当今煤炭开采技术及绿色开采技术浅析

【摘 要】煤炭是我国社会建设和国民经济发展最主要的能源。在我国，煤炭能源的消耗占70%的总体能源消耗。为了增加煤产量，我国煤炭开采技术不断改革创新，提升了煤炭开采机械化程度。但是，煤矿开采引发了较多的生态问题。我国开始倡导“绿色开采”，并引进了一些先进的煤炭绿色开采技术。本文就此阐述了当今主要的煤炭开采技术，并分析了绿色开采技术的特点和发展前景。

【关键词】煤炭开采技术；绿色开采技术；煤与瓦斯共采

煤矿开采技术的发展，是一个不断创新和发展的过程。为了提高煤炭产量，煤矿企业一直都注重对采煤技术的完善。现代采煤技术主要向高效率、安全性和高产量方向发展，采煤技术与现代高新技术相结合，开发了智能化的生产监控和采煤设备系统。而随着生态环保理念的深入，我国采煤技术开始向绿色、经济的方向发展。

1 当今主要的煤炭开采技术

1.1 综采技术

综采技术是在工作面上运用机械设备进行连续作业的一种采煤技术。综采技术主要分为割煤、运煤和工作面支护三个工序。其中，割煤工序包括装煤和破煤。在割煤工序中，使用的采煤机械有刨煤机、单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。刨煤机能够自动化的检修和管理，在薄煤层有着很明显的优势。但刨煤机不能保证大采高的稳定，生产效率比较低。

运煤工序是将采割好的煤炭装进刮板内，沿着工作面运输到带式伸缩设备，并送出综采工作面。刮板运输的能力要大于或等于采煤生产能力。处理采空区时，应选择简单、低成本的垮落技术，支护工作面时，高压的液体将工作面前移、切顶，并做好及时支护和滞后支护。

1.2 爆破采技术

爆破采是利用爆破的方式来落煤。人工来装煤，机械化操作来运煤，单体支柱做好顶板的支护。爆破采技术的第一步，则是做好打眼和放炮。落煤的过程中，按规定的进度做好循环实施，整个工作面上没有底煤和顶煤的留存，破坏顶板的效果减轻，也降低了炸药和雷管的消耗。在实际爆破时，要对煤层和顶板实际条件还做好放炮的参数，比如炮眼数量、眼深、排列角度等。做爆破采技术的工作面上，需使用弯曲刮板来做好运煤，悬臂支护所使用的材料要坚固。爆破采有三种布置方式，即对柱、单柱和密集支柱。在采煤工作面推进的时候，也要加大悬露顶板面积。实际作业时，要仔细的考虑煤层厚度、地表保护和顶板特征。

1.3 普采技术

普采技术是达到机械程度的一种采煤技术。普采技术的采煤机械，同时进行装煤和落煤。普采技术的工作方法，依旧分为双滚筒和单滚筒。双滚筒能够解决好工作面的两头缺口，利于工作面开展技术管理。单滚筒处于下方工作面端头部位，缩短了工作面的下端缺口长度。机体下方不会有货量通过，存在着较好的装煤效果。

1.4 连采技术

连采技术运用连续采煤机进行连续的开采。利用梭车和伸缩机来完成运煤过程，并用铲车对工作面进行清理。整个连采技术全过程都使用机械化。连采技术为综采技术的一种方式，它是将煤房切成矩形的煤柱。煤房能够依据顶板的条件来回收煤柱。连采技术最突出的特点是采掘合一，分为掘进煤房、回收煤柱两个主要的阶段。在正常情况之下，需交替同步的掘进煤房，并利用锚杆来支护顶板。等到所有的煤房都采掘好以后，采煤设备开始做回收的操作。等到回收完煤柱以后，便会自动垮落顶板。

1.5 壁式体系采煤技术

美国等发达国家在20世纪80年代酒开始使用壁式体系，并且取得了很好的成效。单个的工作面上，矿井工效可达到100/工左右，煤矿产量大幅度的上升。目前，国际上已经广泛应用壁式体系。我国煤层条件复杂，而且呈现着多样化，非常应用于壁式体系开采。目前，我国主要使用与壁式体系类型不同的长臂式开采。缓斜厚煤层中，主要用分层倾斜的长壁开采技术。我国目前广泛使用顶煤技术开采，分层开采比率逐步降低。

