淺談煤炭開采技術(shù)的挑戰(zhàn)及方法
時間:2022-05-26 03:52:14
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自第一次工業(yè)革命以來,煤炭在為人類和其他領(lǐng)域提供能源方面發(fā)揮了重要作用,是工業(yè)的“真正食物”。盡管今天的高科技發(fā)展,煤炭仍然是一種寶貴的能源資源,仍然占據(jù)世界第一能源消費結(jié)構(gòu)的29.2%。因此,煤炭生產(chǎn)必須遵循科學(xué)發(fā)展觀,轉(zhuǎn)變科學(xué)開采的“需求型開采”產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,提高科學(xué)的煤炭生產(chǎn)能力,徹底扭轉(zhuǎn)煤炭工業(yè)“高風(fēng)險、高污染、普遍無序”的產(chǎn)業(yè)狀態(tài),實現(xiàn)煤炭工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
1煤炭行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
1.1開采條件復(fù)雜、安全形勢依然嚴(yán)峻。由于經(jīng)濟的快速發(fā)展和煤炭開采與需求的持續(xù)增長,中國的采礦深度以平均10-25米/a的速度迅速擴大,平均深度為600米,年增長率為8-12米(10-20米/a)。在我國東部南部和東部礦區(qū),極傾斜極薄煤絲的開采非常困難。采礦地質(zhì)條件非常復(fù)雜。煤礦壓力高,變化率大,瓦斯含量高,煤與天然氣的流動是一種嚴(yán)重的災(zāi)害。許多小型地質(zhì)構(gòu)造難以探測,在多種災(zāi)害發(fā)生時往往相互聯(lián)系。在許多重大科技問題上,英國、德國和其他發(fā)達國家普遍采取國家封鎖措施,但煤炭一直是中國的主要能源。同時,我國煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜,工藝裝備要求先進,同一礦山不同的條件和工作條件不同,對工藝設(shè)備的要求也不同。煤炭安全、效率和環(huán)境發(fā)展需要先進的技術(shù)知識,我們需要研究許多基本的科學(xué)技術(shù)問題。1.2環(huán)境負外部性凸顯傳統(tǒng)的煤礦開采成本基本上不是全部成本,而是部分外部成本(例如安全和環(huán)境)已社會化,其中大部分轉(zhuǎn)移到了煤炭資源城市,導(dǎo)致統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),重大的環(huán)境和經(jīng)濟風(fēng)險煤炭行業(yè)陷入低谷之際,經(jīng)濟發(fā)展是不可能的,對于資源安全型煤礦,在安全,資源和環(huán)境的壓力下,它們無法按原樣生產(chǎn),此外,中國90%的煤炭儲量都用于地下開采適當(dāng)?shù)?,會?dǎo)致地表水和地下水系統(tǒng)的破壞和缺水,通過煤礦開采,每年釋放到大氣中的污染物氣體對大氣環(huán)境產(chǎn)生重大影響,硬煤開采的環(huán)境成本每天都在增加各種各樣的重大安全事件經(jīng)常發(fā)生,礦工受重傷或死亡。肺部疾病等職業(yè)疾病的發(fā)生率仍然很高,難以對礦工進行監(jiān)視和保持沉默。當(dāng)然,在我們經(jīng)過多年的持續(xù)研究之后(我們的Land)3D集成勘探技術(shù)“受地震影響的多種適應(yīng)手段以及上下鯨魚的組合”被廣泛使用,其核心是頂井和底井的整合,與先前勘探和開采的合作,這是預(yù)先開發(fā)的但是,中國煤礦的地質(zhì)條件十分復(fù)雜,煤層的生產(chǎn),頂板和底板巖相的空間分布以及微觀結(jié)構(gòu),瓦斯地質(zhì),水力學(xué)和其他地質(zhì)異常的研究都必須加以保證,復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦開采。1.3相關(guān)水平的不足和技術(shù)人員水平的低下。采礦理論和技術(shù)取得了許多突破,推動了煤炭工業(yè)的快速發(fā)展,但是從煤炭開采中的許多科學(xué)問題來看,傳統(tǒng)的基礎(chǔ)研究還遠遠不夠。通常考慮單一場的作用,但是實際開采,包括瓦斯,水,火,粉塵和其他作用,是一個復(fù)雜的多基因問題,在應(yīng)力場,裂縫場,滲透率場和溫度場的綜合利用下,這種機制是必要的上述理論基線結(jié)果薄弱,目前的研究結(jié)果也是定性研究,沒有定量研究;難以為當(dāng)?shù)氐牟傻V和安全提供有效的指導(dǎo)方針機械化,自動化,信息和情報的水平以及礦山的人數(shù)在很大程度上決定了現(xiàn)代化和安全的水平,煤礦的地下環(huán)境非常特殊,包括甲烷,一氧化碳和其他易燃易爆氣體,煤礦塵埃,水,電磁波的傳輸,電網(wǎng)中的電壓波動。地下煤礦的獨特性將地下煤礦的應(yīng)用限制了煤礦機械化,信息和知識社會背后的地面技術(shù),這是現(xiàn)代社會發(fā)展的一個嚴(yán)重原因。經(jīng)過100年的探索,煤炭行業(yè)的機械化水平已顯著提高,但就像該國平均機械化水平45%一樣,該水平仍然有限。
2協(xié)助煤炭開采相關(guān)方法
