煤炭開(kāi)采的科學(xué)技術(shù)與管理

第24卷第1期采礦與安全工程學(xué)報Vol.24 No. 12007年03月Journal of Mining & Safety EngineeringMarch 2007文章編號:1673-3363(2007)01-0001-07煤炭開(kāi)采的科學(xué)技術(shù)與管理.錢(qián)鳴高，曹勝根(中國礦業(yè)大學(xué)能源與安全工程學(xué)院，江蘇徐州21116)摘要:首先分析了煤炭產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟活動(dòng)的特點(diǎn)，以及當前及長(cháng)遠亟待解決的許多重大問(wèn)題，如資源浪費,安全差,效率低,環(huán)境破壞嚴重,科技含量低等.提出產(chǎn)能的概念，闡述科學(xué)采煤的5個(gè)主要方面:煤炭生產(chǎn)機械化、煤炭生產(chǎn)與環(huán)境保護、礦井矸石處理與利用、煤礦安全生產(chǎn)和提高資源回收率,提出應計算煤炭完全成本、進(jìn)行資源有償使用,延長(cháng)產(chǎn)業(yè)鏈,支持煤電合營(yíng),對輸出資源區進(jìn)行補償等一些決策意見(jiàn),以經(jīng)濟手段對煤炭行業(yè)進(jìn)行調控與管理.關(guān)鍵詞:產(chǎn)能;科學(xué)采煤;煤炭完全成本;煤炭經(jīng)濟中圖分類(lèi)號: TD 82文獻標識碼: AScientific Technique and Management in Coal MiningQIAN Ming-gao, CAO Sheng-gen(School of Mining and Safety Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, Jiangsu 21116 China)Abstract: Characteristics of coal industry and economic activity were firstly analyzed and manyfateful problems such as resource waste, poor condition in production safety，low efficiency,serious environmental destruction, and low sci tech content etc both at present time and in thefuture were discussed in this paper. The idea of production capacity was put forward and fivemain aspects for scientific mining were expounded as 1) mechanization of coal mining, 2) coalmining and environment protection, 3) disposal and utilization of mine waste, 4) mining safe-ty, and 5) improvement of resource recovery ratio. Several opinions for decision making weresuggested such as 1) calculating the complete cost of coal so as to realize the compensated useof resources, 2) prolonging the industrial chain, 3) supporting the joint operation of coal andelectricity, 4) compensating for those areas where resources export, and 5) using economicmeans to adjust, control, and manage the coal industry.Key words: production capacity; scientific mining; complete cost of coal; coal economics和價(jià)格掛鉤.1煤炭產(chǎn) 業(yè)和經(jīng)濟活動(dòng)特點(diǎn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)投入人力、機器設備、工煤炭作為產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng),受市場(chǎng)規則的約束，具.信息、能源和原材料等要素,最終產(chǎn)出工業(yè)產(chǎn)品而市場(chǎng)規則是管制部門(mén)用以規范市場(chǎng)，使其在有和工業(yè)廢棄物的投人產(chǎn)出過(guò)程.從技術(shù)上說(shuō),這個(gè)序、規范和公平的環(huán)境下運轉.為此在分析煤炭產(chǎn)投入產(chǎn)出過(guò)程就是利用物理或化學(xué)方法改變加工業(yè)和經(jīng)濟活動(dòng)特點(diǎn)前,先分析-般行業(yè)的經(jīng)濟活動(dòng)對象的物理、化學(xué)特性、幾何形狀或外觀(guān)，使其滿(mǎn)足特點(diǎn).