关于未来煤炭开采技术发展方向的探讨.pdf

技术与经济关于未来煤炭开采技术发展方向的探讨刘小华(四川省煤炭设计研究院四川 成都)摘 要:时代在发展煤炭开采技术在不断完善从分散式、小规模转变为综合性和智能化 未来随着技术的不断发展煤炭开采技术变得越来越先进 本文从供给规模、消费需求规模和产业结构三个角度深入研究未来可持续技术的发展解决传统煤炭开采存在的问题 通过构建先进的技术、提供优质服务、实施智慧型开采方案实现经济增长和环境保护的有机结合关键词:未来煤炭开采技术发展方向中图分类号:.文献标识码:文章编号:()随着时代的发展煤炭行业已成为我国经济发展的重要支柱 为了满足日益增长的市场需求煤炭开采技术必须不断提升 因此合理利用煤炭资源推动煤炭开采技术创新已成为社会经济发展的必然选择为了实现可持续发展战略构建环境友好型社会必须加强对煤炭开采技术的研究以满足社会对能源的日益增长需求 随着技术的不断发展和完善厚煤层综采放顶煤技术不仅为煤炭开采行业带来了新的发展机遇还在国内大部分矿区得到了广泛应用在处理厚煤层或缓倾斜煤层时采用综采放顶煤技术能提升资源回收率、减少灰尘污染、防止火灾 该技术的特点是产量高、煤炭厚度大能在一个煤层中完成采煤在提升煤炭质量发挥了重要作用 巷道掘进具有经济性、效率和安全性拥有巨大的潜力发展前景更加可观 因此未来将重点研究如何应对瓦斯积聚、煤层厚度、煤层自燃煤炭回收率的挑战 煤炭开采技术发展现状.环境污染严重近年来我国科技飞速发展和创新煤矿开采技术取得了显著进步企业生产效率大幅提升但带来了严重的环境污染问题 煤矿开采会排放大量的水导致地下水位持续下降矿井承载能力受到极大影响给当地的生态环境造成了极大破坏 很多小煤窑为了降低成本在开采过程中未能采取有效的预防措施这使事故发生的概率大幅提升 此外一些小煤窑未经合理规划肆无忌惮地采挖预留煤柱不仅对煤矿造成了严重破坏还导致底层错动、地表下沉对当地生态环境造成了恶劣的影响.资源浪费严重、开发秩序混乱随着技术的不断改进传统的煤炭开采方式已不再适应当前的市场需求 许多新兴的技术和装置被引入能更好地提高煤炭利用效率控制资源消耗 目前许多有实力的电力企业积极参与到煤炭开采行业然而一些企业会拆分原本可供开采的资源并将其作为独立产品出售 企业缺乏优质的开采技术煤炭的回采率仅有 大大降低了煤炭综合利用率严重破坏了环境违背了可持续发展理念.产业分散、市场稳定性差市场稳定性对任何产业都至关重要对于煤炭产业更是如此 煤炭作为全球主要的能源之一其市场稳定性的重要性不言而喻 然而由于煤炭行业的特殊性如分散性强、产业集中度较低以及企业机制不健全缺乏市场竞争力和应对市场变化的能力这些因素都使得煤炭行业的市场稳定性面临严峻挑战 首先煤炭行业的分散性和产业集中度较低的问题使得行业内部的竞争混乱不利于行业的稳定和健康发展由于各煤炭企业的规模不一资本实力、技术水平、管理水平差距较大行业内部竞争秩序难以形成也使得煤炭市场稳定性受到严重影响 其次煤炭企业的内部机制不够完善缺乏足够的市场竞争力和应对市场变化的能力使得煤炭行业在面对市场变化时往往无法做出及时和有效反应 导致煤炭供应量、价格剧烈波动给煤炭企业带来经济损失也使行业市场稳定性受到严重威胁 此外随着全球能源需求的增加煤炭价格也会继续上涨反过来又会刺激煤炭开采行业的超能力开采 超能力开采不仅对环境造成了严重污染还大幅降低了煤炭产品的安全性和质量 这种短视的开采行为只能换取短期的利益而对长期的市场稳定性造成了极大的破坏.传统煤矿安全隐患高传统煤矿的管理制度和开采技术存在明显缺陷导致开采人员安全无法得到有效保障 从安全制度角度来看管理者未能充分宣传安全知识未能将各项安全措施落实到位导致了超能力、超强度及超定员开采对煤矿安全造成了极大威胁甚至可能导致严重的人员伤亡 随着技术的不断发展开采设备和技术在不断更新但开采人员的技能水平较低在开采煤炭过程中操作不当引发的安全隐患仍然存在 为了保证煤炭行业安全必须不断改进技术引入先进的设备和制度这样才能跟上时代发展 未来煤炭开采关键技术应用与分析.