩层运动情况及地表的沉陷情况, 研究开采时需要考虑到的诸多因素所需要符合的必备条件, 例如开采系统, 优化各种参数;做好开采后的处理工作, 加大深入研究充填材料的力度, 不断更新新的充填技术;在矿区附近的村庄, 需要巩固好房屋的结构或者是重建;靠近水流的煤炭开采技术, 所需设备以及工艺参数的不断优化;采煤和城市发展相协调统一的规划, 土地复垦技术以及矿井的再使用技术。

(二) 煤矿开采技术的改进以及实现机械化

我国现在还存有不少小煤矿企业, 这些煤矿有的是合法的, 有的是违法的, 他们的煤炭开采技术落后, 设备跟不上开采的需求, 面临着倒闭的危险。对于这些企业来说, 国家关闭他们是有一定道理的, 设施不完善, 技术不先进, 会出现安全事故。应该提高单井规模, 研究及开发小型煤矿所适用的技术与设备, 尽量实现开采的机械化。小型煤矿企业的采煤方式以及采煤工艺需要加以改进, 提高工作效率和产出率, 增强安全意识, 提高对安全设备的监控, 防止一些塌方之类的事故发生。

(三) 完善巷道布置

煤矿企业需要改进开采煤炭的方法, 完善设施的布置, 尽可能多的获得煤炭开采效益。巷道的布置还有可以优化的空间, 煤矿企业需要研究开发新的布置措施, 以及专业的评价系统, 最好可以达到开采方法、巷道布置以及煤炭分布条件的最佳组合。

(四) 深矿采煤

深矿井开采煤炭具有极大的风险, 做好一切预防措施, 技术的支持以及设备上的完善。最为关键的开采技术是矿井内压力的控制技术、瓦斯治理技术和通风技术等, 目前还没有完全攻关的技术是软岩巷道的掘进技术和冲击地压的预防及治理技术等。

结语

各种各样的煤炭开采工艺被应用于煤炭开采中, 无论是出于什么目的, 这些简单有效的开采工艺对于我们的煤炭开采事业都是一个强有力的助手。在资源缺乏的今天, 高效的开采方式是我们的永远追求。煤炭资源的开采在我国矿物的总体开采上占据重要的地位, 煤炭开采工艺的进步, 保证了我国能源的供应充足, 才能够实现能源的充分利用, 推进我国的可持续发展。

摘要：伴随着最近几年煤炭开采的规模逐渐增大, 关于煤炭开采技术以及工艺的研究就成了一个大热门。本文立足于现代煤炭开采的现状, 对煤炭开采工艺做出细致的研究。

关键词：煤炭开采工艺,现状,发展方向

参考文献

煤炭开采 篇5

淮南煤炭开采土地破坏及其综合治理

煤炭开采会破坏和压占大量的`土地资源,导致土地利用类型、功能发生较大变化,污染周围环境.淮南煤矿开采历史悠久,因采煤形成的塌陷地总面积约133 km2,采空区面积约69 km2;形成了34座矸石山,堆体占地面积约1.6 km2.塌陷水域面积不断扩大,煤矸石长期大量堆放占用土地、污染水和大气,已成为制约淮南矿区社会经济发展的重要因素.通过对淮南煤炭开采造成的土地破坏情况进行分析,提出了一些综合治理措施,以利于矿区环境、社会和经济的可持续发展.

作 者：袁兴程 胡友彪 Yuan Xingcheng Hu Youbiao 作者单位：安徽理工大学,地球与环境学院,安徽,淮南,23刊 名：环境科学与管理英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT年，卷(期)：33(2)分类号：X53关键词：土地破坏 开采塌陷 土地复垦

我国煤炭开采技术现状与实例分析 篇6

关键词：煤炭开采技术；巷道支护；松动圈；关键层

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0155-02

据统计，我国2010年一次能源生产和消费结构中，煤炭的比重分别为77.4%和68.6%，煤炭在当前甚至是将来相当长时期内仍将是我国的主体能源。随着煤炭科技的发展，我国的煤炭开采也将不断地向着安全、高效、高利用和绿色开采发展。

一、理论研究

（一）松动圈理论

天然岩体是一种特殊的非均质非线性材料，在各向应力作用下，岩体处于长期的平衡状态。在地质岩体内开挖巷道，围岩处于近似的二向应力状态，应力出现重分布，直至达到另一个平衡状态为止。在此期间巷道围岩内部出现一个破裂区，通常称为松动圈。董方庭教授提出的松动圈理论，为我国煤矿巷道的开挖和支护设计提供了很好的依据。

（二）关键层理论

通常采煤工作面顶板分三个岩层：垮落带、裂隙带和缓沉带。钱鸣高院士基于理论分析和众多的实践经验，提出了岩层控制的关键层理论，认为：在采场覆岩层中存在着多层岩层时，对岩体活动全部或局部起控制作用的岩层称为关键层，关键层的断裂将导致全部或相当部分的上覆岩层产生整体运动。缪协兴又对采动覆岩中关键层的复合效应作了深入的分析，认为当覆岩中存在两层以上坚硬岩层时，无论上部或是下部坚硬岩层都将对下部或上部坚硬岩层的采动变形和破断产生影响，也即对采动覆岩变形、破断和移动全过程产生影响。两个硬岩层之间的复合效应主要与其间距有关，当间距与坚硬岩层厚度没有量级差别时，复合效应最明显。

二、技术发展

（一）支护技术

碹体支护是我国最早的支护方式之一，在早期地质条件较好的岩体中广泛应用。随着煤炭开采的增加和地质条件的复杂性与差异性，简单的碹体支护渐渐不能支撑岩体的高应力。锚杆支护，利用围岩自身来承载压力，弥补了被动支护的诸多不足，开创了围岩主动支护的先河。然而在我国山东和安徽等地区部分岩层，高应力、高地温、岩体破碎较为普遍，地质条件更为复杂，单一的支护方式无法满足支护条件。耦合支护理论的提出，根据实际情况，同时采用两种或多种不同的支护方式，实现了完美的互补，更好的支护围岩。比如李冲等针对深井软岩巷道地压大、变形大、难支护的特点，提出了各种支护之间以及支护体与围岩之间耦合的锚索-网壳衬砌耦合支护技术，并在曲江矿运输大巷进行运用，得到了很好的支护效果。

（二）开采技术

炮采技术在我国煤炭开采中最早得到应用和普及，其施工方便、成本低，但是开采效率低下、安全系数差。随着我国科技实力的渐渐提升，综合机械化采煤得到了很好的发展，在大大提高采煤效率的同时，更加保证了工人的人身安全。所谓综合机械化采煤技术，即在整个采煤过程中机械化率达到95%或以上。综合机械化采煤过程中的机械通常包括液压支架、采煤机、刮板输送机和胶带输送机等，其中采煤机和液压支架起着极其重要的作用。

