刘程辉

【摘 要】我国的煤矿存在各种各样的赋存条件，据此发明的采煤方法种类也十分繁多。伴随着煤矿开采技术的升级，企业在采矿生产期间运用机电设备的智能化、一体化程度越来越高，生产系统也更加复杂，生产组织的层级也越来越多。笔者在参考相关研究文献的基础上，通过采访相关专家，思考并探讨了煤矿开采技术发展方向，供同行参考和交流。

【关键词】煤矿开采；自然资源；技术发展；战略规划

1.煤矿开采技术概况

1.1煤矿开采方法

由于我国的煤矿存在各种各样的赋存条件，据此发明的采煤方法种类也十分繁多，煤炭开采技术从最原始的“手采”阶段历经“炮采”、“普采”发展到“综采”的发展阶段，并最终形成了根据煤矿赋存现状有针对性地采取“炮采”、“普采”或“综采”等工艺开采局面，其中煤矿开采技术以壁式体系采煤法、柱式体系采煤法、放顶煤采煤法为主，还出现了水力采煤、无煤柱支护技术、工作面旋转开采以及目前大力推广的绿色开采、煤炭地下气化开采等技术，煤炭开采技术取得了巨大的进步[1]。

1.2煤矿开采设备

现代煤矿企业的采矿设备应用的技术包括机械自动化技术、电子信息技术，这些设备被称为机电设备，但我国许多煤矿企业采矿设备还没有达到采煤、掘进、运输和支护设备每道程序都系统化运用机电一体化的程度。国有的大中型煤矿一体化程度较高，民营的中小型煤矿则较低，与国际同行业相比还有很大的差距。在煤矿企业机械机电一体化发展程度高的发达国家，普遍使用井下机器人、智能化作业设备等进行深层煤矿的开采工作，降低人工工作带来的风险。

在矿井的运输提升设备方面，我国已自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。带式输送机不仅能实现长时间的远距离输送，而且具有输送量大、运行可靠、效率高和自动化等特点，已成为我国煤矿井主要的运输装置。在提升机的安全保护上，国外也已实现了全微机监控，所有安全部件都采用双线回路，安全监控回路采用冗余技术以确保提升机的安全运行，以微机为核心的故障诊断装置已投入使用，提升设备已实现高度自动化。目前，我国的提升机多为全数字提升机。全数字提升机不仅能够进行可重复性故障寻址、诊断和自诊断，而且还可以进行简单而迅速的通信。矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。目前，我国大多数煤矿都安装了监控设备，提高了井下作业的安全系数，虽然国内安全监控设备基本能满足开采要求，但由于相应配套的传感器存在种类少、寿命短、维护工作量大等不足，导致在监控设备组成的工作系统效率低、稳定性差[2]。

1.3煤矿企业人员管理情况

煤矿开采行业具有较大危险性，有着工作强度大、煤矿生长环境复杂、作业半径大以及技术复杂等特点，煤矿职工的基本要求是有力气，肯吃苦，传统企业招收新员工也往往只考虑具有强壮体能的壮丁，而不考核职工的文化素质，造成了素质较低的一线职工漠不关心煤矿安全生产的学习，缺乏主动钻研操作工艺的精神，加上员工来源的多样性，各自的生活习惯不尽相同，员工之间有隔阂，认为自己在煤矿企业就是出劳务，凭体力打工挣钱，没有危机感和团结意识，大部分员工缺乏提高自身素质的动力，缺乏积极进取心和必备的安全生产素质。煤矿企业传统管理模式没有做到“以人为本”，忽视倾听一线职工的心声，只是注重劳动技能的培训和职工的机械服从，没有充分考虑员工的生活需求和职业发展渴望，不尊重职工个人的创新能力，管理层与一线职工的沟通交流不够深入，生产现场存在的问题往往被忽略或隐瞒，一线职工参与企业的生产决策过少，遏制了其关心企业的积极性，企业管理成为少数人的工作，官僚作风严重，深层次的隐患不能及时发现，改进工作的最佳时机转瞬即逝，安全生产存在许多隐患。

总而言之，伴随着国内煤矿开采技术的发展，煤矿企业在生产期间运用机电设备的智能化、一体化程度越来越高，生产系统变得更加复杂，生产组织的层级也越来越多，其管理难度也不断加大。同发达国家相比，我国整体的煤炭开采技术还比较落后，有待发展，其主要发展方向相对清晰。

2.国内煤矿开采技术主要发展方向

近年来，小煤矿生产逐渐暴露出“安全性差”、“生产效率低”“污染环境”等问题，我国主要通过煤矿产业政策引导和利用优胜劣汰的淘汰机制关闭生产技术和生产设备落后的小煤矿，国家“十五”和“十一五”计划继续对综采装备技术研发给予重点支持，普及机械化开采和消除不规范的煤炭开采现象。地方政府通过财政补贴等政策引导，加快引进环保绿色开采技术和先进生产设备开采煤矿，提高煤炭开采的效率与单位面积的产量，增大安全系数，通过集约化经营、规模化生产实现科学管理提高企业的核心竞争力，做大做强煤矿企业。同时扶持生产良好的小煤矿发展，升级其机械化、半机械化开采技术和装备，改进小煤矿的采煤理念和工艺，提高采煤工作面的单产和工效；提高小煤矿的综采控制技术水平，最大限度地减少安全事故发生率。