2 煤炭绿色开采技术

煤炭绿色开采技术研究采煤方法、采煤工艺和岩层控制。煤炭绿色开采是对采煤工艺进行改进，实现煤炭资源安全、高效、环保开采。绿色开采技术理论基础是关键层控制理论。

2.1 煤与瓦斯共采技术

煤与瓦斯共采技术需要攻克低透气性和高地压的技术问题，并认真解决高地压、地温以及冲击地压的一系列问题。煤与瓦斯共采，一体化解决了沿空留巷的问题，并且该技术推进了煤矿开采技术取得了新的改革与创新。煤与瓦斯共采技术充分利用了覆岩层的矿压，并采取抽采的工艺，准确把握卸压煤层的时间。交替的通风降温和采掘方式的简化，能够促进煤矿的连续开采，并且提供了瓦斯治理和抽采的空间。煤与瓦斯共采，既保证了煤矿的安全性，也能够获得最大化的经济效益，促进煤矿开采稳步的发展，走向科学开采的道路。

2.2 充填开采技术

充填技术原本使用的是水砂充填，但由于具有较复杂的工序，而且实施中发现减沉不理想。便选择了矸石、膏体等新型的充填技术。新型的充填技术改变了压煤和堆存煤矸石的困扰，并且促使煤矿开采呈现环保生态化。用矸石、膏体等新型充填技术，是目前煤矿开采中常见的方法。

2.3 煤炭地下气化技术

煤炭地下气化技术是控制地下煤炭的燃烧，利用热化学作用获得可燃性气体。该技术属于国际首创。由于该技术用人少、投资少、效率高，非常适合我国高比例劣质煤和复杂的煤矿地质区域。该技术将开采完的煤矿灰渣充填减沉好，促使煤矿开采过程零排放，减少了固体废物污染周边生态环境。目前，我国煤炭地下气化技术还有待研究，一些方面还存在着不合理。如果技术得到成熟的应用，那么就能够解决煤矿开采中的污染问题。并且，该技术可以顺利高效率的生产洁净能源，促进我国生态环境和社会经济协调发展。

2.4 保水开采技术

部分煤矿在开采时会排出大量的地下水。施工过程不注意便会破坏掉含水层内的原始径流。煤矿采空区的上方导水裂缝带回贯通地下水体，对区域内的地质水文条件造成影响。整个区域内的含水层水位会下降，构成地下水的降落漏斗。而保水开采技术能够保护、利用水资源，并能防治水灾害。多水矿区主要防治水灾害，缺水矿区主要保护水资源。我国煤矿多集中在北方，多数在干旱和半干旱地带。保水开采具有积极的意义。

在松散的含水层等水体下采煤，多采取预留防水煤柱的方式进行开采。先要调查好导水裂隙带的高度，然后运用GIS技术研究厚松散层下的近风化带，底板加固进行保水开采。条带采煤法是保水采煤中的一个有效方法，依据水文地质条件，对采煤层设计采留比。计算出围岩的整体力学，保持煤柱群的稳定。

3 结束语

随着科技的发展，煤炭开采技术会不断的进行改革和创新。当今煤炭开采技术基本满足经济发展对煤矿资源的需求。但对煤炭开采环境的治理，需要紧随国际标准，进行环境与资源协调的绿色开采。绿色采煤能够减少环境污染，有着良好的经济效益。未来的采煤技术将会向信息化、自动化方向发展。采煤技术与现代高新技术相结合，可全面的开采煤矿资源，实现社会经济和自然生态的可持续发展。

参考文献：

[1]刘宇博，赵柏竣.刘一博.浅谈煤炭绿色开采技术的方法及原理[J].山西焦煤科技，2012（7）.

[2]管俊柯，马宁，魏彬.浅析当今煤炭开采技术及绿色开采技术[J].科海故事博览·科技探索，2013（7）.

[3]姚树阳，吕学峰，秦兴林.简析煤炭绿色开采技术及其应用[J].内蒙古煤炭经济，2012（12）