针对许多特殊的煤层地质情况，我国的煤炭科研工作者通过不断的研究和实践，攻破了一个又一个难题。如孙春东等，针对阳邑煤矿8号煤层（大青煤）和9号煤层（下架煤）层间约1.02m极近距离的特点，采用常规错距理论和岩层移动理论进行分析，研究了上部工作面采空区走向形成的稳压区和减压区范围，并计算得出了上、下煤层工作面联合开采最佳走向错距范围，使极近距离联合开采得以顺利实施。任艳芳等通过现场观测和数值模拟的方法，对神东煤田某煤矿综采工作面浅埋煤层（平均埋藏深度约80m）进行分析，得到了长壁工作面围岩应力场特征验证了上覆岩层中可形成承压拱结构，为煤层的顺利开采提供了保障。专家和技术人员的科学研究和不断努力，使我国的煤炭开采技术站在了世界的前列。

三、工程实例分析

潞安集团司马煤矿位于我国山西省长治市境内，井田面积约29.49平方公里，可采储量近1亿吨。其1210工作面，开采煤层属下二叠统山西组下部的三号煤层。该煤层赋存稳定，煤层较厚且赋存结构简单。煤体以黑色、块状为主，粒状次之，亮煤为主，夹镜煤条带，煤质为贫瘦煤。煤层厚度为7m，倾角约平均7°。工作面直接顶为粉砂岩，深灰色，中厚层状，含大量煤屑，产较多植物化石，局部地段为沙质泥岩。直接底为砂质泥岩，灰黑色，致密，局部具滑感，断口参差状，含大量植物化石。老底为细砂岩，白灰色，中厚层状，矿物成分以石英为主，含白云母碎片、岩屑及铁锰质，分选较好。

1210工作面地质情况较好，采用综合机械化采煤技术，更加提高了生产效率和经济效益。开采过程中根据实际地质倾斜情况，采用仰采的方式，由下往上开采。放顶煤开采技术，采3m，放顶煤4m。综采过程中引进MXG-300/700A电牵引采煤机，性能优越，系统采用PLC控制，更加自动化，易操作，更加适合倾斜煤层开采。针对采煤过程中，经常出现机组滚筒离合器虽然挂上但是无法锁定的情况，该矿技术人员通过分析原因并进行大量观测，对采煤机离合器进行改进，改进之后使用更加方便、安全，同样也增加了采煤效率。

1210工作面煤层直接充水含水层为山西组砂岩裂隙含水层，该含水层赋水性一般较弱。1210工作面回采范围内地质条件较为简单，在向斜及背斜转折端会造成煤层及顶板列隙发育，回采至该处时可能会出现涌水增大现象。针对这种情况，该矿采用注浆防水和主动加固围岩的方法，工作面内加强排水设施管理及工作面排水能力，预防因顶板突然垮落造成工作面涌水量增大的情况，保证工作面正常回采。

四、结论与展望

科学技术是第一生产力，近年来我国的煤炭开采技术稳步提升，本文从理论与技术发展两个角度分别讲述了我国当前的煤炭技术发展现状，又通过以潞安集团司马煤矿为例进行分析，说明了技术进步和科技能力在煤炭开采中的重要性。但是，随着我国煤炭浅部资源的渐渐枯竭，很快将进入一个深部开采时期，深部开采将面临更多的问题，如高应力、高地温、岩石流变和围岩大变形等，加大科技投入，提高技术能力是永恒不变的准则。同时，近年来地球温室效应日益显著，地下水资源几近枯竭，绿色开采、保水开采、提高煤炭使用效率将成为我国煤炭开采和利用的重要方向。

参考文献

[1] 申宝宏，雷毅，郭玉辉．中国煤炭科学技术新进展[J]．煤炭学报，2011，36（11）．

[2] 董方庭，宋宏伟，郭志宏，等．巷道围岩松动圈支护理论

[J]．煤炭学报，1994，19（1）．

[3] 钱鸣高．岩层控制的关键层理论[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2003.

[4] 缪协兴，茅献彪，钱鸣高．采动覆岩中关键层的复合效应分析[J]．矿山压力与顶板管理，1999，（Z1）.

[5] 李冲，徐金海，吴锐．深井软岩巷道锚索-网壳衬砌耦合支护机理与实践[J]．采矿与安全工程学报，2011，28（2）.

[6] 孙春东，杨本生，刘摇超．1.0m极近距离煤层联合开采矿压规律[J]．煤炭学报，2011，36（9）.

[7] 任艳芳，齐庆新．浅埋煤层长壁开采围岩应力场特征研究[J]．煤炭学报，2011，36（10）.

基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助（项目编号：JX111744）。

作者简介：王文龙（1986-），男，山东济宁人，中国矿业大学力学与建筑工程学院硕士研究生，研究方向：煤炭开采和巷道支护。

（责任编辑：文 森）

煤炭开采 篇7

一、煤炭开采与洗选行业发展现状

煤炭开采与洗选行业可以说是煤炭产业链的源头。原煤开采和消费量的持续迅速增加推动了我国煤炭开采和洗选行业的迅速发展。近年来,煤炭开采与洗选行业工业总产值呈现出快速上升的趋势。其发展受到诸多因素的影响,主要包括以下四个方面:

首先,市场因素,能源市场的供求波动对于煤炭开采和洗选行业具有重大的影响。市场因素包括煤炭的消费量,煤炭的供给量,煤炭的价格、库存、运输,以及其他化石能源的开采利用情况等,对于煤炭开采和洗选行业的影响较为复杂。 一般来说,在煤炭的需求量旺盛,库存不足的情况下,煤炭的市场价格会上升,同时煤炭开采和洗选行业发展势头强劲, 行业前景看好;反之,则煤炭开采和洗选行业效益下滑。其次,技术发展,影响煤炭开采和洗选行业的技术不仅包括煤炭开采技术,还有煤炭利用的技术,以及其他替代能源的技术发展等方面,不同行业的技术发展对于煤炭开采和洗选行业影响也有所不同。再次,政策导向,政策因素对于煤炭开采和洗选行业的影响不言而喻,其对于煤炭开采和洗选行业的影响可以分为直接影响和间接影响两种。所谓直接影响就是直接针对煤炭开采和洗选行业的政策措施对于煤炭开采和洗选行业造成的影响。而间接影响则是指政策通过影响煤炭相关行业市场, 从而达到影响煤炭开采和洗选行业的作用。比如国家对于煤炭大物流的促进,对于空气污染颁发的相应应对措施等。最后,国际市场的波动影响,国际煤炭市场的波动对于我国煤炭市场也会造成一定的影响。国际煤炭的开采量,价格,汇率等因素对于我国煤炭的进口产生巨大的影响,进而对我国煤炭开采和洗选行业产生冲击。

