探秘地下连续开采,十大问题待解

2024-03-17 生活常识 关注公众号
    中国能源现状与挑战:煤炭开采的痛点与变革
地下连续开采技术及亟待解决的十大问题    中国的能源基础国情以富煤、贫油、少气为特点,决定了煤炭在短期内仍将是我国能源结构中的主体。2021年,我国原煤产量创下历史新高,达到41.3亿吨,同比增长5.7%,现代化煤矿建设也取得显著进展。然而,在煤炭产量持续增长的背后,井工矿回采率不足50%的问题尤为突出,何满潮院士在全国政协委员会上强调了这一严峻现实,并指出我国矿井冲击地压问题日益严重。
地下连续开采技术及亟待解决的十大问题    当前煤炭开采面临的核心问题是煤柱留设。煤柱在井下开采中承担着保护和边界的重要功能,但同时也带来了动力灾害的风险。工作面间留设的煤柱易形成应力集中区域,引发巷道或相邻煤层的动力灾害;煤柱支撑力不足时,可能导致大面积顶板垮落,增加开采过程中的安全风险;而在末采阶段,残留的大煤柱会对相邻井巷工程产生长期高载荷作用,增加了潜在的安全隐患。
    面对以上挑战,乔建永教授提出了地下资源连续开采的理念和技术思路,旨在通过技术创新提高回采率并规避动力灾害。这一理念主张将煤炭资源及其周边地质环境视为一个整体,在开发过程中运用科学手段实现包括采空区煤柱在内的无煤柱连续开采,以提升开采效率、保障安全生产及智能化水平。
    在《地下连续开采技术及科学问题》一书中,深入剖析了现有开采体系中回采率低和强矿压两大难题,并提出了一套全新的“连续开采”技术体系,如错层位巷道布置采全厚采煤法以及N00/110工法等关键技术,旨在取消采区间的煤柱设置,从而实现资源连续形变的高效开采,同时对覆岩运动规律、矿山压力显现直至冲击地压等动力灾害进行有效预防。
    尽管连续开采技术展现出广阔的应用前景,但仍需解决十大亟待攻克的关键问题,涵盖时间与空间连续开采的具体实践、残煤二次开采技术、煤柱影响下的邻近煤层应力集中防控、以及绿色安全高效开采所需的系统模型构建等方面。通过这些攻关研究,我国有望打破传统开采模式的桎梏,开创更为科学、智能且环保的煤炭开采新时代。

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