开采装备精准导航技术为了有效开采煤炭必须运用多种定位导航技术如地理信息系统导航、超宽带定位等实现对煤炭资源的精确识别、有效开发和利用 此外还应该制定科学合理的开采计划以确保煤炭安全、高效、经济的开采为了实现更精确的定位与导航必须持续改进无线通信技术以提供更方便快捷的信息传输服务 为了更有效地开采煤炭可以引入精确制导技术和无人驾驶技术提高挖掘机的效率能够在最短的时间内找到煤炭资源实现精准开采.极端环境信息传输技术在极端环境中信息传输技术的应用为实现智能化、精确化开发提供了重要支持 然而由于存在粉尘、电磁等多种因素煤炭开采过程中信息的传输时间较长很容易造成信息不准确 为了更准确、可靠地传递煤炭开采信息应该利用先进的探测仪器、微纳米传感器等技术实时传输含水量、出水量、孔隙度等信息可以根据开采区域特点制定合理的开采计划并使其达到最优状态促进煤炭开采技术的持续发展.海量数据分析整理技术对大量数据的分析和整理是煤炭开采过程中不可或缺的一部分 数据涉及多个领域如设备状况、工作人员、排水、煤炭洗选和开采管控 要对这些信息准确处理就必须从数据分析入手运用大数据、云计算等前沿科学技术煤炭行业可以实现更准确、全面的开采计划与流程提升开采精度降低风险.复杂煤层智能管控技术为了有效利用煤炭资源在开采过程中应对煤层实施全面分析包括厚度、走向、断层及其他地质特征以便准确地分离煤层尽量减少对地质结构的破坏更有效地发现和提取煤炭 将多种先进技术与智能管控结合可以有效解决复杂煤层开采问题 例如通过震动识别、图像识别等技术实现智能决策与协同管理提升开采的效率、安全性、质量 智能管控技术不断发展不仅可以极大地改善煤炭的识别精度还可以转换成可视化形式使煤炭开采更有序、高效达到节约成本、保护环境的目的.厚煤层综采放顶煤技术随着多年不断改进与发展厚煤层综合开采技术已取得显著成果成为采煤技术发展的重要手段并被大多数矿区采用大大提升了煤炭开采效率 对那些厚度较大或倾斜缓慢的煤层采用顶级煤炭技术综合开采可以有效提升资源回收率、减少粉尘污染、防止火灾 通过引入先进技术许多矿井可以在不增加其他因素的情况下获得更高的产量 此外该方法可以有效减少道路开挖量降低经济成本提升综合开采效率实现更优质的矿山运营 未来综合开采技术的发展前景十分光明将重点解决煤层瓦斯、特厚煤层、煤层自燃等关键技术难题实现更高效、更可持续的发展.煤炭资源绿色开采技术绿色矿山旨在科学合理地利用自然资源提高资源利用率减少污染达到可持续发展目的有效减少对生态环境的不良影响实现社会、经济及企业的双重可持续发展 为了保护环境必须努力实现绿色开发这样能够避免对大气环境造成污染还能保护土壤目前正在应用的绿色采矿技术包括:.矸石填充开采环境保护意识日益增强煤炭绿色开采技术的发展变得越来越重要 开采煤炭会对土地资源造成多方破坏 首先煤炭开采要占用大量土地资源而大部分煤矿为地下开采在采煤过程中要破坏和挖掘土地这会对土地结构和质量造成不可逆转的影响导致土壤质量下降和水、土流失 其次煤炭开采需要大量的水和电力支撑这会对当地的土地资源造成一定压力此外煤炭开采产生大量污水及矸石固体废弃物不仅严重危害了环境健康还对当地造成了恶劣的影响采用填充开采技术将矸石等固体废弃物作为井下主要充填材料不但可以显著减少矸石对地面环境的污染还能阻止岩层迁移有助于维持土壤肥力为推动环境友好型矿山的发展提供良好条件.