進(jìn)一步生產(chǎn)或最終消費使用的過(guò)程.從經(jīng)濟上說(shuō)是一般產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)是:科學(xué)技術(shù)直接與產(chǎn)品質(zhì)量通過(guò)科學(xué)技術(shù)使加工對象增值的過(guò)程.另外,一般中國煤化工收稿日期: 2006-09-17HCNMHG基金項目:國家自然科學(xué)基金項目(50574090);教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)作者簡(jiǎn)介:錢(qián)鳴高(932-),男,江蘇省無(wú)錫市人,中國工程院院士.教授,博士生導師,從事采礦工程方面的研究.E-mail: mgqian@cumt. edu, cnTel: 0516-83885581采礦與安全工程學(xué)報第24卷產(chǎn)業(yè)可根據需要選擇企業(yè)地點(diǎn)(區位)以獲得最大7)煤炭賦存條件使它進(jìn)入條件簡(jiǎn)單,因此很利益.容易成為貧困地區解決農民勞動(dòng)就業(yè)和脫貧致富.而煤炭產(chǎn)業(yè)及其開(kāi)采對象的主要特點(diǎn)是:的手段(例如鄉鎮煤礦產(chǎn)量高達7億t).大多數煤1)煤炭企業(yè)是直接從自然界獲取產(chǎn)品,為后礦都在經(jīng)濟不發(fā)達地區,促使用人過(guò)多.以1999年續能源和加工制造業(yè)提供原料的第一次產(chǎn)業(yè).煤炭.為例,我國國有重點(diǎn)煤礦有職工299.9萬(wàn)人,生產(chǎn)是自然資源,是長(cháng)時(shí)間無(wú)市場(chǎng)價(jià)格的公共物品,無(wú)煤炭512. 7 Mt,人均勞動(dòng)生產(chǎn)率是澳大利亞的償使用、煤炭又是在幾十億年經(jīng)地質(zhì)作用富集起1/64,美國的1/71,南非的1/22.來(lái)的.煤炭質(zhì)量(發(fā)熱量、灰份、含硫量等)決定于沉8)礦山企業(yè)地處經(jīng)濟不發(fā)達地區,工作環(huán)境積和變質(zhì)過(guò)程,而不決定于開(kāi)采技術(shù).艱苦,子女教育質(zhì)量得不到保證，無(wú)特殊政策以提2)煤層賦存的地質(zhì)過(guò)程決定了其分布的不均高待遇，很難吸引人才，礦工多處于地下深處作衡性,造成煤炭開(kāi)采是否緊接市場(chǎng)而無(wú)法自己選業(yè),危險因素多,職業(yè)病多,重大人身安全事故多.擇,由此形成煤炭的大量調運和價(jià)格差異.礦工在企業(yè)服務(wù)年限比- -般工業(yè)企業(yè)短,自然減員3)煤炭企業(yè)不是“制造企業(yè)(經(jīng)過(guò)對原材料加和新增人員都要比一般企業(yè)頻繁,因此勞動(dòng)保護費工形成產(chǎn)品)”,而是生產(chǎn)一種特殊商品,質(zhì)量并不用比一般工業(yè)企業(yè)多得多.能體現開(kāi)采時(shí)的科技含量.而同樣質(zhì)量的煤炭由于煤炭開(kāi)采特點(diǎn)(區位、賦存的煤質(zhì)、厚薄.深淺、賦存條件(深度、地質(zhì)構造、煤層厚薄及引發(fā)事故的致災條件和破壞環(huán)境等)決定了企業(yè)經(jīng)濟技術(shù)活可能性等)不同,開(kāi)采所用的科技會(huì )有很大差別,從動(dòng),若不在安全、高產(chǎn)高效、高回收率和潔凈生產(chǎn)加而影響成本.以約束(如安全賠償和環(huán)境與資源的合理定價(jià)和有由于資源賦存地區與經(jīng)濟發(fā)達地區的不一致，償使用等),將導致:使煤炭產(chǎn)品的贏(yíng)利與所在地區位直接相關(guān).如對鄉鎮煤礦就不會(huì )像民營(yíng)加工制造企業(yè)那樣注西部來(lái)說(shuō)要承受巨大的運輸成本，而東部礦井可直重科學(xué)技術(shù),而是采用原始辦法采礦以犧牲安全、接面對市場(chǎng)售價(jià).因此若遇到難采煤層,區位又遠.環(huán)境和資源而獲得暴利;.離市場(chǎng),若要求企業(yè)完成完全成本,地處西部的企對一些礦區,由于區位沒(méi)有優(yōu)勢、開(kāi)采和安全業(yè)在同樣開(kāi)采條件下就很難贏(yíng)利,而我國大部分煤難度大、成本高等因素,但影響不了價(jià)格,無(wú)法實(shí)現炭產(chǎn)量在西部.公平競爭;4)煤炭是不可再生資源，且由于礦產(chǎn)資源與極易造成資源浪費(回收率低)和破壞環(huán)境的土地、水、植被等環(huán)境要素緊密相關(guān),采礦將直接構開(kāi)采方法;成對它們的破壞.煤炭企圖用延長(cháng)產(chǎn)業(yè)鏈以取得效益,但面對下5)煤炭開(kāi)采是井下作業(yè),屬于高危行業(yè),因此游產(chǎn)業(yè)很難進(jìn)人,形成價(jià)格和管理上的不公平競百萬(wàn)噸死亡率是重要指標.爭.