二、煤炭开采与洗选行业就业现状

煤炭开采和洗选行业迅猛发展的同时,煤炭开采和洗选业的就业人数也呈现出增长趋势。我国煤炭开采和洗选行业虽然从业人员数量庞大,但是人才队伍的基础较为薄弱,与全国能源人才队伍的整体发展水平,煤炭工业的发展目标相比还存在着一定的差距,严重阻碍了煤炭开采与洗选行业的健康发展,主要问题表现为人才总量少,学历和知识水平低,人才结构不合理,人才分布不均衡等方面。

一方面,煤炭行业作为艰苦行业和高危行业,受到历史因素、工作环境和社会观念的影响,人才短缺和人才断档现象十分严峻,并且整体学历和知识水平偏低。据统计,截至2012年12月31日, 全国煤矿从业人员中,初中及以下文化程度的有254.73万人,占总人数的60%; 高中、中专文化程度的有123.28万人,占总人数的29%;大专及以上文化程度的有47.45万人,占总人数的11%。另一方面,人才分布不均衡。煤炭人才在东部地区和中部地区相对丰富,而在西部资源大省人才却略显不足。且大部分人才分布在少数实力强大的煤炭企业之中,而在一些小型煤炭企业和老矿区,不但人消费总量、煤炭生产技术水平、煤矿的机械化水平、煤矿规模变动、煤炭企业规模大小等诸多因素的影响,特别是劳动生产率的提高对于该行业的就业影响巨大,而影响煤炭开采与洗选行业劳动生产率的主要因素则包括煤炭开采的技术水平、机械化率、煤炭企业规模等。

三、煤炭消费总量控制政策对于煤炭开采行业的就业影响

煤炭消费总量控制政策对于煤炭开采与洗选行业将会造成很大的影响。受到煤炭资源分布等因素的影响,我国目前煤炭开采与洗选行业地区发展极不均衡,因此,受到煤炭消费总量控制政策的影响也呈现出区域性和结构性多层次的不同。

首先,不同区域的煤炭开采与洗选行业受到的影响不同,具体来说就是煤炭开采机械化程度较高、劳动生产率较高的地区就业影响较小;而煤炭开采机械化程度较低、劳动生产率较低的地区, 煤炭消费总量控制政策所造成的就业影响较大。我国目前煤炭开采和洗选行业地域发展极为不均衡。西部与北部等煤炭主产区,煤矿较大,煤炭开采较为集中,同时煤炭开采行业机械化程度较高, 有着较高的煤炭开采劳动生产率。而在南部等煤炭资源较为贫乏的地区,煤矿小,煤炭开采较为分散,且开采难度高, 煤炭开采行业机械化程度较低,煤炭开采劳动生产率相比西北部富煤地区来说相对较低。在煤炭消费总量控制政策的作用下,煤炭开采行业必然会受到一定的冲击,其中,中部和南部贫煤地区的小型煤炭开采将首当其冲,产生一定程度的就业负面影响。在这些地区,随着经济的不断发展,行业生产率的不断提高,就业也会呈现出逐渐减少的自然趋势。煤炭消费总量控制政策只是将这个过程提前并加深了其程度。

其次,不同规模的煤炭开采与洗选行业企业受到的冲击各不相同,中小型煤炭开采企业相比较大型煤炭企业来说将会受到更大的冲击。一方面大型煤炭企业拥有较为雄厚的资金,往往拥有较高的煤炭开采机械化程度和开采效率, 煤炭消费总量控制政策对于其开采部门就业的挤出效应较小;另一方面,大型煤炭企业往往整合了煤炭行业的上下游资源,在煤炭消费总量控制的情况下,行业链中部分出现的多余就业人员可以迅速实现企业内转岗,即便出现负面的就业影响也能够迅速得到消除。而中下型煤炭企业则不具备这些方面的优势,在煤炭消费总量控制政策的影响下,中小型煤炭开采企业将面临负面就业效应的影响。

第三,不同部门的就业影响存在差异,具体来说就是煤炭开采就业量将有所减少,但是煤炭洗选配环节就业量将呈现增长的趋势。我国总体煤炭开采量将有所下降,因此煤炭开采行业就业量也将有所缩减。然而,煤炭洗选行业由于其环保效益,将会逐步受到国家和社会的不断重视。目前大型选煤厂仍在不断的兴建。预测未来行业整体的原煤入选率仍将小幅稳步提升,煤炭洗选环节的就业量将有所增加。

第四,随着煤炭开采和洗选行业整体的技术进步给行业内就业机会产生的结构性影响,具体来说,就是所淘汰的就业主要为生产条件落后、生产效率较低、 安全性较低的工作岗位,而新创造的就业岗位则主要为生产条件较好、安全性较高、稳定性更强的工作岗位;同时,该行业就业人员的整体素质将得到一定的提高。

四、小结

煤炭开采及洗选行业可以通过行业转型以及提高就业人员质量的方法,减少总量控制带来的就业负面效应。同时, 还可以参考煤炭资源枯竭型城市转型过程中对于下岗职工的就业安置经验。从煤炭行业内部来说,应对煤炭消费量减少所带来的煤炭开采与洗选行业就业量的减少有以下几个方面的措施:

首先,提高煤炭开采与洗选行业从业人员质量,加强岗前培训和转岗培训。 《煤炭工业发展“十二五”规划》中指出: “推进煤炭企业变招工为招生,落实煤矿从业人员岗前培训和在职继续学习制度。鼓励和支持高等院校、中等职业学校增设煤炭工业急需的学科专业”。切实提高煤炭开采行业的从业人员质量,大力开展岗前培训和转岗培训,加强对于开采部门机械使用的培训等,减少因煤炭消费总量控制带来的负面就业效应。

其次,针对不同区域,不同类型企业可能面临的就业损失等不同情况采取不同的应对措施。贫煤地区煤矿较小,技术相对落后,煤炭开采机械化水平低,受到煤炭消费总量控制政策的影响比富煤地区要大。对于这些地区的中小型煤矿来说,抓住机遇,尽快转型,才是明智之举。 而对于大型煤炭企业来说,如何不断提高劳动生产率,减少生产过程中的资源浪费与环境污染,尽快向国际一流水平看齐才是他们亟需考虑的事情。

最后,促进煤炭开采和洗选行业的环保化精细化转型。可以在政府主导,市场调节的推动下,充分吸取国外经验并联系自身实际,进行煤炭开采和洗选行业向环保化精细化转型,以此为依托,促进煤炭开采和洗选行业就业人员的转型。