保水开采我国的水资源分布不均衡大约有 的矿区面临水资源短缺的问题特别是在西部地区水资源短缺问题尤为突出 因此对于这些地区实施保水开采成为实现绿色开采的重要策略 矿产开发过程中通常会消耗大量的地表和地下水而煤炭开采需要对地下水资源进行疏通形成的导水裂隙也会对煤系含水层产生自然疏通效应这些都会对当地生态环境带来影响 地下水位恢复能否实现主要取决于上层岩石中是否存在可再生的隔水层 因此研究开采活动对基岩和隔水层的影响揭示导水裂隙的形成规律和开采活动对隔水层稳定性的影响是实现保水开采的关键在保水开采研究中需要关注以下几个问题:首先保水开采和防止溃水的概念不同前者需要研究开采前后岩层的水文地质变化而后者主要出于安全考虑 其次对于我国西部地区需要研究开采活动是否会破坏覆岩中的隔水层以及开采活动对地表和地下水系的影响是否能在降雨前后得到恢复是否能再次形成隔水层 最后地下水的合理利用是减轻和修复开采活动对水资源破坏的重要方式 近些年我国的研究人员已经开始将岩层控制关键层理论和采动岩体渗流理论相结合为矿区水灾治理以及水资源的保护和利用提供了新的技术路径 通过建立保水开采的结构力学模型提出保水开采机制建立顶板含水层保水开采技术以及以采煤工作面顶板含水层为主要研究对象研究了采动岩体关键层、含水层及隔水层的结构耦合效应 未来煤矿智能化发展方向与建设分析.智能化基础设施建设智能化基础设施建设可以实现全新的煤炭开采产业链将现代先进理念和技术融入其中并利用智能化设备提升开采动力实现保护性开采促进煤炭开采行业的可持续发展 利用最新的技术如互联网、云计算、大数据、人工智能等可以更有效地开采煤炭通过智能控制系统实现对煤炭的精准分析 借助先进的核心技术可以构建一个具有准确定位、快速决策、动态预测及协调控制功能的高效系统使传统的煤炭开采行业有序发展可以通过远程操作为智能化开采奠定基础.智能化工作平台建设.数据综合管理平台通过建立完善的数据综合管理平台可以更好地实施数据管理与分析更高效地完成煤炭开采任务可以储存大量数据为日后的煤炭开采活动提供更多的参考价值 大数据、云计算日益普及可以有效帮助企业实现海量数据的有效分析为煤炭开采提供可视化支持使企业可以更快捷、准确地制定有效的开采策略避免出现各种问题实现更高效的煤炭开采 利用数据综合管理平台企业员工可以实现高效沟通与协作分享实时的开采信息与经验极大地提高了企业的运营效率为企业发展注入了新的活力使企业得到了持续发展.开采信息远程管理平台建设通过使用远程信息管理平台可以更精确地传递信息克服时空障碍提供远程操作和可视化管理管理者可以随时随地查看所需开采数据一旦发现问题应立即派出专业技术人员处理而当需要紧急处置时可以通过远程管理迅速完成大幅缩减处置时间 随着科技的发展智能化应用已经成为一种重要的安全保障手段不仅可以有效减少人员伤亡还可以提高煤炭开采的效率和安全性 为此建立一个远程管理平台不仅可以有效监控工程的实时进展还可以精确执行各项施工流程有效提升煤炭开采的效率和安全性.安全风险预警平台建设煤炭开采的风险极大对矿工的身心健康造成了严重威胁给企业造成了巨大的经济损失 因此应积极推进安全风险预警平台以便发现和处理潜在风险减少煤炭开采安全隐患 为了确保煤炭开采安全安全风险预警平台应详尽阐述各环节的操作标准严格执行操作规范 此外应当设置警报一旦发现数据异常应立即通知撤离并对异常原因进行分析以便及时采取有效措施确保安全 结束语综上所述煤炭开采技术将更紧密地结合当下发展趋势运用先进的大数据、互联网、云计算等技术实施精确的导航、实时的信息传输、海量的数据分析和智能的煤层管控实现煤炭资源的有效利用 随着技术的不断进步煤炭开采必须依赖先进的技术手段如数字化技术、智能化系统、大规模网络安全技术、高效监控技术、安全检测技术、安全评估技术、安全控制技术等为经济建设和产业发展注入新的活力参考文献:齐龙飞.关于未来煤炭开采技术发展方向的探讨.电脑校园():.何鹏.关于未来煤炭开采技术发展方向的探讨.中国战略新兴产业():.申鹏.关于未来煤炭开采技术发展方向的探讨.环球人文地理():.刘凯.对煤矿采矿技术现状及未来发展趋势的探讨.城市建设理论研究(电子版)():.李永茂.对煤矿采矿技术现状及未来发展趋势的探讨.中国科技投资():.陈安松.对煤矿采矿技术现状及未来发展趋势的探讨.黑龙江科技信息():.作者简介:刘小华()男 土家族 贵州德江县人 本科 副高级工程师 研究方向:煤炭开采