由于產(chǎn)品質(zhì)量與安全和環(huán)保的投人并不相關(guān)，由上面的分析,應該認識到煤炭開(kāi)采的科學(xué)技因此,若管理不善,有些煤礦(尤其小煤礦)為了擴術(shù)主要體現在"2:大贏(yíng)利空間,就采取以犧牲安全、資源回收率和破1)安全生產(chǎn);壞環(huán)境而獲得極其低廉的成本(如40元/t),而在2)提高資源采出率;同樣條件下的國有重點(diǎn)煤礦成本達到150元/t,不3)保護環(huán)境;公平競爭因而形成.無(wú)論是管理部門(mén)和煤炭企業(yè)在4)機械化開(kāi)采以提高效率;開(kāi)發(fā)時(shí)必須把節約放在首位,應對回收率有硬性規5)不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)以降低生產(chǎn)成本.定.環(huán)境資源也應合理定價(jià)有償使用,使非正常人若不在這方面進(jìn)行管理,必然不是科學(xué)采礦，為損失降低至最低限度.否則在利益驅動(dòng)下必然是野蠻采礦.因此,煤炭工6)煤礦開(kāi)發(fā)都經(jīng)過(guò)“勘探-前期開(kāi)采-擴大生業(yè)的科學(xué)技術(shù)與管理應能保證實(shí)現可持續的安全、產(chǎn)-鼎盛-衰退枯竭”過(guò)程，且煤礦需不斷投資延續清潔和節約生產(chǎn).和接替生產(chǎn)能力.煤炭城市隨開(kāi)發(fā)而興，隨耗竭而2中國煤化工衰.因此在發(fā)展鼎盛時(shí)期政府應提取必要的資金，YHCNMHG來(lái)完善作為城市應具有的功能,大力培育和發(fā)展接目前國有及國有控股煤炭企業(yè)3 000處,小煤替性產(chǎn)業(yè),使其由資源優(yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢轉變.礦多達2.3萬(wàn)處.2004年全國煤炭產(chǎn)量19.56億第1期錢(qián)鳴高等:煤炭開(kāi)采的科學(xué)技術(shù)與管理3t,原國有重點(diǎn),地方國有產(chǎn)量的比例分別為47%,礦井,為煤炭工業(yè)作出了榜樣.15. 1%,而鄉鎮煤礦高達37. 9%.在國有重點(diǎn)煤礦1)神東礦區2005年產(chǎn)量達到1億t,職工總中有技術(shù)精良、安全完全有保障的年生產(chǎn)規模每1數7 500人,全員工效119 t/工,是美國平均水平萬(wàn)t(甚至10萬(wàn)t)用1個(gè)人的現代化企業(yè)(如神東41.73 t/工的2.5倍,是國有重點(diǎn)煤礦3. 739 t/工礦區),百萬(wàn)噸死亡率僅0.011 6,低于美國的0.03.的31倍.其中哈拉溝煤礦全員工效達到189t/工..但大部分國有礦井雖較正規,有技術(shù),但用人過(guò)多，礦井控制系統實(shí)現了自動(dòng)化,無(wú)崗位工，全部實(shí)現是年生產(chǎn)規模每1萬(wàn)t用30~40人的企業(yè).2004巡回檢查,一名調度員就能控制井下運輸、通風(fēng)供年全國高產(chǎn)高效礦井177處(含瓦斯大和地質(zhì)條件電等各大生產(chǎn)系統.差的礦井),產(chǎn)量5.6億t,百萬(wàn)噸死亡率0.06 ,達到2)我國研發(fā)的放頂煤開(kāi)采技術(shù)在很多礦井實(shí)世界水平.現了高產(chǎn)高效.如兗州東灘煤礦年產(chǎn)原煤800萬(wàn)t，全國平均采煤機械化程度僅45%,國有重點(diǎn)一井一綜放面,年產(chǎn)600萬(wàn)t,回采工效300t/工,原.為82. 72%,鄉鎮煤礦幾乎無(wú)機械化開(kāi)采,全國約煤生產(chǎn)工效18~20 t/I.潞安王莊煤礦4326綜放有200萬(wàn)以上的礦工還在從事手工采煤.鄉鎮煤礦面,最高月產(chǎn)35.3萬(wàn)t,原煤生產(chǎn)工效13. 48 t/工.技術(shù)原始,無(wú)人才,回收率低,效率低,環(huán)境破壞嚴3)薄煤層開(kāi)采取得一定的進(jìn)展.遼寧鐵法煤重,安全差(占死亡人數70%),大部分是原始采業(yè)集團開(kāi)發(fā)的薄煤層高產(chǎn)高效自動(dòng)化工作面,使用礦.了國產(chǎn)液壓支架,德國DBT公司生產(chǎn)的刨煤機和鑒于此,提出產(chǎn)能的概念,即:產(chǎn)能應該是指在電液控制系統,在煤厚1.5 m時(shí)平均日產(chǎn)3712 t，具有保證持續發(fā)展儲量前題下,用科學(xué)、安全和保最高達6 480 t,生產(chǎn)能力可達120~150萬(wàn)t/a. 它.護環(huán)境的方法將資源最大限度采出的能力.我國煤也是實(shí)現薄煤層無(wú)人工作面開(kāi)采的前奏.炭產(chǎn)量由2000 年的10億t提高到2005年的20棗莊田陳煤礦用國產(chǎn)滾筒采煤機綜采設備開(kāi)億t(鄉鎮煤礦占38%),5年增加10億t,而從科學(xué)采1.1 m煤層,最高日產(chǎn)3 504 t,基本達到了年產(chǎn)發(fā)展和保障安全生產(chǎn)來(lái)評估我們國家煤炭的生產(chǎn)百萬(wàn)噸的能力.能力,則產(chǎn)能只占目前產(chǎn)量的1/3,目前的“產(chǎn)能”新汶對薄煤層進(jìn)行了鉆采法試驗,取得一定成是不可持續的,直接影響安全狀況,還影響整個(gè)行效.