摘要：煤炭是我国重要的一次能源,随着环境与气候变化问题的不断突出,煤炭消费总量控制势在必行,并将对煤炭开采行业就业产生重大的影响。文章从我国煤炭开采与洗选行业的发展现状出发,分析我国煤炭开采行业的就业现状,在此基础上研究煤炭消费总量控制政策可能对于该行业就业的影响,并提出相应的政策建议。

关键词：煤炭,总量控制,煤炭开采,就业

参考文献

[1]大型煤炭基地建设:煤炭工业的历史性跨越——专访中国煤炭工业协会第一副会长濮洪九[J].煤炭企业管理,2004(12):5-8

[2]煤炭工业发展“十二五”规划,2012.3.22,url:http://news.xinhuanet.com/energy/2012-03/22/c_122868716.htm,2015.9.20

[3]曹孜.煤炭城市转型与可持续发展研究[D].湖南长沙:中南大学资源与安全工程学院,2013

[4]李鹤,张平宇.东北地区矿业城市社会就业脆弱性分析[J].地理研究,2009,28(3):751-760

[5]李松,秦元春.淮南市采煤沉陷区失地农民安置现状分析及对策研究[J].淮南市师范院院报,2013(5):15-20

[6]朱轶,熊思敏.技术进步、产业结构变动对我国就业效应的经验研究[J].数量经济技术经济研究,2009(5):107-119

浅谈我国煤炭开采技术 篇8

(1) 浅埋深、硬顶板、硬煤层高效综采技术。所谓高效综采技术, 是以提高工作面单产和生产集中化为核心, 以提高效率和经济效益为目标, 研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺, 简单、高效、可靠的生产系统和开采布置, 生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术, 发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化, 进一步改进工艺和装备, 提高应用水平和扩大应用范围, 提高采煤机械化的程度和水平。浅埋深、硬顶板、硬煤层高效综采技术则主要解决以下几个问题: (1) 硬顶板控制技术, 研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术, 主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术, 使直接顶能随采随冒, 提高顶煤回收率, 且基本顶能按一定步距垮落, 既有利于顶煤破碎, 又保证工作面的安全生产。 (2) 硬厚顶煤控制技术, 研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术, 包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术, 使顶煤体能随采随冒, 提高其回收率。 (3) 顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术, 研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架, 合理确定后部输送机能力。 (2) 长壁开采技术。针对缓倾斜薄煤层, 应主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。针对缓倾斜厚煤层, 应进一步加强完善支架结构及强度, 加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究, 提高支架的可靠性, 缩小其与中厚煤层 (采高3m左右) 高产高效指标的差距。 (3) 深矿井开采技术。深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道 (特别是软岩巷道) 快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

2 影响煤矿开采的因素

(1) 煤层的产状。煤层产状平缓、走向与倾向方向产状变化又很小, 可考虑设计大型综合机械化的矿井;当煤层产状急倾斜, 煤层褶皱紧密或断裂构造发育, 则会给生产带来极大的困难, 采煤机械化受到限制, 生产能力也很难提高, 一般只宜设计中、小型矿井。所以煤层的产状、褶皱和断层的发育程度, 以及岩浆岩的影响程度等是构造复杂程度的主要方面, 以此把构造复杂程度划分为简单、中等、复杂、极复杂四类。按煤层倾角大小, 将煤层分为缓倾斜煤层 (倾角<25°) 、倾斜煤层 (倾角为25°～45°) 、急倾斜煤层 (倾角>45°) 。习惯上常将倾角<5°的煤层称为近水平煤层;将倾角>60°的煤层称为立槽煤。 (2) 瓦斯。矿井瓦斯系指井下煤体和围岩中涌出及生产过程中产生的各种有害气体的总称。瓦斯是在成煤过程中生成, 目前主要系指煤体和围岩中涌出的气体。瓦斯主要成分是沼气 (甲烷) , 它是无毒且使人窒息而死的气体, 当空气中甲烷达到一定体积分数时, 遇火容易引起爆炸, 所以它对人和煤矿安全生产都会带来极大的危害。 (3) 煤尘。煤尘是指矿井生产过程中所产生的煤的微粒。煤尘的危害性主要表现为煤尘燃烧与爆炸;此外, 煤尘还污染空气, 严重影响人体健康。我国煤矿有80%左右有煤层爆炸危险性。影响煤尘爆炸的主要因素是煤的挥发分含量。煤的挥发分越高, 煤尘爆炸性越大。因此可利用挥发分含量作为初步评定煤尘爆炸性的指标, 即:Vdaf<10%, 为不爆炸煤层;Vdaf为10%～15%, 为爆炸性弱的煤层;Vdaf>15%, 为爆炸性开始迅速增加的煤层。此外, 评价煤尘爆炸性的其它指标有灰分、水分, 煤的粒度和肉眼煤岩类型。

3 煤炭开采技术进步思路

(1) 改进采煤方法和工艺。 (1) 矿井集约化开拓布置技术。随着生产集约化和自动化程度的提高, 在地质条件允许的矿区, 可以走一井一面的集约化生产模式, 而在地质条件不允许的矿区, 也可以走多井生产, 一井出煤的模式, 大量减少地面设施和简化生产流程, 降低管理成本。 (2) 短壁开采工艺技术。随着大规模粗放性开采, 适合长壁开采的煤炭资源日益减少, 但长壁开采后的残留煤柱、不能布置长壁的残采煤区、不规则块段等的煤炭储量却在逐年上升, 一些城市和村镇的建筑物下、铁路下、水体下 (以下简称“三下”) 压煤量也很大;另外, 处于矿区煤田的边缘地带、小的地质构造附近的煤炭, 以及露天煤矿边坡下压煤, 均不能用常规的长壁开采技术采出, 因此, 短壁开采技术在我国将有很大的发展空间。为满足既适应短壁开采, 又可快速掘进的需求, 将需要开发出能够进行横轴与纵轴切割方式互换的用于半煤岩巷道掘进和煤巷快速掘进的掘进机短壁开采离机遥控操作系统、连续运输系统以及短壁工作面通风安全系统等。

(2) 采场围岩控制技术。 (1) 进一步完善采场围岩控制理论。以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动得安全、高效、低成本为目标, 深入总结我国几十年的矿山压力研究成果, 以理论分析 (解析法) 、现代数学力学 (统计分析预测、数值法) 和实测法相结合, 运用先进的计算机技术, 深入研究各种煤层地质及开采条件, 如急倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理, 不断完善采场围岩控制技术。 (2) 研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术。目前, 由于应用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题, 因而需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。 (3) 放顶煤开采的岩层和支架-围岩相互作用原理。研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架-顶煤-直接顶-基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律, 提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

煤矿地下开采技术的变革依赖于采矿装备的创新, 没有采矿装备的发展, 就不可能有采煤技术的进步。采煤工作面高产高效是实现矿井高效集约化开采的前提, 矿井大型化、集中化、系统化和自动化是发展方向。煤炭开采技术进步思路是改进采煤方法和工艺, 采用矿井网络化信息化监测监控技术。

摘要：采煤方法和工艺的进步始终是采矿学发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革, 现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性, 基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合, 研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统, 改进和完善采煤工艺。

关键词：煤矿,开采,复垦

参考文献

[1]张宏, 等.我国煤炭资源可持续发展能力研究[J].煤炭经济研究, 2006 (2) .

