第24卷第1期采礦與安全工程學(xué)報(bào)Vol.24 No. 12007年03月Journal of Mining & Safety EngineeringMarch 2007文章編號(hào):1673-3363(2007)01-0001-07煤炭開采的科學(xué)技術(shù)與管理.錢鳴高，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(jì)活動(dòng)的特點(diǎn)，以及當(dāng)前及長遠(yuǎn)亟待解決的許多重大問題，如資源浪費(fèi),安全差,效率低,環(huán)境破壞嚴(yán)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(jī)械化、煤炭生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)、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(yīng)計(jì)算煤炭完全成本、進(jìn)行資源有償使用,延長產(chǎn)業(yè)鏈,支持煤電合營,對(duì)輸出資源區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)纫恍Q策意見,以經(jīng)濟(jì)手段對(duì)煤炭行業(yè)進(jìn)行調(diào)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(jì)中圖分類號(hào): TD 82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jì)活動(dòng)特點(diǎn)工業(yè)生產(chǎn)過程是一個(gè)投入人力、機(jī)器設(shè)備、工煤炭作為產(chǎn)品進(jìn)入市場,受市場規(guī)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)品而市場規(guī)則是管制部門用以規(guī)范市場，使其在有和工業(yè)廢棄物的投人產(chǎn)出過程.從技術(shù)上說,這個(gè)序、規(guī)范和公平的環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn).為此在分析煤炭產(chǎn)投入產(chǎn)出過程就是利用物理或化學(xué)方法改變加工業(yè)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)特點(diǎn)前,先分析-般行業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)象的物理、化學(xué)特性、幾何形狀或外觀，使其滿足特點(diǎn).進(jìn)一步生產(chǎn)或最終消費(fèi)使用的過程.從經(jīng)濟(jì)上說是一般產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)是:科學(xué)技術(shù)直接與產(chǎn)品質(zhì)量通過科學(xué)技術(shù)使加工對(duì)象增值的過程.另外,一般中國煤化工收稿日期: 2006-09-17HCNMHG基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50574090);教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)作者簡介:錢鳴高(932-),男,江蘇省無錫市人,中國工程院院士.教授,博士生導(dǎo)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(bào)第24卷產(chǎn)業(yè)可根據(jù)需要選擇企業(yè)地點(diǎn)(區(qū)位)以獲得最大7)煤炭賦存條件使它進(jìn)入條件簡單,因此很利益.容易成為貧困地區(qū)解決農(nóng)民勞動(dòng)就業(yè)和脫貧致富.而煤炭產(chǎn)業(yè)及其開采對(duì)象的主要特點(diǎn)是:的手段(例如鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量高達(dá)7億t).大多數(shù)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(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū),促使用人過多.以1999年續(xù)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299.9萬人,生產(chǎn)是自然資源,是長時(shí)間無市場價(jià)格的公共物品,無煤炭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(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū),工作環(huán)境積和變質(zhì)過程,而不決定于開采技術(shù).艱苦,子女教育質(zhì)量得不到保證，無特殊政策以提2)煤層賦存的地質(zhì)過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,造成煤炭開采是否緊接市場而無法自己選業(yè),危險(xiǎn)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(diào)運(yùn)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)過對(duì)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(hù)費(fèi)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(xiàn)開采時(shí)的科技含量.而同樣質(zhì)量的煤炭由于煤炭開采特點(diǎn)(區(qū)位、賦存的煤質(zhì)、厚薄.深淺、賦存條件(深度、地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚薄及引發(fā)事故的致災(zāi)條件和破壞環(huán)境等)決定了企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)活可能性等)不同,開采所用的科技會(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(qū)與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的不一致，償使用等),將導(dǎo)致:使煤炭產(chǎn)品的贏利與所在地區(qū)位直接相關(guān).