提高我国煤炭科学产能的技术对策

为了提高煤炭资源开发利用水平,以实现煤炭资源的“科学开采”和“科学产能”为目标,系统分析了我国煤矿在资源利用、安全生产、生态环境、职业危害等方面存在的问题,据此,提出了加快实现煤炭科学开采的“二阶段、三步走”战略构想,以期在2030年达到符合科学产能要求煤炭产量39亿t以上的目标,全面实现煤炭的科学开采,提出了进一步提高煤炭科学产能科学技术对策和政策、投入、财税、人才等方面保障措施建议.     

煤炭科学开采与开采科学

从安全生产、机械化或自动化开采、共伴生资源共同开采、保护环境、降低开采直接成本、资源利用最大化、科学规划等方面详细阐述了煤炭科学开采的基本要求。介绍了国内外在煤炭科学开采方面的研究现状与进展,对比分析了国内外科学开采的共同点与差异。提出了我国实现煤炭科学开采需要从技术进步、思想观念、法律法规、基础研究与人才培养等方面入手。提出了煤炭开采今后需要在采矿开挖卸荷与偏应力作用、采动应力场动态变化、深部煤岩体的力学行为、煤岩柱的长期强度、采场的系统刚度等10个方面加强研究。     

再论煤炭的科学开采

科学采矿是指在保证安全的前提下、在环境容量的允许范围内,经济、高效、高采出率地采出煤炭。从人与自然相处的三大学问“获取-使用-回归”出发,再次明确了科学采矿的内涵与框架。综述了科学采矿理念指导下我国煤炭行业所取得的各项进展,分析了新形势下科学采矿面临的若干问题,并再次阐明了发展科学采矿的必要性。在此基础上,提出了全面实现科学采矿的条件,重点应从制定新建矿井准入标准、制定落后产能退出标准、分步实现科学产能以及加强行业协调和政策法规完善等方面 做好煤炭科学开采的顶层设计,同时还要加强煤炭资源经济规律研究、加大科技投入和技术攻关以及改革人才培养模式。对煤炭的科学开采和煤炭行业的健康发展提出了方向性的意见。     

我国煤炭科学产能建设必要性及推进策略

从我国科学产能的概念和目前发展水平出发,从提高回采率、提高生产安全性、降低对环境破坏、提高资源利用等方面提出建设煤炭科学产能的必要性和迫切性,并指出建设科学产能中应重点关注高效和高回采率、与环境协调发展、政府规划引导等方面,最后从技术和管理两个角度提出推进煤炭科学产能建设的策略。     

煤炭精准开采科学构想

新世纪互联网+及智能化发展势头强劲,在总结煤炭开采历史及科技发展趋势的基础上,思考了煤炭开采如何应对新一轮科技创新的到来,针对我国煤炭开采面临的挑战和机遇,提出了煤炭精准开采的科学构想。煤炭精准开采是基于透明空间地球物理和多物理场耦合,以智能感知、智能控制、物联网、大数据云计算等作支撑,将不同地质条件的煤炭开采扰动影响、致灾因素、开采引发生态环境破坏等统筹考虑,时空上准确高效的煤炭少人（无人）智能开采与灾害防控一体化的未来采矿新模式。煤炭精准开采可显著提高煤炭安全开采自动化、智能化、信息化水平,实现煤炭工业由劳动密集型向具有高科技特点的技术密集型转变。本文凝练了煤炭精准开采的7个关键科学问题和八个主要研究方向,为实现互联网+科学开采的未来少人（无人）采矿提出了技术路径。     

煤炭的科学开采及有关问题的讨论

全面阐述了科学采矿的内涵,以及实现科学采矿对煤炭成本、价格及国民经济的影响.科学采矿是指在保证安全和保护环境条件下实现最大限度地高效采出煤炭资源的开采技术,主要涵盖机械化高效开采、绿色开采、安全开采及提高资源回采率等方面.认为要实现科学采矿,必然要求实行煤炭完全成本化,即煤炭成本应包括生产成本、安全成本、环境成本、资源成本、发展成本等方面.     

宏、微观视角下的我国煤炭科学产能内涵研究

在对我国煤炭科学产能研究文献进行综述基础上,从宏微观两种视角界定了煤炭科学产能的概念,并探讨其内涵,提出我国煤炭科学产能应充分考虑满足国民经济发展需要、矿井的安全、绿色、科学开采等因素.最后,给出了我国煤炭科学产能的宏微观评价思路.     

