【正文】 、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù),主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù),使直接頂能隨采隨冒,提高頂煤回收率,且基本頂能按定步距垮落,既有利于頂煤破碎,又保證工作面的安全生產(chǎn)。頂煤冒放性差、塊度大的綜放開采成套設(shè)備配套技術(shù),研制既有利于頂煤破碎和頂板控制。兩硬條件下放頂煤開采快速推進(jìn)技術(shù),研究合適的綜放開采回采工藝,優(yōu)化工序,縮短放煤時(shí)間,提高工作面的推進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。 緩傾斜薄煤層長(zhǎng)壁開采主要研究開發(fā):體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī)。研究開發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開采技術(shù)。 各種綜采高產(chǎn)高效綜采設(shè)備保障體系要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效,就要提高開機(jī)率,對(duì)“支架—圍巖”系統(tǒng)、采掘運(yùn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷。帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。需要攻關(guān)研究的是:深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)及分布狀態(tài)的特征。深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)與裝備。深礦井高產(chǎn)高效開采有關(guān)配套技術(shù)?！叭隆辈擅杭夹g(shù)提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬等,深入研究開采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表沉陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理論和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng)。研究近水體開采的開采設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤礦城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)。、采場(chǎng)圍巖控制技術(shù) 進(jìn)一步完善采場(chǎng)圍巖控制理論以科學(xué)合理、優(yōu)化高效的巖層控制技術(shù)來保證開采掘活動(dòng)的安全、高效、低成本為目標(biāo),深入總結(jié)我國(guó)幾十年的礦山壓力研究成果,以理論分析(解析法)、現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)(統(tǒng)計(jì)分析預(yù)測(cè)、數(shù)值法)和實(shí)測(cè)法相結(jié)合運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),深入研究各種煤層地質(zhì)及開采條件。 放頂煤開采巖層和支架—圍巖相互作用機(jī)理 研究放頂煤開采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機(jī)理、支架—頂煤—直接頂—基本頂相互作用關(guān)系。 支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在總結(jié)緩傾斜中厚長(zhǎng)壁工作面開展支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面,應(yīng)進(jìn)一步在堅(jiān)硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),同時(shí)應(yīng)不斷完善現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)技術(shù),發(fā)展智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),改進(jìn)監(jiān)測(cè)儀表,使監(jiān)測(cè)儀表向直觀、輕便、小型化方向發(fā)展。進(jìn)一步完善沖擊性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),發(fā)展遙控測(cè)量和預(yù)報(bào)技術(shù),完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優(yōu)化選擇專家系統(tǒng)。、小煤礦技術(shù)改造和機(jī)械化開采技術(shù)實(shí)施國(guó)家關(guān)閉小煤礦,淘汰落后生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,提高平均單井規(guī)模的技術(shù)政策,開發(fā)小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化開采技術(shù)和裝備,改進(jìn)小煤礦的采煤方法和開采工藝,提高采煤工作面的單產(chǎn)和工效。二、針對(duì)環(huán)境的影響所暢導(dǎo)的綠色開采技術(shù)綠色開采是煤炭開采的發(fā)展方向,對(duì)提高煤炭采出率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)煤礦可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。煤炭開采造成巖層移動(dòng)破壞,引起巖層中水與瓦斯的流動(dòng),導(dǎo)致煤礦瓦斯事故與井下突水事故。煤炭開采形成的大量堆積在地面的矸石,既占用良田,又造成環(huán)境污染。上述問題若得不到有效解決,在未來幾十年內(nèi),隨著能源總需求和煤炭產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng),煤炭資源開采所帶來的礦區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境問題將更為嚴(yán)重,人類的生存和社會(huì)發(fā)展環(huán)境將受到嚴(yán)重威脅。