探析我国煤矿现代化开采技术设施现状和未来趋势

探析我国煤矿现代化开采技术设施现状和未来趋势

王裕强

（萝北县云山石墨采矿有限责任公司黑龙江省鹤岗市154200）

摘要：文章重点概括了国内煤矿现代化开采技术设施的现状与未来趋势。截止到目前为止，国内煤矿开采技术和设施水平已经取得了较好的成绩，初步创立了具备中国特色的现代化采煤技术和设施系统。本文引入了仍旧需要研发与创新的技术。

关键词：现代化开采；技术设施；现状；未来趋势

前言

自改革开发之后，国内煤矿开采技术和设施水平取得了较好的成绩，重点体现在以下几个方面：第一，煤炭总产量的提升。于1980年，国内煤炭总产量是6.25亿吨，2009年是30.5亿吨，其变化的幅度为3.9倍；第二，自动化水平地提升。根据研究发现，2008年与1978年相比，提升了大概20倍的幅度，同时机械设施国产化率显著提升，除了大功率采煤机和关键元件，剩下的皆能够达到自给自足，采煤机正向着自动化与稳定化的方向靠拢；第三，可靠、安全、高效矿金显著增加。于1993年，此类型的矿井有12个，到2008年尾268个，提升幅度为21.3倍。

二、国内煤矿现代化开采设施的现状

自改革开放实施之后，经过三十余年的发展，尤其是最近几年，国内煤机设施获得了较好的发展，于点牵引采煤机、系列化液压支架、大型刮板输送机等领域获得了显著的发展。

1.发明了符合多个开采条件的自动化、可靠性的煤机设施

（1）不同类型的电牵引采煤机。当今，国内电牵引采煤机产生了割煤高度为0.8至7.0米、总装机功率238至2500千瓦、适应倾角0至60°的系列设备，牵引速度可以到达每分钟20米以上，最大落煤水平为每小时6000吨，同时配备了将微处理技术当作前提的自动检测、监管以及保护体系，选择发达的信息处理技术与传感技术，进而达到了机电一体化。

（2）不同种类和支护参数的系列化液压支架。中国自己推出的支护高度为0.5至7.2m、工作阻力为2000至17000kN、支架宽度最宽是2.05m、立柱缸径最大为500mm、适应倾角为0至60°等五百余类架型。设计方式选择三维CAD动态、有限元、相似材料模拟、数值模拟试验相融合的复合型研究方式；高强度材料与新焊接技术的使用从很大程度上提升了支架的安全性与保障性。

2.符合工作面设施迅速搬家的需要，推出了不同水平的支架搬运车

国内早已推出了具备独立知识产权的辅助运输设施，产生了轻型车、工程车、特种车三大系列二十余种产品，进而实现了矿井员工与材料运输、设施运送以及特殊运输等的需要。其间，拖车式支架搬运车最高承载量为80吨，为国际上当今最高承载水平的搬运车，同时铲板式的最高承载量为40吨。因为新型搬迁设施于技术的不断健全，使得5000至6000吨重大工作面设施的搬家倒面时间从之前的一至两个月，降低到了七天，从很大程度上提升了工作效率。

3.符合大断面巷道迅速掘进的需要，发明了大功率掘进机与连采机

国内推出的掘进机可截割单轴抗压强度到达了100兆帕的半煤半岩巷道，一些重型掘进机不移位截割断面能够达到35至42平方米。产生了切割功率为50至315kW、总功率超过了500kW的十多类系列设备，可以很好的实现不同情况下其掘进条件。最新研发而成的连续采煤机截割功率最高能够达到340kW，总功率为597kW，实现超大断面掘进与短壁工作面回采条件。

三、国内煤矿现代化开采技术现状

1.大采高综采技术

伴随对于综放开采围岩行为趋势的理解与国内煤机设施水平的提升，以国内大采高综采、综放开采技术以及设施开发结果为基础，煤炭探究总院这些年中推出了大采高综放开采方式，把割煤高度为3.5至5.0m的综放开采解释成大采高综放开采。科技部特批为重大科技项目，此为“十一五”之间国内煤炭领域独有的重大科技支撑项目。此项目将大同塔山煤矿当作试验基地，已经展开了工作面配套设施和地面试运行，目前已经在井下展开了工业性试验，并获得了较好的成绩，达到了工作面最大日产量5万吨的目标。

2.综放开采技术

于二十世纪八十年代引进了综放开采技术之后，在全国多个矿区早已被广泛接受。通过此领域的不断发展与努力，技术慢慢变得更为完善，国内综放开采国际上享有盛誉，它的工作面单产由90万t/a到1100万t/a。构成了“三软”、“两硬”、“大倾角”、“高瓦斯”、“易燃”、“边角煤”、“小块段”、“较薄厚煤层”等独有的形式。

3.短壁工作面开采技术

国内推出的“短壁机械化连续系统设备与工艺”从整体上而言已经受到了世界各个国家的青睐，同时研发了XZ系列履带行走式液压支架、LY系列连续运输系统、CMM系列四臂锚杆钻车、GP系列给料破碎机、WD13梭车等。国内当今早已具有制造整套短壁机械化开采设施的能力。通过这些年的不断努力，国内出现了连续采煤机短壁开采技术、掘采一体机短壁开采技术、短机身单滚筒采煤机当作中心的短壁开采技术，实现煤柱和不规则块段等煤炭资源的回收，构成短壁和长壁开采相互映衬的科学方式，加深了不规则块段采煤技术的自动化程度。

四、国内现代化采矿技术设施和未来趋势

国内现代采矿技术虽然获得了一定的成绩，但是在下面几个方面依然需要作出进一步的努力：

（1）高强度开采工作面设施自动化技术的深入研发工作，从根本上达到煤机设施的智能化，工作面无人化将会变成今后发展的必然趋势。

（2）深入探究提升工作面整套设施体系的稳定性的综合技术。

（3）深入探究高强度开采情况下围岩活动趋势，将达到国内高强度采煤需要的高效性、可靠性以及环保性。

参考文献

[1]王金华.我国大采高综采技术与装备的现状及发展趋势[J].煤炭科学技术，2006,34(1):4-7.

[2]王金华.我国煤巷机械化掘进机现状及锚杆支护技术[J].煤炭科学技术，2004,32(1):6-10．

[3]王金华.我国高效综采成套技术的发展与现状[J].煤炭科学技术,2003,31(1):5-8．

作者简介

王裕强（1984-11-09），男，汉族，籍贯：山东省临沂市，学历：研究生，研究方向：采矿工程