[2]康红普.深部巷道锚杆支护理论与技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2007.

关于煤炭开采技术的研究 篇9

随着中国社会经济不断进步, 人们社会生产生活对自然资源的需求量越来越高。为了与现代城市建设对煤炭资源的需求相适应, 就必须加强煤炭生产管理, 提高煤炭生产需求。而为了实现这一目标, 就必须对煤炭开采技术予以高度重视, 并围绕其展开深入研究, 提出有效的改进措施。

1 中国煤炭开采技术现状

1.1 煤炭开采技术结构多元化

随着经济不断发展, 中国煤矿企业的结构特点也逐渐呈现多元化, 这些企业包括国有企业、地方企业及个体私营企业, 这些企业的发展与各地经济发展水平有着密切联系。同时, 煤矿企业对煤炭开采技术的应用也呈现多元化, 现阶段, 机械化、半机械化及手工生产等技术构成了中国主要的煤炭开采技术。

1.2 煤炭开采技术迅速发展

随着科学技术不断进步, 中国煤炭开采技术得以迅速发展, 随着自动化技术与机电一体化技术的发展与应用, 煤矿机电自动化采煤技术得到了更加广泛的应用, 并逐渐代替传统采煤方法, 如单一走向长壁采煤法、刀柱式采煤法、放顶采煤法等, 同时煤矿开采设备的技术性与先进性也越来越强。然而同时, 煤矿开采对生态环境的破坏也不容忽视, 在煤矿生产中, 不断涌现出一些新型绿色采煤技术。

2 中国煤炭开采技术发展方向

2.1 采煤工艺不断完善

现阶段, 中国在采煤工艺上的完善与改进已取得了巨大突破, 针对一些稳定性不足、地貌特殊的采煤工艺也得到了一定程度的完善。具体表现为矿井开发技术、浅埋深、硬顶板、硬煤层技术等方面的提升[1]。其次, 就倾斜薄煤层长壁开采技术而言, 为实现技术性的提升, 应不断完善配套技术, 对采煤设备保障系统进行改进。目前, 煤矿企业煤炭开采水平越来越高, 开采深度也随之增加, 一些深矿井开采技术的应用对于推动煤矿开采发展起到了十分关键的作用。

2.2 采煤技术的发展

随着煤矿开采朝着“三下一上”方向发展, 煤炭开采技术的更新与完善成为煤炭开采的必然趋势。“三下一上”指的是建筑物下、铁路下、水体下及承压水体上[2]。传统煤矿生产企业为保障煤炭开采的安全性, 没有针对这些特殊部分进行煤炭开采。然而随着煤炭开采技术不断进步, 煤矿开采在强度和范围上都得到了极大提升, 尤其是三下采煤问题更是突出, 不仅矿井开采难度较大, 同时还会积压大量煤炭资源。这就需要人们不断更新三下采煤技术, 需在三下压煤开采过程中使矿区废弃物得以减少, 以此使矿区环境得到有效保护, 煤炭开采人员必须充分研究煤炭资源所在区域的地势地貌特征, 以此选择最为合理的开采技术, 进而实现煤炭资源的节约, 使煤炭产量得到最大限度提高。

2.3 采煤技术的创新

为提高采煤效率, 还需进行采煤技术的创新, 在煤炭开采中实现对新型采煤技术的应用。为实现这一目标, 就必须在技术与设备上下功夫。在煤矿安全生产中, 围岩控制工作十分重要。近年来, 随着煤矿开采深度不断增加, 全煤巷道及软岩巷道的数量越来越多, 这就需要使用一种特殊的开采技术———煤炭地下气化技术。该项技术的原理是利用煤的热作用与化学作用, 促使煤炭转变为可燃性气体, 以此进行新能源的开发。这一技术在特殊地质地区的应用更是具有十分重要的意义, 这些地区的煤炭开采难度较高, 必须要在技术方面不断进行改革与创新, 在煤矿生产的顺利、安全进行的基础下, 选择最合理的开采方法。此外, 未来煤炭开采对设备的要求必然越来越高, 为不断扩大采煤深度与广度, 就必须采用先进的采煤设备, 因此, 未来采煤行业的发展必然会围绕技术与设备的创新而进行。

3 煤炭开采技术的主要影响因素

3.1 煤炭生产需求

随着社会经济建设对煤炭资源的需求量越来越大, 煤矿产业得到了巨大发展空间, 为实现自身经济效益的提高, 煤矿企业就必须转变生产观念, 煤炭开采技术必须实现由传统开采方式向现代化煤炭开采的转变。这就需要中国针对煤炭开采技术展开深入研究与探讨, 换言之, 煤炭开采技术的发展受到了煤炭生产需求的驱动。

3.2 社会政治因素

煤炭资源开采与社会方方面面都有着密切联系, 社会因素对煤炭开采的影响也十分重要。一旦社会和谐安定无法得到保障, 那么煤炭生产就会受到极大限制, 进而难以实现煤炭开采技术的发展与创新。

3.3 社会经济因素

科学技术的发展推动了煤炭开采技术在煤矿产业中的创新与应用, 在煤炭开采中涌现出越来越多新型采煤技术。随着21世纪的到来, 中国受益于改革开放的实施, 社会经济取得了巨大突破, 在全球的经济地位不断上升, 到目前中国已经成为全球第二大经济体, 这对于中国煤矿产业的发展起到了十分积极的推动作用。为满足社会发展需求, 煤炭开采技术得到了极大发展与进步, 煤矿产业生产效率越来越高, 同时煤矿企业经济效益也得到了强有力保障。

3.4 管理因素

先进技术应用与创新的实现, 必须建立在科学管理的基础上。这就对煤炭开采管理提出更高要求, 需对其进行不断完善, 以此才能使煤矿开采受到的限制与阻碍得以减少, 使煤矿企业自身的管理制度得到不断调整与改革, 进而使煤炭开采有一个良好环境, 使其应用得到进一步强化。