業(yè)的效益、形象和社會(huì )地位.4)最近發(fā)展的短壁和房柱開(kāi)采機械對提高礦井殘留煤柱回收率有益、3實(shí)現科學(xué)采煤的主要方面3.1.2 鄉鎮煤礦的機械化開(kāi)采3.1煤炭生產(chǎn)機械 化應該認識到鄉鎮煤礦,由于地方經(jīng)濟的關(guān)系，由于井下的工作環(huán)境,煤炭開(kāi)采健康發(fā)展的重大量使用工資低廉的農民工,從而阻礙其發(fā)展機械要標志是機械化,可降低勞動(dòng)成本和百萬(wàn)噸死亡化.但若從保證必須的資源回收、環(huán)境保護和加大率.高度機械化的礦井,勞動(dòng)成本僅占2%~3%，安全事故賠償方面進(jìn)行管理，必然促使配備一定中等可達12%~16%,差的占30%以上.的科技人員和保證安全的投人，同時(shí)實(shí)現正規采煤國有重點(diǎn)煤礦采煤機械化程度與百萬(wàn)噸死亡方法和逐步實(shí)現機械化,變不利因素為有利因素.率統計表明:機械化程度和裝備水平越低,安全情在市場(chǎng)經(jīng)濟條件下小煤礦面臨快速發(fā)展的機況越差,見(jiàn)圖1.遇,但必須尋找出一-種發(fā)展小煤礦的辦法,并做出健康發(fā)展的示范.三5y26620x2333R2=0.9442顯然,機械化開(kāi)采是礦業(yè)科學(xué)發(fā)展的根本性指標.我國是煤炭資源和生產(chǎn)大國,隨著(zhù)鄉鎮煤礦的整頓和走.上正規化,必然需要與我國復雜地質(zhì)條件3540455055606570758085機械化程度1%相匹配的煤炭機械，而且還要發(fā)展各種能力的煤圖1采煤機械化程度 與百萬(wàn)噸死亡率關(guān)系炭機中國煤化工使用.但目前煤炭Fig. 1 The degree of coal mining mechanization機械CNMH G示需要.vs death rate per Mt coal productionMH3.2"休灰工1與嚇峴不廠(chǎng)3.1.1國有重點(diǎn)煤礦 的高效生產(chǎn)3.2.1幾點(diǎn)認識全國極少數礦井已建成世界一流的高產(chǎn)高效環(huán)境是一種資源，自然環(huán)境是億萬(wàn)年來(lái)自然力4采礦與安全工程學(xué)報第24卷作用的結果.有些稀缺公共資源，破壞后很長(cháng)時(shí)間巖體采動(dòng)]得不到恢復,因而具有不可逆性.關(guān)健層}巖體結構環(huán)境通過(guò)各種各樣過(guò)程轉化人類(lèi)生產(chǎn)和消費形威離層囊隙]應力場(chǎng)改交]產(chǎn)生廢棄物的能力稱(chēng)為環(huán)境的自?xún)裟芰?，也稱(chēng)為環(huán)夏斯向高層區、采改交的下水的沖擊地壓與工作面和空區和工作面潘出 分布與德向動(dòng)力現象巷道壓力境容量.地衰沉陷礦產(chǎn)資源與土地、水、植被等環(huán)境要素緊密相建筑物下充填,其他土地復墾關(guān).大規模的采礦將直接構成對環(huán)境的威脅和破圖2巖層運動(dòng)與綠色開(kāi)采Fig.2 Strata movement and green technique過(guò)去由于環(huán)境資源未進(jìn)人經(jīng)濟系統的分析過(guò)in coal mining程,導致環(huán)境不斷惡化，環(huán)境資源稀缺程度不斷提1)關(guān)于瓦斯抽采[門(mén)高，由此生產(chǎn)與環(huán)境協(xié)調的技術(shù)創(chuàng )新就成為社會(huì )開(kāi)采的環(huán)境問(wèn)題都由于采動(dòng)所引起,因此與開(kāi)的、甚至市場(chǎng)的必然需求.采后造成的巖層運動(dòng)有關(guān).巖層運動(dòng)的關(guān)鍵層理論3.2.2煤礦生產(chǎn)對環(huán)境的破壞可以幫助認識開(kāi)采后巖層節理裂隙場(chǎng)以及離層的1)對土地資源的破壞和占用.煤炭井工開(kāi)采發(fā)育狀態(tài)及位置、地表沉陷、瓦斯與地下水在裂隙以地表塌陷和矸石山壓占為主,而露天開(kāi)采則以直巖體內的滲流規律等.由于開(kāi)采后巖層運動(dòng)形成了接挖損和外排土場(chǎng)壓占為主.新的裂隙場(chǎng),利用它可尋找瓦斯的積聚帶，可獲得2)對水資源的破壞和污染.煤炭開(kāi)采過(guò)程中，水的流向及積聚處.進(jìn)行的人為疏干排水和采動(dòng)形成的導水裂腺對煤隨著(zhù)瓦斯采集與儲存技術(shù)的解決,煤炭地下氣系含水層的自然疏千,破壞了地下水資源.同時(shí)開(kāi)化以及廢棄礦井采抽瓦斯并加以利用是完全可以采還可能污染地下水資源. .實(shí)現的. .3)對大氣環(huán)境的污染，主要來(lái)自礦井排出的2)關(guān)于保護水資源煤層瓦斯和煤礦矸石山的自燃所形成的廢氣①防止潰水是從安全考慮，原來(lái)研究開(kāi)采形由于各地區的生態(tài)特點(diǎn)不同,開(kāi)采影響的特點(diǎn)成的“三帶”及其計算公式都是從安全開(kāi)采總結的也不同.例如寧夏、新疆等地區的煤炭資源極為豐經(jīng)驗算法,它不適用于保水開(kāi)采.保水開(kāi)采必須研富,采煤引起的地表擾動(dòng)和淺層地下水疏干,勢必究開(kāi)采后巖層運動(dòng)對水文地質(zhì)變化的影響.