如對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦就不會(huì)像民營加工制造企業(yè)那樣注西部來說要承受巨大的運(yùn)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(duì)市場售價(jià).因此若遇到難采煤層,區(qū)位又遠(yuǎn).環(huán)境和資源而獲得暴利;.離市場,若要求企業(yè)完成完全成本,地處西部的企對(duì)一些礦區(qū),由于區(qū)位沒有優(yōu)勢、開采和安全業(yè)在同樣開采條件下就很難贏利,而我國大部分煤難度大、成本高等因素,但影響不了價(jià)格,無法實(shí)現(xiàn)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(fèi)(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(gòu)開采方法;成對(duì)它們的破壞.煤炭企圖用延長產(chǎn)業(yè)鏈以取得效益,但面對(duì)下5)煤炭開采是井下作業(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噸死亡率是重要指標(biāo).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(yīng)該認(rèn)識(shí)到煤炭開采的科學(xué)技因此,若管理不善,有些煤礦(尤其小煤礦)為了擴(kuò)術(shù)主要體現(xiàn)在"2:大贏利空間,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(dá)到150元/t,不3)保護(hù)環(huán)境;公平競爭因而形成.無論是管理部門和煤炭企業(yè)在4)機(jī)械化開采以提高效率;開發(fā)時(shí)必須把節(jié)約放在首位,應(yīng)對(duì)回收率有硬性規(guī)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(yīng)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(qū)動(dòng)下必然是野蠻采礦.因此,煤炭工6)煤礦開發(fā)都經(jīng)過“勘探-前期開采-擴(kuò)大生業(yè)的科學(xué)技術(shù)與管理應(yīng)能保證實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的安全、產(chǎn)-鼎盛-衰退枯竭”過程，且煤礦需不斷投資延續(xù)清潔和節(jié)約生產(chǎn).和接替生產(chǎn)能力.煤炭城市隨開發(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(yīng)提取必要的資金，YHCNMHG來完善作為城市應(yīng)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(jì)優(yōu)勢轉(zhuǎn)變.礦多達(dá)2.3萬處.2004年全國煤炭產(chǎn)量19.56億第1期錢鳴高等:煤炭開采的科學(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(xiāng)鎮(zhèn)煤礦高達(dá)37. 9%.在國有重點(diǎn)煤礦1)神東礦區(qū)2005年產(chǎn)量達(dá)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(guī)模每1數(shù)7 500人,全員工效119 t/工,是美國平均水平萬t(甚至10萬t)用1個(gè)人的現(xiàn)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(qū)),百萬噸死亡率僅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(dá)到189t/工..但大部分國有礦井雖較正規(guī),有技術(shù),但用人過多，礦井控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,無崗位工，全部實(shí)現(xiàn)是年生產(chǎn)規(guī)模每1萬t用30~40人的企業(yè).2004巡回檢查,一名調(diào)度員就能控制井下運(yùn)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(tǒng).差的礦井),產(chǎn)量5.6億t,百萬噸死亡率0.06 ,達(dá)到2)我國研發(fā)的放頂煤開采技術(shù)在很多礦井實(shí)世界水平.現(xiàn)了高產(chǎn)高效.如兗州東灘煤礦年產(chǎn)原煤800萬t，全國平均采煤機(jī)械化程度僅45%,國有重點(diǎn)一井一綜放面,年產(chǎn)600萬t,回采工效300t/工,原.為82. 72%,鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦幾乎無機(jī)械化開采,全國約煤生產(chǎn)工效18~20 t/I.潞安王莊煤礦4326綜放有200萬以上的礦工還在從事手工采煤.鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦面,最高月產(chǎn)35.3萬t,原煤生產(chǎn)工效13. 48 t/工.技術(shù)原始,無人才,回收率低,效率低,環(huán)境破壞嚴(yán)3)薄煤層開采取得一定的進(jìn)展.遼寧鐵法煤重,安全差(占死亡人數(shù)70%),大部分是原始采業(yè)集團(tuán)開發(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(jī)和鑒于此,提出產(chǎn)能的概念,即:產(chǎn)能應(yīng)該是指在電液控制系統(tǒng),在煤厚1.5 m時(shí)平均日產(chǎn)3712 t，具有保證持續(xù)發(fā)展儲(chǔ)量前題下,用科學(xué)、安全和保最高達(dá)6 480 t,生產(chǎn)能力可達(dá)120~150萬t/a. 它.護(hù)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(xiàn)薄煤層無人工作面開采的前奏.