采煤概论论文Word下载.docx

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1.我国煤炭储量及总体分布

我国煤炭资源丰富,截于2007年,我国已查明资源储量1万亿t,居世界第三位。

除台湾省外,我国垂深2000m以浅的煤炭资源总量为55697.49亿t,其中探明保有资源量10176.45亿t,预测资源量45521.04亿t。

在探明保有资源量中,生产、在建井占用资源量1916.04亿t,尚未利用资源量8260.41亿t。

在查明资源储量中,晋陕蒙宁占67%;

新甘青、云贵川渝占20%;

其他地区仅占13%。

与国外主要采煤国家相比,我国煤炭资源开采条件属中等偏下水平,可供露天矿开采的资源极少,除晋陕蒙宁和新疆等省区部分煤田开采条件较好外,其他煤田开采条件较复杂。

由于我国煤炭资源的地域分布不均,致使我国煤矿的分布也随地域呈不均匀分布,并且煤矿的规模也各不相同。

煤炭主产区主要分布在山西、陕西、内蒙古、山东、淮南、淮北等地区。

2.我国煤矿目前的采煤工艺

由于开采条件和煤矿所有制的多样性以及地区资源赋存条件和经济发展的不平衡,我国长壁工作面的采煤工艺主要有爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺和综合机械化采煤工艺三种,其中综合机械化采煤工艺是目前采煤技术发展的方向。

在我国煤矿中,国有重点煤矿以综采为主，地方国营煤矿以普采和炮采为主，而乡镇煤矿则以炮采为主。

高新技术方面，以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技术，结合其他的高精度、数字勘探技术的应用推广，极大地提高了井田的精细化勘探程度，为大型矿井设计提供了资源保障。

深井、厚冲积层条件下的矿井建设水平不断提高，采用钻井法、冻结法两种凿井工艺，基本解决了近600米厚松散冲积层的矿井建设难题，达到国际领先水平；

千米深凿井技术和工艺取得了突破性进展，立井井筒施工速度达到每月230米以上，创造了世界纪录。

煤巷、半煤岩巷掘进技术装备得到长足发展，研制成功了一系列高可靠性的半煤岩巷掘进机，配合巷道锚杆锚索支护新技术，显著地提高了巷道掘进施工的机械化水平，为我国现代化矿井建设提供了有力的技术保障。

与此同时，我国在最近几年自主研究开发了具有国际先进水平的大功率电牵引采煤机，具有电液控制功能的大采高强力液压支架，大运力重型刮板运输机及转载机，大倾角、大运力胶带输送机，可为开采煤层厚度5米左右、配套能力每小时2500吨、年生产能力600万吨的综采工作面提供成套装备及开采工艺，在比较复杂的开采条件下实现高产高效。

2008年，神华集团万利一矿年产600万吨大采高综采成套装备在井下试验成功，低渗透性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术取得突破，全国建成安全高效矿井（露天）268处，原煤产量8.36亿吨，占全国产量的33%。

平均生产规模312万吨、原煤工效17.86吨/工、百万吨死亡率0.045（4）。

我国当前常用的采煤方法主要有：

一、壁式体系采煤法。

一般长工作面采煤为其主要特征，产量约占我国国有重点煤矿的95%以上。

随着煤层厚度及倾角的不同，开采技术和采煤方法会有区别。

对于薄及中厚煤层，一般都是按煤层全厚一次采出，即正层开采。

对于厚煤层，可把它分为若干中等厚度（2—3m）进行开采，即分层开采，也可采用放顶煤整层开采。

无论整层开采或分层开采，依据不同倾角、按采煤工作面推进方向，又可分为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。