2020年我國(guó)煤炭消費(fèi)量將達(dá)到40億t。不能再單純地通過提高煤炭的產(chǎn)量緩解煤炭供應(yīng)的壓力,而應(yīng)該綜合考慮發(fā)展煤炭循環(huán)經(jīng)濟(jì),減少煤炭開采對(duì)環(huán)境的破壞,而且也應(yīng)該把“發(fā)展煤炭循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)煤炭綠色開采”作為理念,大力發(fā)展綠色的采煤技術(shù)?；境霭l(fā)點(diǎn)是防止或盡可能減輕開采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響。根據(jù)煤礦中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,綠色開采主要包括以下內(nèi)容:水資源保護(hù)—“保水開采”。土地與建筑物保護(hù)—“充填開采”。2003年,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)錢鳴高院士首次提出了煤礦綠色開采的概念和技術(shù)體系,隨后明確了實(shí)現(xiàn)煤炭資源開采和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色開采研究目標(biāo),為我國(guó)綠色開采技術(shù)的研究指明了方向。(2)開采對(duì)巖層移動(dòng)的影響及移動(dòng)規(guī)律。(4)開采后巖層內(nèi)節(jié)理裂隙分布發(fā)育規(guī)律等。大水礦區(qū),要以減少水資源破壞和防治水災(zāi)害為主。煤礦開采過程中破壞了地下含水層的原始徑流,大量排出地下水。采動(dòng)影響穩(wěn)定后產(chǎn)生的地表沉陷往往影響到地表水體(河流、湖泊、井泉等)的原來形態(tài),造成部分溝泉水量減少甚至干涸。我國(guó)大部分礦區(qū)處在干旱半干旱地區(qū),而每年采煤破壞地下水22億m3,可見保水開采具有重要的意義。因此,應(yīng)該使其資源化,其技術(shù)途徑有:(1)采前抽采:若能在開采前將煤層內(nèi)瓦斯抽出,則是利用瓦斯改善煤礦安全的最好辦法。(2)煤與瓦斯共采:開采后圍巖壓力降低,大量瓦斯在采空區(qū)釋放,有利于瓦斯抽采,因此形成煤與瓦斯共采體系。鑒于廢棄礦井煤層經(jīng)過采動(dòng)而充滿瓦斯,因而可以利用采動(dòng)后巖體內(nèi)裂隙場(chǎng)的分布及鉆孔,將瓦斯抽排管裝在井下、封閉井口后,抽出瓦斯。(5)煤與瓦斯共采的技術(shù)主要有:留巷鉆孔法、卸壓法等。充填開采法是用充填材料充填采煤工作面采空區(qū)的巖層控制方法。按照充填材料的不同,充填采礦法分矸石充填、水砂充填和膏體充填。(1)拋矸機(jī)拋矸充填。通過矸石倉(cāng)下口,膠帶或刮板輸送機(jī)將破碎后的矸石運(yùn)入上下山,而后由膠帶或刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)載進(jìn)入采煤工作面回風(fēng)平巷,再由工作面采空區(qū)可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)至工作面采空區(qū)拋矸膠帶輸送機(jī)尾部,由拋矸膠帶輸送機(jī)向采空區(qū)拋矸充填。充填裝備由后端帶懸梁的自移式液壓支架和充填刮板輸送機(jī)組成。輸送機(jī)中部溜槽按順序連接,并與機(jī)頭和機(jī)尾組成整部刮板輸送機(jī)。由電機(jī)車牽引矸石礦車至采區(qū)矸石車場(chǎng),通過翻車機(jī)卸載,矸石經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)進(jìn)入矸石倉(cāng)。(3)風(fēng)力拋矸充填。并且要求充填材料沉縮率低、不自然、腐蝕性小。一般采煤機(jī)割兩刀煤充填一次, m,每次充填長(zhǎng)度69 m,工作面每向前推進(jìn)50100 m,充填機(jī)前移一次。 水砂充填水砂充填采煤法是利用水力通過管道把充填材料沙粒送入采空區(qū)的充填采煤法。在地面用礦車將采出、破碎及篩分后的成品砂運(yùn)到貯砂倉(cāng)貯存。水砂充填采煤法充填致密,可減少煤塵危害,能有效地控制地表下沉和變形,但井上下充填系統(tǒng)復(fù)雜,設(shè)備及設(shè)施投資大,充填材料昂貴,提高了噸煤成本。為解放村莊壓煤,提高開采上限,提高煤炭資源采出率,延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限,太平煤礦與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)合作開展了固體廢物膏體充填不遷村采煤技術(shù)的研究。膏體充填采煤技術(shù)主要由三部分組成,即充填材料、充填設(shè)備與工藝、采動(dòng)巖層充填控制理論。充填時(shí),膏體通過巷道中的管路,由充填泵提供動(dòng)力,輸送到液壓支架后的采空區(qū)。膏體充填后,地表下沉減小。煤炭地下氣化煤炭地下氣化是指將地下煤炭通過熱化學(xué)反應(yīng)在原位把煤炭轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w。煤炭地下氣化技術(shù)具有投資少、安全、工期短、見效快、用人少、效率高、成本低、效益好等優(yōu)點(diǎn),尤其適合我國(guó)煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜、劣質(zhì)煤比例高、“三下”壓煤嚴(yán)重的礦區(qū)。它開始于英國(guó)1912年,由于熱值低、成本高而未得到發(fā)展。2005年中國(guó)礦業(yè)大學(xué)與重慶中梁山礦業(yè)集團(tuán)合作實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水煤氣和混合煤氣。燃燒形成的大量二氧化碳對(duì)空氣也是嚴(yán)重的污染。3三、結(jié) 語(yǔ)資源與環(huán)境協(xié)調(diào)的綠色開采是解決煤炭開采環(huán)境問題的根本出路。綠色采礦可以減少環(huán)境污染,還能帶來良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn): [1],2007: [2]繆協(xié)興,[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào), 2009(3): [3][J].(03): [4]徐 睿,謝亞濤,[J].礦業(yè)快報(bào),2008(6): 14