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(jī)綜采設(shè)備開億t(鄉(xiāng)鎮(zhèn)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(dá)到了年產(chǎn)發(fā)展和保障安全生產(chǎn)來評(píng)估我們國家煤炭的生產(chǎn)百萬噸的能力.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(duì)薄煤層進(jìn)行了鉆采法試驗(yàn),取得一定成是不可持續(xù)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)展的短壁和房柱開采機(jī)械對(duì)提高礦井殘留煤柱回收率有益、3實(shí)現(xiàn)科學(xué)采煤的主要方面3.1.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦的機(jī)械化開采3.1煤炭生產(chǎn)機(jī)械 化應(yīng)該認(rèn)識(shí)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦,由于地方經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，由于井下的工作環(huán)境,煤炭開采健康發(fā)展的重大量使用工資低廉的農(nóng)民工,從而阻礙其發(fā)展機(jī)械要標(biāo)志是機(jī)械化,可降低勞動(dòng)成本和百萬噸死亡化.但若從保證必須的資源回收、環(huán)境保護(hù)和加大率.高度機(jī)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(dá)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(xiàn)正規(guī)采煤國有重點(diǎn)煤礦采煤機(jī)械化程度與百萬噸死亡方法和逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,變不利因素為有利因素.率統(tǒng)計(jì)表明:機(jī)械化程度和裝備水平越低,安全情在市場經(jīng)濟(jì)條件下小煤礦面臨快速發(fā)展的機(jī)況越差,見圖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(jī)械化開采是礦業(yè)科學(xué)發(fā)展的根本性指標(biāo).我國是煤炭資源和生產(chǎn)大國,隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦的整頓和走.上正規(guī)化,必然需要與我國復(fù)雜地質(zhì)條件3540455055606570758085機(jī)械化程度1%相匹配的煤炭機(jī)械，而且還要發(fā)展各種能力的煤圖1采煤機(jī)械化程度 與百萬噸死亡率關(guān)系炭機(jī)中國煤化工使用.但目前煤炭Fig. 1 The degree of coal mining mechanization機(jī)械CNMH G示需要.vs death rate per Mt coal productionMH3.2"休灰工1與嚇峴不廠3.1.1國有重點(diǎn)煤礦 的高效生產(chǎn)3.2.1幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)全國極少數(shù)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)境是億萬年來自然力4采礦與安全工程學(xué)報(bào)第24卷作用的結(jié)果.有些稀缺公共資源，破壞后很長時(shí)間巖體采動(dòng)]得不到恢復(fù),因而具有不可逆性.關(guān)健層}巖體結(jié)構(gòu)環(huán)境通過各種各樣過程轉(zhuǎn)化人類生產(chǎn)和消費(fèi)形威離層囊隙]應(yīng)力場改交]產(chǎn)生廢棄物的能力稱為環(huán)境的自凈能力，也稱為環(huán)夏斯向高層區(qū)、采改交的下水的沖擊地壓與工作面和空區(qū)和工作面潘出 分布與德向動(dòng)力現(xiàn)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(fù)墾關(guān).大規(guī)模的采礦將直接構(gòu)成對(duì)環(huán)境的威脅和破圖2巖層運(yùn)動(dòng)與綠色開采Fig.2 Strata movement and green technique過去由于環(huán)境資源未進(jìn)人經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的分析過in coal mining程,導(dǎo)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[門高，由此生產(chǎn)與環(huán)境協(xié)調(diào)的技術(shù)創(chuàng)新就成為社會(huì)開采的環(huán)境問題都由于采動(dòng)所引起,因此與開的、甚至市場的必然需求.采后造成的巖層運(yùn)動(dòng)有關(guān).巖層運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵層理論3.2.2煤礦生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的破壞可以幫助認(rèn)識(shí)開采后巖層節(jié)理裂隙場以及離層的1)對(duì)土地資源的破壞和占用.煤炭井工開采發(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,而露天開采則以直巖體內(nèi)的滲流規(guī)律等.由于開采后巖層運(yùn)動(dòng)形成了接挖損和外排土場壓占為主.新的裂隙場,利用它可尋找瓦斯的積聚帶，可獲得2)對(duì)水資源的破壞和污染.煤炭開采過程中，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(dǎo)水裂腺對(duì)煤隨著瓦斯采集與儲(chǔ)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(xiàn)的. .3)對(duì)大氣環(huán)境的污染，主要來自礦井排出的2)關(guān)于保護(hù)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?jié)⑺菑陌踩紤]，原來研究開采形由于各地區(qū)的生態(tài)特點(diǎn)不同,開采影響的特點(diǎn)成的“三帶”及其計(jì)算公式都是從安全開采總結(jié)的也不同.