岩层控制与煤炭科学开采 ——记钱鸣高院士的学术思想和科研成就

全面总结了钱鸣高院士在岩层控制与煤炭科学开采领域的学术思想和科研成就,主要包括:采场上覆岩层活动规律与"砌体梁"结构力学模型、采场支护整体力学模型、岩层控制的关键层理论、煤炭资源的绿色开采与科学开采等方面。"砌体梁"结构模型是迄今解释采场矿山压力最完善的力学模型,是对传统定性假说的重大突破,是钱鸣高院士学术思想的基础。以此为基础,他带领团队创立了一套比较完整的煤矿采动岩层控制理论与技术体系,科学地解释了采动岩层破断运动过程中的矿压显现、裂隙演化、应力场变化和地表沉陷等一系列采动岩体活动规律,建立了定量分析的力学模型和设计方法,形成了相应的控制技术。由此发展到绿色开采和科学采矿,对学科的发展产生了深远影响,在推动我国煤炭科技的发展和实现科学开采方面作出了重大的历史性贡献。     

基于采动岩层控制的煤炭科学开采

煤炭科学开采是煤炭行业追求的目标,采动应力与岩层控制研究可以促进煤炭安全开采、提升自动化与智能化开采效率、保护地下水与地面环境、实现煤炭及共伴生资源协调共采,是实现煤炭科学开采的基础。采动应力可数倍于原岩应力,偏应力和采动卸压是促使围岩破坏的主要因素,在一些长工作面顶板会发生分区破断现象,要充分重视采场围岩控制的系统刚度原理,对一些特厚煤层和薄基岩煤层开采的顶板运动及载荷边界尚不清楚。随着开采理念和技术进步,岩层控制研究也遇到了一些新问题,今后需更多地关注覆岩运动、底板破坏与突水、裂隙岩体、地质构造等问题。由于煤炭开采更多研究的是岩层破坏后的力学行为,破坏后的岩层是以块体组合、非连续体为主,其宏观运动以接触面位移、大变形为主要特征,需要提出针对性的研究方法,开发专用的仪器设备,完善煤炭开采岩层控制研究体系。     

煤矿设计科学产能形成机制探讨

设计阶段是科学确定煤矿生产能力的重要关口,从根本上影响或决定着矿井的生产规模、安全保障及对生态环境的影响程度。现行的煤矿设计生产能力计算时仅以储量备用系数进行调节,具有一定的随意性和盲目性。在科学采矿与科学产能研究成果的基础上,提出了煤矿设计科学产能指数的概念。以煤炭资源勘探程度、资源禀赋条件、开采机械化水平、绿色开采措施、资源采出率等为基础,构建了煤矿设计科学产能指数评价指标体系和计算模型,研究了煤矿设计科学产能的计算方法,开发了用于煤矿设计阶段的煤炭科学产能计算系统软件。     

运用地球物理勘探技术实现煤炭的科学开采

地球物理勘探技术的发展,有效地推动了资源勘探技术的进步,为煤炭的开采工作提供了科学的依据。随着地球物理勘探技术不断发展、勘探的精确度不断提高,对煤炭资源的物理勘探将是保证煤炭科学开采的一项重要手段。主要对我国目前常用的地球物理勘探技术进行介绍,并对地球物理勘探技术对煤炭开采的促进作用进行探讨。     

煤炭资源科学开采量化评价方法研究

煤矿发展科学开采,需对其科学开采水平进行量化评价,得出评价结果,从而为相关企业和部门提供关于改进的理论支持.在充分研究煤炭资源科学开采的核心内涵与主要外延的基础上,精选指标,构建了由6个一级指标、33个二级指标和170个三级指标组成的评价指标体系,使用标准化计量法,敏感指标开关计量法,量变引起质变指标分段函数计量法及专...     