會(huì )引發(fā)沙丘活化,擴大荒漠化面積,給進(jìn)- - 步治理②在我國西北地區必須研究所開(kāi)采的巖層是帶來(lái)困難. .否有隔水帶,開(kāi)采對地下水的破壞形成的漏斗以及3.2.3資 源與環(huán)境協(xié)調的綠色開(kāi)采模式在降雨水后的恢復過(guò)程,即開(kāi)采對隔水帶的破壞與要實(shí)現資源與環(huán)境協(xié)調(綠色)開(kāi)采,其技術(shù)途重新恢復的條件.開(kāi)采對巖層裂隙以及地形的改徑有[80:變,由此對地表水以及地下水逕流的影響,甚至要1)實(shí)施保水開(kāi)采技術(shù),進(jìn)行水資源保護,這對研究再造隔水帶的可能.中西部地區尤為重要;③依此理論有助于明晰地下水是全部流失還2)實(shí)施塌陷區治理與土地復墾,保護地表建是保存在更深的巖層內而后再利用.筑物充填與條帶開(kāi)采技術(shù);3)關(guān)于減沉技術(shù)3)實(shí)施少出矸石(煤巷)技術(shù)和矸石井下處理采礦最大的環(huán)境破壞是地面沉陷,其處理辦法(充填)技術(shù)，或矸石地面利用(制磚,作復墾材料是復墾和減沉.大量破壞的農田要依靠復屢解決.等);而建筑物下則要依靠減沉解決.減沉的辦法是條帶4)全面實(shí)施瓦斯抽采,實(shí)現煤與瓦斯共采技與充填開(kāi)采。建筑物下條帶(充填)開(kāi)采設計的力學(xué)原則是:構建“條帶煤柱(充填) -上覆巖層-主關(guān)鍵5)煤炭地下氣化技術(shù).層”結構體系.在對主關(guān)鍵層破斷特征進(jìn)行研究的事實(shí)上由于各個(gè)礦區不一樣,因而應形成各自基礎中國煤化工)或對覆巖離層注的協(xié)調(綠色)開(kāi)采模式.漿等c N M H G的破斷和變形在3.2.4巖層運動(dòng)與綠色開(kāi)采建筑物允許范圍之內,達到減沉目的.圖2表示了巖層運動(dòng)與瓦斯抽采、保護水資源我國東部地區,建筑物下的呆滯煤量很大，而和減沉技術(shù)之間的關(guān)系.東部區位優(yōu)勢好，因此利用矸石充填技術(shù)以置換煤第1期錢(qián)鳴高等:煤炭開(kāi)采的科學(xué)技術(shù)與管理炭勢在必行.作面前方-定范圍(如30~ 50m)內應力、瓦斯、地3.3礦井矸石井下處理和利用技術(shù)下水和地質(zhì)變異及小構造的探測技術(shù).且對這類(lèi)礦礦井少出矸石的主要技術(shù)是加強煤巷維護技井必須要有高素質(zhì)的科技和管理人員,實(shí)行高效生術(shù).而礦井矸石利用則需要根據矸石成分,有些可產(chǎn).若無(wú)可靠的解決辦法,經(jīng)過(guò)鑒別應將其劃為暫作為建筑材料;煤矸石可發(fā)電;有些可回填塌陷區不可采礦井.作復墾材料用.矸石利用可形成以下產(chǎn)業(yè)鏈:總結與分析安全好的工作面的建設經(jīng)驗(如“煤矸石、煤泥熱電廠(chǎng)-熱電”，“灰渣、矸石-建2005 年為197處,產(chǎn)量6.3億t,百萬(wàn)噸死亡率僅材廠(chǎng)-建材產(chǎn)品”，“煤矸石充填復墾-土地資源".為0.04的高產(chǎn)高效礦井),特別是地質(zhì)條件與生產(chǎn)事實(shí)上目前將矸石變廢為寶的僅是-.小部分，環(huán)境復雜的工作面,按相應模式,根據需要的人力、隨著(zhù)對環(huán)境的要求,都要實(shí)現矸石的零排放和零堆裝備和管理等方面的配置加以推廣,擴大對現有礦積井的改造和新井建設.矸石不上井是環(huán)保的需要,為了提高回收率，隨著(zhù)和諧社會(huì )的建設,礦工的勞動(dòng)將進(jìn)-步得近期各礦業(yè)集團正在試驗各種矸石置換煤炭技術(shù).到尊重,待遇和安全費用都會(huì )進(jìn)一步增加,這必然山東新礦集團翟鎮煤礦每年矸石充填量達10導致關(guān)閉安全自然條件極差的礦井和發(fā)展高產(chǎn)高萬(wàn)m',有效地降低了地面塌陷，多回收煤炭超過(guò)效礦井.50萬(wàn)t.3.5提高資 源回收率孫村煤礦將多年堆積存放風(fēng)化的煤矸石、粉煤煤炭及其伴生礦是經(jīng)過(guò)勘探而獲得，是不可再灰與水泥等材料按比例攪拌成漿,從地面通過(guò)鉆孔生資源,因此應加以珍惜.目前資源回收率低下.據和管道輸送到井下充填采場(chǎng),快速凝固后支撐巖測算我國目前煤炭資源回收率平均僅30%，鄉鎮層.該技術(shù)的應用可解放該礦埋藏不足600 m深.煤礦僅10%,共生、伴生礦的利用率只有20%左的保護煤柱近10 Mt.右.其主要原因是資源的廉價(jià)甚至無(wú)償使用.例如，盛泉礦形成原生矸石充填與開(kāi)采-體化技術(shù)，鄉鎮煤礦就是以損失資源來(lái)獲取利潤的.因此，提實(shí)現矸石不上井,地面矸石零排放.高煤炭資源回收應采取以下辦法:泉溝礦完成了對采面采空區進(jìn)行矸石充填,將1)資源有償使用.井下產(chǎn)生的矸石全部充填到采空區,煤矸石在人選資源的廉價(jià)或無(wú)償使用必然帶來(lái)了浪費和效后將矸石運回井下進(jìn)行充填,實(shí)現地面矸石零堆率低下,礦產(chǎn)資源開(kāi)采粗放,鼓勵了損害環(huán)境的生放.產(chǎn)和消費方式.