例如寧夏、新疆等地區(qū)的煤炭資源極為豐經(jīng)驗(yàn)算法,它不適用于保水開采.保水開采必須研富,采煤引起的地表擾動(dòng)和淺層地下水疏干,勢必究開采后巖層運(yùn)動(dòng)對(duì)水文地質(zhì)變化的影響.會(huì)引發(fā)沙丘活化,擴(kuò)大荒漠化面積,給進(jìn)- - 步治理②在我國西北地區(qū)必須研究所開采的巖層是帶來困難. .否有隔水帶,開采對(duì)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(diào)的綠色開采模式在降雨水后的恢復(fù)過程,即開采對(duì)隔水帶的破壞與要實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境協(xié)調(diào)(綠色)開采,其技術(shù)途重新恢復(fù)的條件.開采對(duì)巖層裂隙以及地形的改徑有[80:變,由此對(duì)地表水以及地下水逕流的影響,甚至要1)實(shí)施保水開采技術(shù),進(jìn)行水資源保護(hù),這對(duì)研究再造隔水帶的可能.中西部地區(qū)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(qū)治理與土地復(fù)墾,保護(hù)地表建是保存在更深的巖層內(nèi)而后再利用.筑物充填與條帶開采技術(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(fù)墾材料是復(fù)墾和減沉.大量破壞的農(nóng)田要依靠復(fù)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(xiàn)煤與瓦斯共采技與充填開采。建筑物下條帶(充填)開采設(shè)計(jì)的力學(xué)原則是:構(gòu)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(jié)構(gòu)體系.在對(duì)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(qū)不一樣,因而應(yīng)形成各自基礎(chǔ)中國煤化工)或?qū)Ω矌r離層注的協(xié)調(diào)(綠色)開采模式.漿等c N M H G的破斷和變形在3.2.4巖層運(yùn)動(dòng)與綠色開采建筑物允許范圍之內(nèi),達(dá)到減沉目的.圖2表示了巖層運(yùn)動(dòng)與瓦斯抽采、保護(hù)水資源我國東部地區(qū),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(qū)位優(yōu)勢好，因此利用矸石充填技術(shù)以置換煤第1期錢鳴高等:煤炭開采的科學(xué)技術(shù)與管理炭勢在必行.作面前方-定范圍(如30~ 50m)內(nèi)應(yīng)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(gòu)造的探測技術(shù).且對(duì)這類礦礦井少出矸石的主要技術(shù)是加強(qiáng)煤巷維護(hù)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(jù)矸石成分,有些可產(chǎn).若無可靠的解決辦法,經(jīng)過鑒別應(yīng)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(qū)不可采礦井.作復(fù)墾材料用.矸石利用可形成以下產(chǎn)業(yè)鏈:總結(jié)與分析安全好的工作面的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)(如“煤矸石、煤泥熱電廠-熱電”，“灰渣、矸石-建2005 年為197處,產(chǎn)量6.3億t,百萬噸死亡率僅材廠-建材產(chǎn)品”，“煤矸石充填復(fù)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(fù)雜的工作面,按相應(yīng)模式,根據(jù)需要的人力、隨著對(duì)環(huán)境的要求,都要實(shí)現(xiàn)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(kuò)大對(duì)現(xiàn)有礦積井的改造和新井建設(shè).矸石不上井是環(huán)保的需要,為了提高回收率，隨著和諧社會(huì)的建設(shè),礦工的勞動(dòng)將進(jìn)-步得近期各礦業(yè)集團(tuán)正在試驗(yàn)各種矸石置換煤炭技術(shù).到尊重,待遇和安全費(fèi)用都會(huì)進(jìn)一步增加,這必然山東新礦集團(tuán)翟鎮(zhèn)煤礦每年矸石充填量達(dá)10導(dǎo)致關(guān)閉安全自然條件極差的礦井和發(fā)展高產(chǎn)高萬m',有效地降低了地面塌陷，多回收煤炭超過效礦井.50萬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,從地面通過鉆孔生資源,因此應(yīng)加以珍惜.目前資源回收率低下.據(jù)和管道輸送到井下充填采場,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(xiāng)鎮(zhèn)層.該技術(shù)的應(yīng)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(hù)煤柱近10 Mt.右.其主要原因是資源的廉價(jià)甚至無償使用.例如，盛泉礦形成原生矸石充填與開采-體化技術(shù)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦就是以損失資源來獲取利潤的.因此，提實(shí)現(xiàn)矸石不上井,地面矸石零排放.高煤炭資源回收應(yīng)采取以下辦法:泉溝礦完成了對(duì)采面采空區(qū)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(qū),煤矸石在人選資源的廉價(jià)或無償使用必然帶來了浪費(fèi)和效后將矸石運(yùn)回井下進(jìn)行充填,實(shí)現(xiàn)地面矸石零堆率低下,礦產(chǎn)資源開采粗放,鼓勵(lì)了損害環(huán)境的生放.