4 中国煤炭开采技术的改进措施

现阶段, 针对中国煤炭开采技术现状, 应对煤炭开采技术进行不断改进与创新。为实现这一目标, 应促使煤炭开采技术的集成化、系统化、信息化及自动化发展[3]。在煤炭开采的过程中, 应加强对矿区开采的技术改造, 并实现先进设备对落后陈旧生产技术设备的替代, 对小型煤矿的数量进行控制, 扩大煤矿生产规模, 为生产效率的提升提供强有力保障。此外, 还要加强对信息自动化技术的应用、开发, 并应用相关系统以简化生产环节与生产工艺, 对巷道布置与机械设备进行优化, 使煤矿生产的系统性得以增强。此外, 还要大力开发并引进先进采煤设备, 实现煤炭开采的机械化与自动化。

还要加强采场围岩控制技术的改进。作为采煤过程中重要的安全保障手段, 采场围岩能有效应对开采深度与开采范围增大而产生的围岩松动情况, 为采煤工作的顺利进行提供强有力保障。还应大力发展深度矿井开采技术与三下矿井采煤技术, 以应对不断复杂化的煤炭开采环境, 提高煤矿生产安全性, 并保障煤矿企业的经济效益。

5 结语

作为煤炭生产与使用大国, 现阶段中国社会经济发展过程中煤炭资源发挥着越来越重要的作用。随着社会经济不断进步, 煤炭开采技术也实现了现代化、科技化的转型, 为提高煤炭开采的效率, 保障煤矿企业经济效益, 就必须从煤炭开采技术的应用与创新入手, 同时要充分结合矿井实际情况, 选择最合理的开采方法。此外, 中国煤炭开采仍存在诸多问题, 例如安全性问题及对生态环境的破坏, 为此, 必须针对煤炭开采展开进一步研究与探讨, 实现煤炭开采技术的进一步改进, 以此推动中国煤炭企业的发展。

参考文献

[1]肖梦雄.煤炭开采技术发展方向探讨[J].中国科技纵横, 2013 (14) :274.

[2]孙福军.浅议煤炭开采技术的改进[J].科技风, 2014 (8) :104.

煤炭企业绿色开采技术的研究 篇10

关键词：绿色开采技术,研究,循环经济

传统的煤炭开采技术落后, 发展模式粗放, 不仅降低了企业利润, 给企业生产带来了安全隐患, 同时, 生态环境也遭到了破坏, 引发了社会矛盾。因此, 煤炭企业的发展需要制定长远地、科学地战略目标, 要打造节能、环保、循环、高效的开采方式, 以实现企业和社会的多赢。本文以协庄煤矿为例, 探讨了煤炭企业的绿色开采技术。

1 实施以矸换煤充填开采技术, 实现科学开采和有效保护并行

科学开采就是要摒弃传统的生产—排放—治理的老路, 坚持落实科学发展观, 革新“掘进”、“采煤”二元开采模式, 将“处理”纳入矿井整体设计, 淘汰落后的生产工艺, 实现高效生产与生态环保的统一。协庄煤矿自2005年下半年开始研究、实施“以矸换煤”技术, 先是研究应用了综采工作面高效机械化以矸换煤技术, 这项技术的应用避免了煤矸石升井上山的工作, 而是将煤矸石通过轨道运输巷、翻笼、矸石仓、给料机等环节输送粉碎, 最后填充到巷道内, 不仅减少了污染排放, 还提高了煤炭资源的开采量。

2 实施了矿井巷道的“煤巷化”布置技术, 减少废弃物排放

矸石的产生不仅增加了企业的运输和处理支出, 同时造成了环境的污染, 因此煤矿企业需要研究和创新开采技术, 减少甚至避免矸石的产生。协庄煤矿在总结原有巷道开采布置技术的基础上, 积极探索, 勇于创新, 在力争矸石的零采出的基础上, 开展技术创新, 统筹规划巷道设计布置, 严格按照绿色生产理念进行巷道掘进管理, 采用矿井巷道的“煤巷化”布置, 减少岩石巷道的工程量, 以确保降低的产生矸石产出。

协庄煤矿深入研究矿区的地质构造和煤质情况, 综合考虑煤质设计工作, 科学安排拓布局, 最大限度地减少地质构造对煤质的影响。

3 针对矿井大采深及地质构造复杂的特征, 开展了

复杂地质环境下地表岩移变形特征及建筑物下开采技术研究。

协庄井田位于为莲花山与蒙山间的山间凹地半缓阶地形丘陵, 区内绝大部分为农用耕地, 土地肥沃, 环境舒适宜人, 矿井上方地面人口较多, 建筑物也比较密集, 这就需要开采煤矿时注意地面建筑物的保护, 给开采工作带来了一定的困难。协庄煤矿技术人员通过设置多处岩移观测站, 仔细勘察地表和开采煤层上覆岩层形变, 记录大量观察数据, 经过综合分析探明了地表移动变形参数和变形规律, 并在科学计算和分析数据的支持下, 制定了科学开采、绿色开放的方案。

4 研究应用废弃矸石综合利用技术, 实现土地塌陷

治理、下井充填

以往的煤炭开采过程中, 大量的矸石被开采出来, 运输到地面上, 堆积成矸石山, 这不仅加大了企业的运输成本, 更造成了生态环境的污染。协庄煤矿通过近几年的矸石置换煤炭技术的推广应用, 很好的解决了这一问题。煤矸石充填采空区的采煤方法是实现煤矿绿色开采的关键技术之一。矸石置换煤炭技术是通过井下分矸系统分离矸石和煤, 经煤运到井上, 而矸石直接在井下填充采空区。矸石置换煤炭技术使得矸石量大幅减少, 同时应用矸石充填采空区技术将矸石填充到采空区, 填充效果很好。通过矸石填充采空区, 地面上的矸石山得以消除, 矿山得到美化, 实现了企业发展与环境保护的双赢, 这一技术的应用对促进了我国煤炭开采利用和环境保护的和谐发展有重要的意义。

5 实施热电联产技术研究, 建设节能环保电厂, 实现资源综合利用

实施锅炉改造工程, 实现环保节能目的。协庄煤矿矸石热电厂于1995年12月投产运营, 2005年5月电厂开始进行锅炉改造工程, 将原有的三台35t/h循环流化床锅炉拆除, 新增加两台75t/h循环流化床锅炉。对原有除尘、脱硫等设备更新, 新增气力输灰系统。锅炉改造工程完工后达到污染物大幅度削减的目的。煤泥、煤矸石经锅炉燃烧后产生的灰、渣, 一部分出售到周围水泥厂用来造水泥, 另一部分由协庄矿投资建设的年产3000万块的机械化制砖生产线生产免烧多孔砖, 其质量水平超过常规粘土砖, 实现灰渣零排放。

