摘要: 随着科学技术的不断进步，综采放顶煤技术、液压支架技术等技术在地下开采中的应用取得了良好的效果。分析了现代地下开采技术在煤矿的应用，并对其发展趋势进行了展望。
关键词:煤矿地下开采;现代技术;现状;发展趋势
煤炭是国民经济的基础产业,是我国能源安全的基石。我国以煤炭为主体的能源结构在今后相当长的时期内不会改变。煤矿地下开采的研究目标为安全、高效、高资源采出率地开采煤炭资源以及伴生的其他矿物资源
一、综采和综放技术
我国煤炭资源较为丰富，但煤层储存条件很复杂，煤炭资源分布较为广阔，具有明显的地域特征，地质条件很复杂，井型大小不同，技术经济条件程度不同。所以，在采煤方法方面存在差异，装备具有多层次发展状态，而且是多种工艺并存的良好局面。从20世纪70年代，我国煤矿地下开采呈现出快速发展的趋势，尤其是以长壁综合机械为主的机械化开采技术的进步。
随后的10多年里，该技术在发展过程中在工艺上不断完善。高效综采具体表现在以下方面:(1)综采工作面，在生产能力方面得以显著提升，采区范围不断扩大，衍生出“一矿一面”的局面，实现高产高效，并形成集约化模式。(2)高效综采设备和开采工艺都在不断发展，推广使用范畴逐步扩大，针对中厚煤层开采，厚煤层一次开采，还有薄煤层自动化开采等。上述相关技术及工艺取得了不错的成效，尤其是在综采工作面方面，基本上已经实现生产过程自动化。20世纪90年代，综放开采技术呈现出极好的发展趋势，并且衍生出很多规模极大的高产高效矿区。2000年之后，煤炭市场呈现极好的发展态势，针对厚煤层或是特厚煤层，运用综放开采显现出一定的优势性能，特别是在“两硬”、“高韧性”层面得以最大体现。
二、液压支架技术
液压支架的投资约占工作面成套设备总投资的60%以上,其适应性和可靠性是决定工作面能否安全、高效生产的关键因素。液压支架技术水平是反映国家煤机装备水平的重要标志,长壁综合机械化发展的实践表明,每一次液压支架架型的重大改革和进步,都会带来长壁综合机械化开采技术的重大进步,我国长壁综采设备已基本实现国产化。近几年来,由于煤炭工业的全面发展,带动煤机制造业蓬勃发展,液压支架年产量达到3万架左右。我国液压支架品种之多、产量之大、适用条件之复杂,均堪称世界之最。目前,我国在难采复杂煤层液压支架、放顶煤液压支架和液压支架适应性研究方面处于世界领先水平。开采分院作为煤炭行业液压支架技术归口单位,一直是我国液压支架设计的主要技术力量,自行开发了先进的液压支架优化设计和动态可视化仿真软件系统,开发使用三维CAD设计系统和有限元分析系统,把可靠性设计和人性化适应性设计作为设计原则和设计理念。
2.1中厚煤层和大采高液压支架
3.5-6m厚煤层在适宜条件下一次采全高是最经济合理的开采方法,大采高的成功取决于支架与围岩及煤层条件的适应性,大采高支架的稳定性和可靠性是安全、高效开采的重要保证。自20世纪80年代开始进行大采高支架的研制,先后研制了4-5m两柱掩护式和四柱支撑掩护式大采高支架,在义马、邢台、铁法、双鸭山、西山、沈阳和开滦等矿区使用,取得良好效果。2003年起,为晋城寺河煤矿研制了ZY8640/2515/55型大采高支架,达到进口支架的技术指标完全替代进口。2005年,又为晋城寺河煤矿研制了ZY9400/28/62型大采高高可靠性支架,目前正在进行井下工业性试验,效果良好。除此之外,还先后为西山、平顶山、开滦、霍州、梁北、伊泰和平朔等矿区设计研制了多种大采高可靠性支架。
2.2大倾角液压支架
当液压支架用于中厚煤层倾角超过35°和大采高煤层倾角超过25°以上时,被称为大倾角支架。大倾角煤层长壁综采支护是最大技术难题,大倾角支架的适应性是关键。我国在大倾角长壁综采装备技术研究和实践方面一直处于世界领先地位。对大倾角长壁综采和液压支架进行了长期研究,发明了大倾角支架防倒防滑、安全防护和端头锚固等新结构和新技术。近年来,先后完成了华蓥山绿水洞45~50°大倾角支架及总体配套、攀枝花45°大倾角支架及总体配套、新汶华丰矿和开滦赵各庄矿45b大倾角放顶煤支架及总体配套等项目。
三、特殊采煤技术
经过多年的研究努力，我国在煤炭理论及技术研究方面取得了极好的成就，并且位列于世界先进领域，尤其特殊采煤技术的发展及应用，已经达到世界先进水平。从覆岩破坏规律层面分析，并且在其应用领域取得了突破，并且出台相应的计算公式，还有水体安全煤柱策略，再到水底下采煤，均获得了比较成功的案例，继而先后在以下水体中得以试验，具体为:孔隙水体、裂隙水体、岩溶水体等等，在实际开采应用过程中均显现出明显的优势。针对地表移动及变形方面，提出相应的改进策略，并且在计算方法层面得以不断完善，而且还在地表移动参数明确方法，为煤矿地下实际开采给予理论参考依据。针对特殊采煤技术，提出了条带法，阐述了基本理论，并且其计算方法在完善之后得以大面积推广，最关键的是在实际开采应用中获得极好的反馈结果，而且还能起到资源回收目的，经济效益可观。条带法能够确保地表建筑物不会受到影响，能够合理安全采出煤炭，在煤矿地下开采中得到广泛的应用。在上述前提下，相关研究人员又提出新的开采方法，宽条带开采和全柱开采技术，这种新的理念及技术在煤矿开采过程中的应用获得了相对较好的效果。
结语
现代地下采矿技术在我国的应用越来越广泛。从实际结果的反馈来看，效果是显著的。现代采矿技术的应用对煤矿的产量和质量有着非常重要的影响。
参考文献：
[1]阮玉江,裴文缘.煤矿地下开采工艺的现状分析及发展趋势[J].科技风,2019(22):102-103.
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