2.1覆蓋煤礦“全生命周期”的新建礦井準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的制定。由于煤層深度,地質(zhì)構(gòu)造,煤層厚度以及發(fā)生事故的可能性,煤礦所需的科學(xué)技術(shù)水平也相差很大,同時,煤炭開采的科學(xué)概念并未涉及煤炭生產(chǎn),但體現(xiàn)在煤礦設(shè)計,生產(chǎn),調(diào)整和廣泛使用的全過程中,在制定新的礦山控制條件時,可以根據(jù)礦山生產(chǎn),資源開發(fā)水平,瓦斯水平,礦坑的水文地質(zhì)條件,采石場的高度,煤塵爆炸,煤層的爆炸,煤層的爆炸,采礦的角度,采礦深度,采礦深度,其他采礦條件的最小閾值,同時設(shè)定新礦井的總體計劃為了滿足科學(xué)生產(chǎn)能力的要求,可以制定專門的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以滿足科學(xué)生產(chǎn)能力的要求,要科學(xué)地提取煤炭,必須新建煤礦的煤炭生產(chǎn)能力。當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境容量,必須根據(jù)自然規(guī)律進行自然資源的尋找。此外,必須面對科學(xué)復(fù)雜的地質(zhì)體;然后將其用于生態(tài)技能,以在采礦與自然之間建立復(fù)雜的自然平衡新礦山包括硬煤開采的環(huán)境修復(fù)批準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境破壞修復(fù)的可能性,采礦技術(shù)的水平以及修復(fù)技術(shù)的難度開采后,為了國家和地方的大型自然保護區(qū),必須嚴(yán)格禁止開采區(qū)。2.2加強煤炭資源經(jīng)濟規(guī)律研究。為了實現(xiàn)煤炭的科學(xué)和開采,煤炭產(chǎn)業(yè)必須是集資,吸引人才的產(chǎn)業(yè)。因此,有必要加強對煤炭資源經(jīng)濟法的研究。煤炭自然形成,其質(zhì)量和可訪問性在煤炭形成環(huán)境的影響下有很大差異。因此,在市場經(jīng)濟下很難降低自然資源的價格。與單純采礦地區(qū)相比,具有復(fù)雜煤層發(fā)生條件的礦山地區(qū)的煤炭價格不同。很明顯,從這個角度來看,現(xiàn)在各種煤炭企業(yè)之間存在著不公平的競爭。資源條件在煤炭科學(xué)利用中起決定性作用,需要研究煤炭價值的科學(xué)評價方法。同時,應(yīng)該研究實現(xiàn)煤炭企業(yè)間公平競爭的相對支援政策。煤炭在利用過程中超過了環(huán)境容量,因此煤炭能源引起了爭議。但是,不同礦山地區(qū)的環(huán)境容量受到許多因素的限制,這些限制的解決依賴于科學(xué)技術(shù)的進步。其次,如何評價礦業(yè)對環(huán)境的影響是一個問題。開采和其他開采技術(shù)的使用對環(huán)境的影響在于,為了在開采過程中保護巖石層,含水層和表面,與開采技術(shù)相比,開采后的凈化方法的使用更重要,并且由于煤礦業(yè)而引起的環(huán)境問題也要經(jīng)常得到測量。除去煤炭的成本是總成本的一部分,重視資源,保護環(huán)境和安全等各種費用的外部成本很難商業(yè)化,以不完全的成本和利益為交換,以低價格經(jīng)營不良,給社會帶來了損失。例如,一些處于貧困經(jīng)濟狀態(tài)的鄉(xiāng)間煤礦所有者和國有煤礦,在犧牲資源,安全性和環(huán)境以降低成本的同時,通過不適當(dāng)?shù)氖侄潍@得資源以生存下去。實現(xiàn)煤炭科學(xué)開采,必須研究煤炭開采的完全成本及其實現(xiàn)方式,同時研究實現(xiàn)完全成本所需的政策。實現(xiàn)煤炭科學(xué)開采,還應(yīng)具備對煤炭市場的科學(xué)預(yù)測能力和方法。從煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看,不僅是“黃金10年”的華麗階段,“冰穴”的抑制階段,即煤炭價格市場也不穩(wěn)定。很明顯,該結(jié)果的重要原因之一是缺乏對煤炭需求的科學(xué)預(yù)測,它不能確定合理的煤炭生產(chǎn)能力,對煤炭市場產(chǎn)生負面影響。因此,預(yù)測資源煤炭的適當(dāng)比例,維持煤炭的穩(wěn)定價格是重要條件。
3結(jié)論
如果沒有煤炭產(chǎn)業(yè)的貢獻,中國經(jīng)濟就不會急速發(fā)展。煤炭產(chǎn)業(yè)為國家經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大貢獻,還支付了巨大的社會成本。準(zhǔn)確開采煤炭對于提高安全煤礦技術(shù)水平至關(guān)重要,為了實現(xiàn)資源開發(fā)效率化和煤炭產(chǎn)業(yè)從勞動密集型向高新技術(shù)的轉(zhuǎn)變,今后煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將確立科學(xué)剝削理念,提高煤炭循環(huán)科學(xué)水平的技術(shù)轉(zhuǎn)化手段,以及以全環(huán)節(jié)利用為基礎(chǔ)的知識,安全,綠色社會,全面,協(xié)調(diào),可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。
參考文獻
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[2]袁亮.我國深部煤與瓦斯共采戰(zhàn)略思考[J].煤炭學(xué)報,2016,41(1):1-6.-173-
作者:張利峰 單位:貴州省六盤水市六枝特區(qū)能源局