6 研究运用水处理技术, 提高水资源的综合利用率。

协庄煤矿大力开展用水节水的管理创新、制度创新和技术创新活动, 采取地面生活生产用水综合利用、生产废工业污水回用、供水系统优化、煤泥水闭路循环、煤泥水综合治理和加强用水管理等措施, 大力推进节水技术进步, 全面推进企业节水工作, 特别是近几年, 协庄煤矿运用“矿井水恒温利用技术”, 建立井下超磁净化水处理工艺系统, 以水资源的可持续利用支持企业的可持续发展, 以节水促减排成效显著。

协庄煤矿在注重企业效益的同时, 坚持走绿色节能的发展道路, 实现企业发展和环境保护的和谐发展。近年来, 协庄煤矿积极探索新技术, 不断赋予煤矿绿色开采的新内涵, 从绿色开采理念和开采技术上为煤炭企业走内涵挖潜、集约发展的新型工业化之路提供了成功的经验。

参考文献

[1]刘元明, 丁瑞, 田伟, 等.煤矸石井下充填置换煤技术的研究与应用[J].煤炭加工与综合利用, 2009, 5.

煤炭开采 篇11

投资要点：

1、煤炭市场救市政策持续强化。

2、10月起煤价或出现全面反弹。

10月9日，国务院发布《关于调整煤炭进口关税的通知》：自2014年10月15日起，取消无烟煤、炼焦煤、炼焦煤以外的其他烟煤、其他煤、煤球等燃料的零进口暂定税率，分别恢复实施3%、3%、6%、5%、5%的最惠国税率。此次恢复部分进口煤关税将增加进口煤成本约30元/吨，进一步降低进口煤对国内市场的冲击。继资源税改革方案落地清理税费为企业减负后，调整进口关税政策的推出表明政府救市意图持续强化。

近期经济下行，宏微观数据均显示需求疲软，但考虑到煤炭消费旺季的来临以及煤电年末谈判的因素，需求预期可能过于悲观，存在预期差。

另外，随着大秦线进入检修期，进口煤得到限制，消费旺季的到来以及产能收缩，煤价将企稳反弹。目前环渤海动力煤价格指数已连续5周企稳；神华和中煤公布的10月煤价较9月份上涨15元/吨。预计从10月份开始煤价将出现全面反弹，基本面将出现一轮向上修正的行情。

看好四季度煤炭股的估值修复行情，建议参与优质低价的大盘蓝筹和国企改革标的，组合配置：陕西煤业、中煤能源、中国神华、盘江股份、国投新集。

有色金属：稀土打私助力价格回升

投资要点

1、稀土市场打私，价格将触底回升。

2、钛行业出现拐点，迎来发展机遇。

国庆节后，轻重稀土氧化物价格分别下跌2.01%和2.03%。近期工信部等八部门开展全国打击稀土违法违规行为专项行动，行动时间为2014年10月10日至2015年3月31日，分自查、整改、验收三个阶段；主要从开采、冶炼、流通、出口等4个方面查处非法稀土。待打私行动奏效后，稀土价格将触底回升。

锂行业方面，李克强访德签181亿美元合同推进电动汽车等领域合作。特斯拉发布搭载双电动机的MODELSP85D，四轮驱动，预计今年年底推出（约12万美元）。建议关注：天齐锂业、雅化集团、路翔股份、众和股份、江特电机。

同时，近期钛行业出现拐点。其中，海绵钛由4万出头涨至4.6-4.8万元。此轮海绵钛价格上扬，是国内外整条产业链在环保要求提升，需求低迷、连年亏损的环境中，自主调整所致。除此之外，钛材结构化特征突出，高端钛材需求将爆发。首先，军工用钛需求年复合增速将达12%。其次，民航需求稳定增长，飞机交付量年增速达7%，再加上双通道飞机交付量上升，单机用钛量上升。在此背景下，宝钛股份、西部材料将迎来发展机遇。

基础化工：部分子行业迎三季度业绩增长

投资要点：

1、玻纤产业行业复苏趋势确认。

2、我国农药出口量稳定增长。

2014年第三季度化工子行业盈利同比快速增长集中于以下子行业：（一）受益新增产能较少，下游需求稳定增长，玻纤等产品价格上扬导致相关上市公司盈利快速提升；（二）受益天然橡胶等原材料大幅回落，橡胶制品等相关企业盈利快速增长；（三）下游需求稳定增长，产品销量提升或新产品投放导致农药等子行业盈利稳定增长。

其中，玻纤产业在全球玻纤供给持续收缩的大背景下，需求确定增长，预计2015年全球玻纤产能利用率将突破90%，行业复苏趋势确认。14年年初至今部分玻纤产品价格最高上涨了10%左右，但目前价格仍位于玻纤历史平均水平以下，长期来看，供需偏紧格局下玻纤价格仍有上行空间。建议关注中国玻纤。

另外，2014年1-8月份，我国农药出口量为84.96万吨，同比增长9.10%，出口金额达到30.32亿美元，增幅为17.70%。受草甘膦、百草枯价格持续回落影响，草甘膦、百草枯相关企业2014年1～9月净利润增速较2014年1～6月放缓，而依靠新品种投产的相关企业或将迎来业绩持续稳定增长，建议关注辉丰股份、长青股份、利尔化学、联化科技等。

军工：军队信息安全获政策红利

投资要点：

1、事件性利好或为板块带来推动作用。

2、《关于进一步加强军队信息安全工作的意见》近日印发，军队信息安全工作稳步推进。

截至10月10日，近一个月国防军工行业指数上涨8.9%，同期沪深300指数上涨1.4%，行业跑赢指数7.5%。

近期事件性的利好对板块有着极大的推动性作用。10月四中全会召开，或在国防军队改革、国企及事业单位改革上对板块有利好驱动，另外事业单位改革文件的出台可能对行业带来的事件驱动效应。

另外，中央军委近日印发《关于进一步加强军队信息安全工作的意见》，提出当前和今后一个时期的军队信息安全工作的指导思想、基本原则、重点工作和保障措施。随着中央网络安全与信息化领导小组的成立，中国信息安全产业进入新的发展阶段，产品需求开始从军队、政府、电信、银行、能源等重点行业向证券、交通、教育、制造等新兴市场快速渗透，市场空间逐步扩大，行业增速有望进一步提升。《意见》系网安小组成立以来在细分领域的第一个重大举措。可以预期，后续更多细分领域的政策或将陆续出台。

煤炭的科学开采及技术模式 篇12

关键词：煤炭,科学开采,技术模式

对煤炭开展科学开采并探寻合理高效的开采技术模式, 不但有利于生产安全的保障, 而且符合我国可持续发展战略和社会主义和谐社会建设的整体步伐, 必须加以高度重视。可喜的是, 近年来, 我国在煤炭科学开采方面取得了较大进展, 以安全生产为第一关注对象, 与生态环境相互协调共生, 并确保提升煤炭开采的最大效率, 同时开展了“煤与瓦斯共采”、“无煤柱开采”、“充填开采”、“煤炭地下气化”等几种科学采矿技术模式的研究工作。