產(chǎn)和消費(fèi)方式.資源有償使用的價(jià)格應(yīng)根據(jù)煤層的淄博許廠礦完成了建筑物下條采保護(hù)煤柱矸賦存條件、開采及對(duì)安全控制的難易程度、對(duì)環(huán)境石置換開采綜合技術(shù)的試驗(yàn).的影響和所在的區(qū)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(yīng)的評(píng)價(jià)體系.另一方面資源資我國煤炭經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和管理等水平的綜合體現(xiàn).我產(chǎn)化對(duì)由于資源流失而得到的補(bǔ)償有利.國煤炭產(chǎn)量占世界1/3,但死亡人數(shù)占80%.南方2)要研制各種條件下的開采方法及機(jī)械與裝各省煤層地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜,開采技術(shù)難度大,科備.技人員缺乏,煤礦機(jī)械化程度低,安全裝備落后,礦如薄煤層高效開采技術(shù).目前正規(guī)條件下采區(qū)井生產(chǎn)規(guī)模較小,產(chǎn)量僅占全國的1/6,死亡人數(shù)回采率較高(75%),但礦井回采率僅50%左右.因總數(shù)高達(dá)1/2.此要發(fā)展邊角煤柱的回采技術(shù),如房柱和短壁開采煤層的賦存條件決定了煤礦開采時(shí)對(duì)安全控等.制的難易程度,如高瓦斯和高應(yīng)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)過程,事故發(fā)生前在作業(yè)場前不斷變動(dòng)的應(yīng)4關(guān)于經(jīng)濟(jì)與管理力場和礦井小構(gòu)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(yīng)力的解除將便利于瓦中國煤化工大煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)斯的解吸和抽采.因此煤與瓦斯突出、煤礦沖擊地問題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(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向市場經(jīng)濟(jì)沒對(duì)這類井必須開發(fā)有關(guān)的檢測技術(shù),要形成工有作好充分準(zhǔn)備,也無良好的辦法使其由補(bǔ)貼轉(zhuǎn)為采礦與安全工程學(xué)報(bào)第24卷贏利.如計(jì)劃經(jīng)濟(jì)遺留問題尚未完全解決;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(duì)資源開發(fā)、經(jīng)濟(jì)和管理工業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)工業(yè),面對(duì)煤炭產(chǎn)量與消費(fèi)規(guī)律認(rèn)識(shí)不足,煤炭無行業(yè)管理而處于極度分散狀的高速發(fā)展,必須根據(jù)煤炭產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),加大力氣研態(tài),煤炭企業(yè)還無足夠的競爭力等.究有關(guān)的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)管理問題,以走出適合我當(dāng)前國家提倡科學(xué)發(fā)展觀,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí).國國情的以煤炭為基礎(chǔ)能源的路子來.現(xiàn)節(jié)約、安全和清潔生產(chǎn).肩負(fù)著與地方政府一起2)煤炭開采是煤炭企業(yè)直接從自然界獲取產(chǎn)由資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢的責(zé)任使煤炭企業(yè)在品,為后續(xù)能源和加工制造業(yè)提供原料的第一次產(chǎn)經(jīng)濟(jì)和貴任的很多問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)得到過程,而不決定于開采技術(shù).煤炭開采的科學(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(hù)資源主要體現(xiàn)在:安全生產(chǎn);提高資源采出率;保護(hù)環(huán)等問題.因此煤炭企業(yè)應(yīng)該考慮安全成本,資源成境;機(jī)械化提高開采效率和采用先進(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(wěn)定成本等內(nèi)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(tǒng)表現(xiàn)出國煤層賦存和安全條件千差萬別,應(yīng)采用高科技積來,而產(chǎn)業(yè)鏈與其價(jià)值鏈?zhǔn)遣黄ヅ涞?其中開采在極支持高產(chǎn)高效、安全、高回收率和注意環(huán)境保護(hù)現(xiàn)有條件下贏利很少,在有些地區(qū)(如西部和難采的現(xiàn)代化生產(chǎn).企業(yè)是創(chuàng)新的主體,主導(dǎo)著解決有煤層)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(jì)問題.因此,應(yīng)根據(jù)企業(yè)自身?xiàng)l件加.發(fā)展,而且難以促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)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)為了滿足國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的要求，- -適應(yīng)的發(fā)展模式.種辦法是利用兩種資源兩個(gè)市場,根據(jù)科學(xué)發(fā)展觀4)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到煤礦生產(chǎn)是高危作業(yè).隨著我和以人為本,堅(jiān)決關(guān)閉在安全.