資源有償使用的價(jià)格應根據煤層的淄博許廠(chǎng)礦完成了建筑物下條采保護煤柱矸賦存條件、開(kāi)采及對安全控制的難易程度、對環(huán)境石置換開(kāi)采綜合技術(shù)的試驗.的影響和所在的區位而定,由此使煤炭企業(yè)之間得3.4煤礦安全生產(chǎn)到公平競爭.煤礦安全狀況與我國煤層賦存狀況有關(guān),也是為此要形成相應的評價(jià)體系.另一方面資源資我國煤炭經(jīng)濟、技術(shù)和管理等水平的綜合體現.我產(chǎn)化對由于資源流失而得到的補償有利.國煤炭產(chǎn)量占世界1/3,但死亡人數占80%.南方2)要研制各種條件下的開(kāi)采方法及機械與裝各省煤層地質(zhì)構造條件復雜,開(kāi)采技術(shù)難度大,科備.技人員缺乏,煤礦機械化程度低,安全裝備落后,礦如薄煤層高效開(kāi)采技術(shù).目前正規條件下采區井生產(chǎn)規模較小,產(chǎn)量?jì)H占全國的1/6,死亡人數回采率較高(75%),但礦井回采率僅50%左右.因總數高達1/2.此要發(fā)展邊角煤柱的回采技術(shù),如房柱和短壁開(kāi)采煤層的賦存條件決定了煤礦開(kāi)采時(shí)對安全控等.制的難易程度,如高瓦斯和高應力.由于采礦是- -3)發(fā)展地下氣化技術(shù)以回收殘留煤柱..個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,事故發(fā)生前在作業(yè)場(chǎng)前不斷變動(dòng)的應4關(guān)于經(jīng)濟與管理力場(chǎng)和礦井小構造的變化難以測定,其科學(xué)技術(shù)是世界未解決的難題.事實(shí)上應力的解除將便利于瓦中國煤化工大煤炭企業(yè)的經(jīng)濟斯的解吸和抽采.因此煤與瓦斯突出、煤礦沖擊地問(wèn)題CNMHG.壓和突水事故是屬于”難控制的不安全因素”1)由于煤炭行業(yè)由計劃經(jīng)濟轉向市場(chǎng)經(jīng)濟沒(méi)對這類(lèi)井必須開(kāi)發(fā)有關(guān)的檢測技術(shù),要形成工有作好充分準備,也無(wú)良好的辦法使其由補貼轉為采礦與安全工程學(xué)報第24卷贏(yíng)利.如計劃經(jīng)濟遺留問(wèn)題尚未完全解決;產(chǎn)業(yè)鏈煤炭,即使到2050年煤炭還占有50%.因而,煤炭還未完全形成;由于人們對資源開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟和管理工業(yè)是我國重要的基礎工業(yè),面對煤炭產(chǎn)量與消費規律認識不足,煤炭無(wú)行業(yè)管理而處于極度分散狀的高速發(fā)展,必須根據煤炭產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),加大力氣研態(tài),煤炭企業(yè)還無(wú)足夠的競爭力等.究有關(guān)的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟管理問(wèn)題,以走出適合我當前國家提倡科學(xué)發(fā)展觀(guān),發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,實(shí).國國情的以煤炭為基礎能源的路子來(lái).現節約、安全和清潔生產(chǎn).肩負著(zhù)與地方政府一起2)煤炭開(kāi)采是煤炭企業(yè)直接從自然界獲取產(chǎn)由資源優(yōu)勢轉變?yōu)榻?jīng)濟優(yōu)勢的責任使煤炭企業(yè)在品,為后續能源和加工制造業(yè)提供原料的第一次產(chǎn)經(jīng)濟和貴任的很多問(wèn)題處理上處于兩難境地.業(yè).煤炭是自然資源,煤炭質(zhì)量決定于沉積和變質(zhì)2)完全成本.為了科學(xué)發(fā)展在煤炭行業(yè)得到過(guò)程,而不決定于開(kāi)采技術(shù).煤炭開(kāi)采的科學(xué)技術(shù)落實(shí),必須解決煤炭行業(yè)中安全、環(huán)境和保護資源主要體現在:安全生產(chǎn);提高資源采出率;保護環(huán)等問(wèn)題.因此煤炭企業(yè)應該考慮安全成本,資源成境;機械化提高開(kāi)采效率和采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)以降本、環(huán)境成本、發(fā)展成本、以及改革、穩定成本等內低成本.容3)大型煤礦企業(yè)是煤炭生產(chǎn)的主體,由于我3)煤炭的價(jià)值是由整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈系統表現出國煤層賦存和安全條件千差萬(wàn)別,應采用高科技積來(lái),而產(chǎn)業(yè)鏈與其價(jià)值鏈是不匹配的.其中開(kāi)采在極支持高產(chǎn)高效、安全、高回收率和注意環(huán)境保護現有條件下贏(yíng)利很少,在有些地區(如西部和難采的現代化生產(chǎn).企業(yè)是創(chuàng )新的主體,主導著(zhù)解決有煤層)若考慮完全成本則不僅企業(yè)本身得不到健康關(guān)科技和經(jīng)濟問(wèn)題.因此,應根據企業(yè)自身條件加.發(fā)展,而且難以促進(jìn)地方經(jīng)濟的發(fā)展.