煤炭开采的科学技术与管理

首先分析了煤炭产业和经济活动的特点,以及当前及长远亟待解决的许多重大问题,如资源浪费,安全差,效率低,环境破坏严重,科技含量低等．提出产能的概念,阐述科学采煤的5个主要方面：煤炭生产机械化、煤炭生产与环境保护、矿井矸石处理与利用、煤矿安全生产和提高资源回收率,提出应计算煤炭完全成本、进行资源有偿使用,延长产业链,支持煤电合营,对输出资源区进行补偿等一些决策意见,以经济手段对煤炭行业进行调控与管理．     

某矿山露天-地下联合开采产能衔接方案研究

为充分开发利用地下资源,延长某露天矿山服务年限,某矿山计划采用露天-地下联合开采的方式回采矿区资源,而联合开采期间的产能衔接是影响矿山资源利用和经济效益的重要因素。本文通过计分析矿山资源、矿体产状、开采方式等因素对地下采场进行分区,并计算出地下采场生产能力,最终提出了露天产能配合地下产能的生产衔接方案。     

我国煤炭科学产能不宜超过38亿t

2009年我国煤炭产量达到30.5亿t,煤炭产量占一次能源比重的77.2%,万元GDP煤炭消费1.1 t,煤炭生产弹性系数0.7,煤炭消费弹性系数0.6。一系列数据说明:我国经济增长对煤炭的依赖性之强短时间内难以扭转。同时,另一组数据也说明了这种依赖背后的代价:2009年全国煤矿生产事故死亡2 631人,百万吨死亡率为0.86,是美国的近10倍。但是,如果我国每年只开采10亿t地质条件好的大型煤矿,百万吨死亡率将同美国相当。可是,为了满足经济发展对能源需求的增长,超采成为不得已的选择,2000-2009年,我国煤炭生产以年均8.2%的速度增长。那么,我国煤炭的科学产能究竟应是多少?通过对资源储量、安全高效、水资源、生态环境等约束条件下的产能分析,适宜我国2030-2050年煤炭工业可持续发展的科学产能规模不宜超过38亿t。     

煤炭开采与保水开采技术

煤炭开发与地下水资源保护之间的矛盾日益突出,煤炭开发在促进社会经济发展的同时也给当地生态环境带来了较大破坏,尤其对地下水资源的影响更为显著。如何实现煤炭开发与水资源保护间的相互协调是当前煤矿开采面临的巨大难题。通过分析煤矿开采对水资源尤其是对顶底板含水层的影响,进一步阐述了煤炭开采与水资源保护技术的技术进展情况及当前可实现保水开采的2种基本技术途径:以“堵截法”和“疏导法”为理念的保水开采技术的适用性和面临的技术难题,提出矿井要在不断探索实践中科学合理地选择适用于矿井自身的保水开采技术,对解决当前煤矿开发与水资源保护之间面临的双重难题,对矿井可持续发展具有一定的指导作用和借鉴意义。     

中国生态环境可承载的煤炭产能研究

针对13个大型煤炭基地,从土地、水资源2个主因素,对生态环境约束下产能增长区煤炭开采规模进行了评估.认为:未来30～50年内,不考虑新增可采资源的前提下,生态约束条件下的我国煤炭年开采规模约为38.27亿t;水生态环境成为制约产能增长区(除云贵和新疆)煤炭开采规模的临界约束;采煤土地塌陷约束在部分基地表现得比较突出.     

煤炭的科学开采

针对煤炭在我国能源中的地位以及巨大的产能和产业的负外部性对环境和安全的影响,全面阐述了科学采矿的内涵以及实现科学采矿在管理、科技和经济方面的要求,提出了实现科学产能的条件。认为要实现科学采矿,必然要求实行煤炭完全成本化。     

煤炭绿色开采技术及其应用分析

煤炭的开采过程对环境具有直接影响,煤炭企业在兼顾经济效益的同时,更应关注煤炭开采的环保特性,使用合理有效的煤炭绿色开采技术强化煤炭开采的环保性能,降低煤炭开采对周围环境的影响.煤炭企业在开展煤炭开采工作时,更应积极应用煤炭绿色开采技术,以实际的数据为分析基础,结合本企业、本区域煤炭开采的实际要求,合理选择煤炭绿色开采技...     

开采沉陷耕地损坏机理与评价定级

开采沉陷对耕地损坏评价体系的建立是耕地损坏范围圈定、耕地损坏补偿和土地复垦方式选择的重要参考。文中介绍的方法充分反映了开采沉陷对耕地损坏特征及其损坏机理,且评价指标数据易于获得,在实际工作中具有很强的操作性。