上述每一类型的采煤方法在用于不同的矿山地质条件及技术条件时，又有很多变化。

开采厚煤层及特厚煤层时，煤层厚度超过5m，采场空间支护技术和装备目前尚无法合理解决。

因此，为了克服整层开采的困难，可把厚煤层分为若干中等厚度的分层来开采。

根据煤层赋存条件及开采技术不同一般分为如下几种采煤法，分层采煤法又可分为倾斜分层、水平分层、斜切分层三种。

壁式体系采煤法优点：

1、巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低、投产快。

2、运输系统简单，占用设备少，运输费用低。

3、减少了工作面长度的变化给生产带来的不利影响，对综合机械化采煤非常有利。

4、通风线路短，风流方向转折变化少，同时使巷道交岔点和枫桥等通风构筑物也相应减少。

缺点：

长距离的倾斜巷道，使掘进及辅助运输、行人比较困难，有时存在污风下行问题。

二、倾斜分层采煤法。

厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤法。

三、长壁放顶煤采煤法。

开采6m以上缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤法。

优点：

1、单产高工作面内具有多个出煤点，而且在工作面内可实现分段平行作业，即在不同地段采煤和放煤同时进行，因而易于实现高产。

2、效率高由于放顶煤工作面的一次采出厚度大，生产集中，放煤工艺劳动量小以及出煤点增多等原因，其生产效益和经济效益大幅度提高。

3、成本低放顶煤开采比分层开采减少了分层数目和铺网工序，由此节省了铺网费用，此外其他材料、电力消耗，工资费用等也都相应减少。

4、巷道掘进量小减少，便于采掘接替。

1、煤损失多在目前的技术水平条件下，放顶煤开采的掘进量和巷道维护费用工作面煤炭采出率一般比分层开采低10%左右。

2、易发火由于煤损较多，在回采期间采空区就有可能发生自燃。

3、煤尘大在放顶煤工作面，采煤机割煤、支架操作时的架间漏煤及放煤均为煤粉的来源。

4、瓦斯易积聚与分层开采相比，放顶煤开采的产量集中，瓦斯散发面大，采空区高度大，易于积聚。

四、掩护支架采煤法。

在急斜煤层，沿走向布置采煤工作面，用掩护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤法。

五、伪倾斜柔性掩护支架采煤法。

在急倾斜煤层中，伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的采煤法。

六、倒台阶采煤法。

在急倾斜煤层的阶段或区段内，布置下部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。

七、正台阶采煤法。

在急倾斜煤层的阶段或区段内，沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。

八、水平分层采煤法。

急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。

九、斜切分层采煤法。

急斜厚煤层中沿与水平面成25度至30度的斜面划分分层的采煤方法。

十、房柱式采煤法沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界，再后退采出煤房之间煤柱的采煤法。

设备投资少，一套柱式机械化采煤设备的价格为长壁综采的四分之一。

采掘可实现合一，建设期短，出煤快，设备运转灵活，搬迁快。

巷道压力小，便于维护，支护简单，可用锚杆支护顶板。

采区采出率低，一般为50%—60%；

通风条件差、漏风大。

3.我国煤矿目前的安全状况

为全面落实“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针，地面抽采、本煤层抽采、邻近煤层、采空区抽采等瓦斯抽采技术得到了广泛应用。

目前，属于高瓦斯和瓦斯突出煤矿的原国有重点煤矿90%以上开展了瓦斯抽采工作，年抽采量达到20多亿立方米，其中40%被用于瓦斯发电或作为民用燃料。

基于计算机网络系统的全矿井安全监测系统和远程集中监控系统被普遍推广应用，如北京矿大能源与安全科技发展有限公司及北京泰利润德公司联合研发的ＹＨＪ１Ｓ型井下音视频等。

这些设备在煤矿瓦斯事故监控和防治中发挥了重要作用。

研究开发的地音监测仪、微震监测系统以及电磁辐射装置，用于预测矿井动力灾害，使不发生动力灾害区域的预报准确率达到100%，可能发生动力灾害区域的预报准确率达到80%以上。

同时矿区火灾隐患识别及控制新技术研究也取得了突破，矿井火区的早期预报、注浆灭火技术日趋成熟并得到广泛推广应用。

4.我国对煤炭资源的综合利用情况

煤炭的洗选加工是洁净煤技术的源头，经过十几年的攻关，重介选煤技术取得积极进展和广泛推广，实现了传统洗煤工艺的升级和改造。

同时，浮选技术也日趋完善，有效地提高了精煤回收率和浮选效果。

目前，我国自主研发的煤炭洗选技术装备可以满足年产500万吨大型选煤厂建设的需要。

近年来，与煤共伴生资源利用技术和环境保护技术也得到快速发展。

采用地面和井下相结合的煤层气抽采利用技术、煤矸石发电、土地复垦、洁净开采以及矿井水资源化利用技术的研究开发都取得了积极进展，使矿区生态环境保护、发展循环经济取得了初步成效。

在煤炭资源综合加工利用方面，煤炭的洁净燃烧技术、煤炭气化、液化技术以及其他煤化工技术已经从工业试验研究阶段，逐步向工业化、产业化阶段发展。

年产50万吨甲醇、15万吨二甲醚生产线已经建成投产，煤炭加工转化技术近期可望取得重大突破。

同时，随着拥有自主知识产权的干煤粉加压气化技术由华能集团公司西安热工研究院研发成功，标志着我国绿色煤电及煤化工多联产系统的核心技术重大突破，有利于煤炭工业的绿色发展。