大投人和利用社會(huì )力量進(jìn)行研究以形成與自身相.4)為了滿(mǎn)足國家經(jīng)濟發(fā)展對能源的要求，- -適應的發(fā)展模式.種辦法是利用兩種資源兩個(gè)市場(chǎng),根據科學(xué)發(fā)展觀(guān)4)應該認識到煤礦生產(chǎn)是高危作業(yè).隨著(zhù)我和以人為本,堅決關(guān)閉在安全.資源和環(huán)境保護等國經(jīng)濟的發(fā)展，徹底拋棄落后的掠奪式的生產(chǎn)方方面不合規定的煤礦,不足部分靠引進(jìn).這樣必然式,提倡科學(xué)采礦已成為可能.鄉鎮煤礦只能是產(chǎn)導致價(jià)格的調整.另一種辦法是研究煤炭產(chǎn)業(yè)特量的補充，沒(méi)有科技的采礦只能是野蠻的掠奪式點(diǎn),從煤炭開(kāi)采到利用的整個(gè)系統來(lái)考慮以形成宏采礦.因此必須根據煤炭產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),采用經(jīng)濟手段觀(guān)調控補償機制.和制定相關(guān)的法律才能使鄉鎮煤礦實(shí)行科學(xué)采礦,這里應該指出的是“受益與補償”問(wèn)題:煤炭企得到健康發(fā)展.業(yè)為國家開(kāi)發(fā)資源,但煤炭企業(yè)并不是能源需求與5)我國東部地區經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)采,逐步在價(jià)格的最大受益者.因此，應考慮由最大受益者向深部發(fā)展,而深部是在高應力作用下進(jìn)行開(kāi)采而.(或在稅收政策上)作出- -定補償.西部生態(tài)環(huán)境脆弱,如何實(shí)現資源與環(huán)境協(xié)調(綠鑒于煤炭資源在空間分布上與經(jīng)濟重心不匹色)開(kāi)采,這些都是科學(xué)技術(shù)難題，需要國家與企配,使得煤炭資源富集地區(山西、內蒙、貴州等)必業(yè)投人大量人力和資金進(jìn)行研究和解決.然成為輻射全國的煤炭生產(chǎn)基地,并由此導致了相6)要使煤炭企業(yè)得到全面科學(xué)與健康發(fā)展，關(guān)高耗能重工業(yè)的集聚,不斷加劇對煤炭資源富集為了要解決煤炭作為主體能源的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,只區的生態(tài)破壞和環(huán)境污染,而利用能源的地區在獲能由國家統- -考慮對能源的需求、全球能源市場(chǎng)、取發(fā)展的同時(shí),把生態(tài)破壞和環(huán)境污染的代價(jià)留在以及煤炭在發(fā)展整體經(jīng)濟中的作用制定有關(guān)經(jīng)濟輸出區.礦產(chǎn)資源的流動(dòng),實(shí)際上隱藏著(zhù)環(huán)境資源政策,使企業(yè)有一寬松的環(huán)境來(lái)解決有關(guān)問(wèn)題.的流動(dòng),從這個(gè)意義上講,應考慮“誰(shuí)受益,誰(shuí)補償”參考文獻:的原則,受益者應對輸出資源(初級產(chǎn)品)區進(jìn)行補償.例如,可由煤炭資源富集區政府根據煤炭輸出[1]錢(qián)鳴高,許家林.煤炭工業(yè)發(fā)展面臨幾個(gè)問(wèn)題的討論情況,按比例統一征收補償費,用于資源輸出區的[J].采礦與安全工程學(xué)報,2006 ,23(2):127-132.XU Jia-lin. Discussion of several生態(tài)保護和調整經(jīng)濟結構及發(fā)展經(jīng)濟,這樣可起到中國煤化工t of coal indusry in協(xié)調區域經(jīng)濟發(fā)展的宏觀(guān)調控作用.THC N M H GSafety Engineering，5結論2006,23(2) :127-132.[2] 錢(qián)鳴高,繆協(xié)興,許家林.資源與環(huán)境協(xié)調(綠色)開(kāi)1)根據我國的資源狀況,我國的能源主體是采及其技術(shù)體系[J].采礦與安全工程學(xué)報, 2006,23第1期錢(qián)鳴商等;煤炭開(kāi)采的科學(xué)技術(shù)與管理(1);1-5.tion" technique on the basis of strata movement[J].QIAN Ming gao, MIAO Xie xing, XU Jia-lin. ReJournal of China Coal Society. 2004 .29(2) :129-132.sources and environment harmonics ( green) mining[6] 周華強,侯朝炯,孫?？?等. 固體廢物膏體充填不遷and its technological system[J]. Journal of Mining &.村采煤[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004,33(2): 154-Safety Engineering, 2006 ,23(1):1-5.158.[3]錢(qián)鳴高,許家林,繆協(xié)興,等. 煤礦綠色開(kāi)采技術(shù)[J].ZHOU Hua-qiang, HOU Cha-jiong，SUN Xi-kui.