1 我国煤炭能源的战略地位

我国能源发展战略规划明确指出, 我国将坚持以煤炭为主体、电力为中心、各类新能源全面发展的能源战略。相比其他能源, 煤炭更具有资源优势, 不但资金投资较少, 而且开采周期较短, 不但利用效率较高, 而且技术经验更加成熟。但同时也应该清醒地意识到, 我国必须实现煤炭能源的可持续发展, 为能源整体发展战略服务。

2 目前我国煤炭开采中存在的问题

1) 煤炭的采出率较低, 但资源动用量却较大。虽然我国的煤炭产量一直处于世界首位, 但与之不匹配的是, 部分矿区为了单纯追求经济利益, 胡乱开挖, 完全不顾可持续发展和生态环境, 直接导致我国煤炭产量高采出率却很低。与发达国家的80%相比, 我们的煤炭回收率不足30%, 造成了资源的严重浪费。

2) 环境破坏严重, 治理难度大。煤炭开采的生态成本高一直是困扰我国的问题, 煤矿开采引发的地面塌陷、地下水系破坏、建筑物下沉等现象层出不穷。同时, 由于煤炭开采引发的生态环境破坏问题难以解决治理, 煤矿开采及燃烧过程中产生的废气及温室气体越来越多, 这都严重影响着我国的生态环境, 不符合使用绿色节能能源的战略目标。

3) 开采深度逐渐下延, 保持安全开采的难度较大。我国的煤炭资源总量约为557万亿吨, 其中有295万亿吨位于地下1000米以下, 约占总量的53%。随着我国煤炭开采的持久深入, 煤炭开采深度下延速度增快, 在安全生产方面面临着巨大的挑战。

4) 过度开采及超能开采的现象层出不穷, 对煤炭产能无法做到合理预算。煤炭可谓是我国国民经济的支柱, 我国经济发展的速度与煤炭产量成正比, 为了满足我国高速经济发展的能源需求, 部分矿区不考虑生态环境, 过度开采及超能开采现象严重, 直接导致煤矿安全事故频发, 煤矿安全被置之不理。在近年来发生的煤矿安全事故中, 很多都是由于超能开采引发的恶果。

5) 我国对煤炭开采的科技投入较低, 缺乏必要的安全保障。相比我国每年30余亿吨的煤炭产量而言, 我国对煤炭开采的科技投入明显不足, 且安全保障程度较低, 直接导致煤矿伤亡事故居高不下、对环境破坏严重等现象的产生。长此以往, 我国在煤炭生产方面将有严重损失。

3 煤炭的科学开采及几类技术模式

中国工程院院士、我国著名采矿工程专家钱鸣高先生最早提出了“煤矿科学开采”的理念, 这一理念的中心思想是在保证安全和环保的基础上, 最大程度地高效采出煤炭, 为我国经济服务。随着社会主义和谐社会建设和可持续发展战略的深入, 我国“煤矿科学开采”这一理念正深入人心, 逐渐形成了以安全生产为主导, 以生态环境发展为兼顾, 提升煤炭开采效率的整体体系。尤其是近年来, 我国在煤炭开采投入方面开始下大力气, 形成了各类绿色、环保、安全的技术模式, 为我国煤炭能源的可持续性发展立下了汗马功劳。总体说来, 我国煤炭开采的技术模式有以下几类:

3.1 煤炭与瓦斯共同开采的模式

这种技术模式是在对煤炭进行开采的过程中, 充分运用安置于矿井上下的瓦斯抽采系统, 把易引起安全隐患的瓦斯抽采于地面并加以利用。煤炭与瓦斯共同开采的模式, 是我国深层开采及低透气性煤层资源条件下安全开采的根本, 也是实现能源合理利用的又一力作。

3.2 无煤柱开采模式

这一模式是指不留煤柱或少留煤柱, 从而实现矿井的高效产出的一种新型技术模式, 这一模式能够显著提升煤炭开采的效率及煤炭资源的回收率, 有效降低巷道的掘进率和煤炭开采的成本。无煤柱开采模式包括泔空留巷、沿空掘巷和跨上山 (大巷) 开采等多种形式, 无论是在技术方面还是在经济方面, 这一技术模式均有着极其重要的作用, 是绿色开采及科学开采的重要手段。

3.3 材料填充开采模式

这一模式是指采用具有填充支撑能力的各类材料, 通过外力作用如泵压力、机械重力等作用达到回采工作面, 对采空区进行充分填充, 避免地面塌陷及岩层移动现象的发生, 目的是实现煤炭资源的最大合理利用, 保护矿区及矿区周围的生态环境, 实现可持续发展。该模式包括以下几种填充方式, 具体如下:

1) 膏体填充开采。指的是将煤炭开采中产生的煤灰粉末、劣质泥土等固体废物, 混合制作成无临界流速、无需脱水的膏状混合浆, 并将其运用于采空区的填充。目前, 我国很多矿区都开始使用SL胶结材料, 具有凝固效果强、亲泥效果好等核心优势, 厚煤层采出率全面提升, 经济效益大大增加。2) 固体物填充开采。指的是将煤炭开采中产生的固体废物, 如建筑垃圾等, 直接填充采空区。这种模式可以安全高效地回收煤矿“三下”压煤及煤柱式开采产生的遗留煤柱, 一方面提升了煤炭资源的采出率, 另一方面保护了矿区的生态环境和土地资源。3) 高水速凝材料填充开采。这是新开发的新型材料, 摈弃了原有材料的弱点, 具有密实、结构构成优良等明显优势。

3.4 煤炭地下气化模式

这一模式是指将地下煤炭进行适度燃烧, 使煤炭产生可燃气体, 并充分利用建井、开采、气化三大工艺, 将煤炭的物理开采变为化学开采。这一模式具有安全系数高、资金投资少、实际污染小、产出收益高等优势, 目前在我国山东、徐州等地的煤矿被广泛使用, 取得了较好的成效。

4 结语

总之, 随着我国生态保护意识及和谐建设意识的觉醒, 对煤炭的绿色及科学开采的概念正慢慢生发, 各类煤炭开采技术模式也取得了创新性进展。深入解决煤炭开采过程中的安全、环保和资源问题, 提高煤炭开采效率, 保证安全生产, 维护煤矿周边生态环境, 是我国亟待解决的核心问题, 具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]钱鸣高, 缪学兴, 许家林等.论科学采矿[J].采矿与安全工程学报, 2008.