未来中国煤炭工业的发展方向：

1.煤矿安全方面

在煤矿安全生产技术方面，重点开展煤矿安全生产长效机制的理论体系研究。

首先要开展煤矿瓦斯与煤尘爆炸机理与传播规律研究，进一步摸清瓦斯与煤尘爆炸的发生机理及演化过程。

其次要开展瓦斯高效抽采技术装备的攻关研究，同时开发研究实时性强、智能化程度高、处理能力强、可靠性强的煤矿安全监测控制系统装置，对井下灾害进行适时有效的监控。

2.煤炭资源开采领域：

在煤炭资源开采领域，利用现代加工、智能控制技术和工况监控技术，研究开发大功率、高可靠性的采煤装备，使井工开采工作面生产能力达到每年1000万吨以上，大型露天矿生产能力达到每年2000万吨以上，同时使薄煤层开采技术和短臂开采装备水平有突破性提高，使采煤装备更适合于各类复杂煤层的开采条件，全面提升我国采煤技术的机械化、自动化水平。

3.采煤工具领域：

矿山机械在经济建设、科学进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用，属于国名经济的支柱行也。

矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础，也是衡量一个国家工业实力的重要标志。

根据国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业发展的产业政策，矿山机械作为这些基础工业的支柱应优先得到国家的重点支持，以得到进一步发展和提高，为煤炭、金属和非金属矿山的开发提供更多的具有国际先进水平的优势、高效设备，满足国民经济发展对能源和原材料的需要。

改革开放三十年来，我国矿山机械制造业经历了引进消化吸收国外先进技术、合作设计和合制造、自主这几的发展道路，特别是在设施《国务院关于加快振兴装备制造业若干意见》的推动下，矿山机械制造业基本实现了两大转变，一是产品开发由仿制型向自主创新型转变二是经济运行由粗放型向效益型转变。

2000年以来，在国内基础工业和基础建设大于发展的拉动下，矿山机械产品市场需求旺盛，工业总产值和销售额年增长速度稳定在32%~40%市场需求在带动矿山机械制造业经济增长的同时，更促进了整个星爷的技术进步，涌现了一批现有自主知识产权的重大新产品，如北方重工研制了∮11m水泥平衡盾构和9.8km大型平面转弯带式输送机，中信重业研制了8.8×

4.8半自磨机和6.2×

9.5m溢流型球磨机，并与2008年中标奥大意亚SINO铁矿6组12台世界最大的12.2×

10.9m半自磨机和7.9×

13.6溢流型球磨机，太原重型机械集团研制了35m3和55m3大型矿用挖掘机和1800kw~2040kw大功率厚煤矿采煤机，上海建设路桥研制了6m电液控制液压支架等。

上述重大新产品的成功研制，为国民经济建设作出了积极贡献，同时缩小了与先进国家的差距，提升了参与国际竞争的能力，我国矿山机械性也在国际矿山工程建设中正在发挥越来越大的作用。

矿山机械的发展一人类的技术进步、现代科学技术和整体工业水平息息相关，特别是与机械工程科学和采矿科学的发展紧密相连。

现代科学技术前沿具有明显的时域、领域和动态特性。

信息科学、材料科学、生命科学、纳米科学、管理科学和制造科学是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界。

不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚焦，经济的发展和社会的进步对矿山机械产生新的要求和期望。

机械工程科学发展的总趋势将是数字化、智能化、精密华、微型化、生命化和动态化。

矿山机械作为机械工程学科的一个分支，也遵循这个发展的总趋势。

同时，结合矿山行业的特点，其发展趋势是数字化、智能化、生态化和宜人化。

矿山机械制造业应不断融入人类在各领域的优秀成果，面向国家经济建设重大需求，以科学发展观为指导，实现可持续发展。

第四章总结采煤技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。

我国正处于经济发展的关键时期，采煤技术是我们的薄弱环节。

只有跟上发展先进采煤技术的世界潮流，将其放在战略有限地位，并足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

总之在我国发展先进采煤技术势在必行。

4.煤炭行业总体方面：

在当前全球金融危机，煤炭行业受到冲击的情况下，应该加快整个行业体制性的改革，继续加快关停小煤矿步伐，同时将煤矿向大型化，集团化发展。

此外，要提高煤炭工业协会的综合作用，即在促进煤炭技术发展的同时，还要参考钢铁协会的模式，既要平衡行业内部利益，又要负责和其他行业进行谈判，维护整个行业的利益。