中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003 ,32(4) :343-348.Solid waste paste flling for nonevillage -relocationQIAN Ming-gao, XU Jia-lin, MIAO Xiexing, et al.coal mining[J]. Journal of China University of Min-Green technique in coal mining [J]. Journal of Chinaing & Technology, 2004 ,32(2) :154-158.University of Mining &. Technology, 2003, 32(4):[7]許家林,錢(qián)鳴高.地面鉆井抽放上覆遠距離卸壓煤層343 -348.氣試驗研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,29(1):78-[4] 錢(qián)鳴高,繆協(xié)興,許家林,等.巖層控制的關(guān)鍵層理論82.[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2003.XU Jia-lin, QIAN Ming-gao. Study on drainage of5] 許家林,錢(qián)鳴高,金宏偉.基于巖層移動(dòng)的“煤與煤層relieved methane from overlying coal seam far away氣共采”技術(shù)研究[J].煤炭學(xué)報,2004,29(2):129-from the protection seam by surface wel[J]. Journal132.of China University of Mining & Technology, 2000,XU Jia-lin, QIAN Ming-gao, JIN Hong-wei. Study29(1):78-82. .on“coal and coal-bed methane simultaneous extrac-“深部巖土力學(xué)與地下工程”重點(diǎn)實(shí)驗室接受專(zhuān)家組終審評估2007年1月14日上午,國家科技部評估專(zhuān)家組對中國礦業(yè)大學(xué)申報的“深部巖土力學(xué)與地下工程”國家重點(diǎn)實(shí)驗室進(jìn)行終審現場(chǎng)考察.專(zhuān)家組組長(cháng)為中科院地質(zhì)與地球物理所黃鼎成研究員,專(zhuān)家組成員有北京科技大學(xué)蔡美峰教授、中國科學(xué)院電工研究所孔力研究員、清華大學(xué)張寅平教授、同濟大學(xué)楊林德教授、華北電力大學(xué)李成榕教授、天津大學(xué)馬劍教授、科技部基礎研究司陳文君、石德武.江蘇省副省長(cháng)何權、教育部科技司副司長(cháng)武貴龍、省教育廳副廳長(cháng)殷翔文、省科技廳助理巡視員鳳穗、省教育廳科技處處長(cháng)王曉天、省科技廳條件處處長(cháng)羅揚,徐州市領(lǐng)導徐鳴.陳美行、段雄,中國礦業(yè)大學(xué)領(lǐng)導羅承選、王悅漢、王建平、繆協(xié)興等出席終審現場(chǎng)考察匯報會(huì ).隨著(zhù)經(jīng)濟建設高速發(fā)展,全球范圍內淺部資源日益短缺,資源開(kāi)采逐漸轉向深部.“深部巖土力學(xué)與地下工程”實(shí)驗室以深部礦山建設和深部地下工程為特色服務(wù)對象,主要研究地下復雜環(huán)境下巖土的物理力學(xué)特性及深部重大地下工程的穩定和重大災害防治,對于更好地開(kāi)發(fā)和利用資源、實(shí)現經(jīng)濟社會(huì )的可持續發(fā)展有著(zhù)十分重要的意義.何權在致辭中代表省政府,對各位專(zhuān)家的到來(lái)表示熱烈歡迎和衷心感謝.他說(shuō)，‘深部巖土力學(xué)與地下工程”國家重點(diǎn)實(shí)驗室是進(jìn)行基礎研究的重要平臺，也是培養高層次人才的重要基地,省委、省政府對申報工作高度重視,視為提升高校內涵教育的重要途徑和江蘇經(jīng)濟社會(huì )軟實(shí)力的重要措施.此次國家專(zhuān)家組來(lái)徐考察和終審評估,是對中國礦業(yè)大學(xué)基礎研究和創(chuàng )新工作的指導和鞭策，也是對江蘇省科技、教育工作的有利促進(jìn).他指出,中國礦業(yè)大學(xué)是江蘇省江北惟一的部屬重點(diǎn)大學(xué)和進(jìn)入“211工程”的理工大學(xué),徐州是蘇北和淮海經(jīng)濟區的中心城市,成功申報國家重點(diǎn)實(shí)驗室,對于提高中國礦大和徐州市輻射周邊、促進(jìn)區域經(jīng)濟社會(huì )協(xié)調發(fā)展具有十分重要的意義.深部巖土力學(xué)與地下工程重點(diǎn)實(shí)驗室副主任.本刊編中國煤化工設目的.研究方向、特色優(yōu)勢.學(xué)術(shù)研究水平及運行管理機制等方面向專(zhuān)家組YHC N M H G家組現場(chǎng)考察了實(shí)驗室的建設管理情況并進(jìn)行分組座談?dòng)懻?