2.1实现煤矿可持续开采

先污染后治理的发展道路已经被证明是不可持续的，煤矿开采技术将更多地采用环保绿色开采方法。煤炭地下气化技术是我国煤矿企业较广泛运用的一种环保绿色开采方法，此技术是在地下气化炉的条件下，对煤炭资源进行新型绿色开采的工艺。它综合运用具有高科技含量的技术，燃烧深埋在地下的煤炭，并进行有控制的热化学反应，收集可燃性气体，使其转化成为气态能源，最后通过管道运输，把煤矿井下固体开采转换成气体开采。煤炭地下气化技术具有投资少、安全性高、回报快、和煤炭结合开采、开发等技术优势，尤其适于二次开采、赋存条件复杂和优质煤不多的煤矿，具有广阔的市场前景。我国的第一个煤炭地下气化开采发电技术于2007年在内蒙古乌兰察布建成，实现了煤气开采后经过输送，直接利用燃气轮机发电。今后我国应继续进行较大规模的地下气化试验来探索煤炭地下气化开采产业化可能遇到的问题，尝试生产可靠的传感装置以控制燃烧位置和燃烧速度，并探索连续、稳定生产应用的途径。

具体的煤矿环保绿色开采方法运用的技术可能有差异，但其过程往往都包括改进和完善现有的采煤方法和开采布置，简化生产系统，优化巷道布置、优化矸石排放，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最佳配置，最终目标是减少对环境的污染，实现经济效益和环保效益的统一。例如传统U+L型通风方式，要投入大量时间去准备新的采煤工作面。而沿空留巷工艺的采用，大量减少了掘进量，使沿空巷道继续服务下一个工作面。

环保绿色开采可以优化开拓矿井部署和采区及工作面参数，改进采煤技术，增加煤巷开采数量，完善煤矿巷道布置工艺体系，实现矸石废料综合利用。煤矿开采中产生的大量矸石固体废弃物，是污染、占用矿源周围土地资源的主要因素。根据因地制宜原则，实行全煤巷布置单一煤层开采，矸石基本不运出地面，将矿区内的矸石废弃物充填到煤层采空区空间内，提高来回运输效率，帮助综采与综掘同步发展。同时，对矸石进行综合开发，用来发电供热、制造建筑材料等，实现煤矿矸石废弃物的再利用，从而减少污染简化生产流程[3]。

2.2机电一体化设备迅速普及

近些年来，我国在智能化监控和自动化开采方面的改进创新有所突破，无人值守智能监测、微处理器信息化集中控制等技术运用范围不断扩大，未来煤炭行业的发展方向是机电一体化设备迅速普及，离开智能化监控和自动化开采技术将寸步难行。建立智能化监控和自动化控制系统是为了实现对工作面开采率、掘进面、煤矿运输、排气、水电供应、排涝和故障诊断等主要生产环节的自动控制，减人不减效，运用和控制智能机器人下井采矿，减少在危险区域职工下井采矿的次数，在微处理器、传感设备与摄像设备之间建立连接，起到监控作用，实时记录煤矿开采的温度空气环境和煤矿开采情况，及时反馈给地面控制人员以指导井下作业，做到矿井生产可视化管理，实现矿井高效且安全生产和大幅度提高劳动生产率和企业经营绩效的目标。

2.3科学管理企业，提高职工素质

科学管理要求企业加强文化建设，既要制度管人提高生产效率，又要建立企业与员工的心理契约，杜绝制度化管理的绝情、呆板弊端，运用文化调和手段，对管理工作中存在的矛盾及利益关系做人性化处理，发挥安全文化的导向作用。

煤矿开采行业是科技技术更新较快的行业，对员工的综合素质要求很高，在煤矿开采设备机械化和自动化程度越来越高的新形势下，企业对自身管理体系和职工的专业素质要求越来越高。煤矿开采是高危行业，如职工没有掌握煤矿安全知识，进入矿井的人员人人都可能是事故的制造者，人人又可能是事故的受害者。所以进行全员培训是每一个企业必须要做好的工作，特别是随着新技术和新工艺的不断发展，更需要对全体员工不断地进行培训。

3.结束语

煤炭作为我国的重要燃料资源之一，其开采过程运用的技术设备、生产效率、安全性受到社会的广泛关注。未来的煤矿开采技术和设备朝智能化、自动化、机电一体化方向发展，绿色开采和战略保护性开采是我国煤矿开采体系的重要特征。优化煤矿开采技术，提高煤炭开采效率，提高煤矿企业的综合经营效益，对我国经济的可持续、健康发展具有积极而重大的意义。 [科]

【参考文献】

[1]徐殿君.煤矿开采技术的发展趋向研究[J].技术与市场，2011，18（4）.

[2]王玉明.关于我国煤矿开采技术发展的方向探讨[J].中国科技纵横，2011，（11）.

[3]吴腾.刍议煤矿开采方法及工艺[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（31）.