資源和環(huán)境保護(hù)等國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，徹底拋棄落后的掠奪式的生產(chǎn)方方面不合規(guī)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(xiāng)鎮(zhèn)煤礦只能是產(chǎn)導(dǎo)致價(jià)格的調(diào)整.另一種辦法是研究煤炭產(chǎn)業(yè)特量的補(bǔ)充，沒有科技的采礦只能是野蠻的掠奪式點(diǎn),從煤炭開采到利用的整個(gè)系統(tǒng)來考慮以形成宏采礦.因此必須根據(jù)煤炭產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),采用經(jīng)濟(jì)手段觀調(diào)控補(bǔ)償機(jī)制.和制定相關(guān)的法律才能使鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦實(shí)行科學(xué)采礦,這里應(yīng)該指出的是“受益與補(bǔ)償”問題:煤炭企得到健康發(fā)展.業(yè)為國家開發(fā)資源,但煤炭企業(yè)并不是能源需求與5)我國東部地區(qū)經(jīng)過幾十年的開采,逐步在價(jià)格的最大受益者.因此，應(yīng)考慮由最大受益者向深部發(fā)展,而深部是在高應(yīng)力作用下進(jìn)行開采而.(或在稅收政策上)作出- -定補(bǔ)償.西部生態(tài)環(huán)境脆弱,如何實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境協(xié)調(diào)(綠鑒于煤炭資源在空間分布上與經(jīng)濟(jì)重心不匹色)開采,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(qū)(山西、內(nèi)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(dǎo)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(duì)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)問題,只區(qū)的生態(tài)破壞和環(huán)境污染,而利用能源的地區(qū)在獲能由國家統(tǒng)- -考慮對(duì)能源的需求、全球能源市場、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(jì)中的作用制定有關(guān)經(jīng)濟(jì)輸出區(qū).礦產(chǎn)資源的流動(dòng),實(shí)際上隱藏著環(huán)境資源政策,使企業(yè)有一寬松的環(huán)境來解決有關(guān)問題.的流動(dòng),從這個(gè)意義上講,應(yīng)考慮“誰受益,誰補(bǔ)償”參考文獻(xiàn):的原則,受益者應(yīng)對(duì)輸出資源(初級(jí)產(chǎn)品)區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償.例如,可由煤炭資源富集區(qū)政府根據(jù)煤炭輸出[1]錢鳴高,許家林.煤炭工業(yè)發(fā)展面臨幾個(gè)問題的討論情況,按比例統(tǒng)一征收補(bǔ)償費(fèi),用于資源輸出區(qū)的[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào),2006 ,23(2):127-132.XU Jia-lin. Discussion of several生態(tài)保護(hù)和調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及發(fā)展經(jīng)濟(jì),這樣可起到中國煤化工t of coal indusry in協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的宏觀調(diào)控作用.THC N M H GSafety Engineering，5結(jié)論2006,23(2) :127-132.[2] 錢鳴高,繆協(xié)興,許家林.資源與環(huán)境協(xié)調(diào)(綠色)開1)根據(jù)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(bào), 2006,23第1期錢鳴商等;煤炭開采的科學(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(qiáng),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(bào)，2004,33(2): 154-Safety Engineering, 2006 ,23(1):1-5.158.[3]錢鳴高,許家林,繆協(xié)興,等. 煤礦綠色開采技術(shù)[J].ZHOU Hua-qiang, HOU Cha-jiong，SUN Xi-kui.中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),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,錢鳴高.地面鉆井抽放上覆遠(yuǎn)距離卸壓煤層343 -348.氣試驗(yàn)研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,29(1):78-[4] 錢鳴高,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(bào),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(yàn)室接受專家組終審評(píng)估2007年1月14日上午,國家科技部評(píng)估專家組對(duì)中國礦業(yè)大學(xué)申報(bào)的“深部巖土力學(xué)與地下工程”國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行終審現(xiàn)場考察.專家組組長為中科院地質(zhì)與地球物理所黃鼎成研究員,專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(jì)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(chǔ)研究司陳文君、石德武.江蘇省副省長何權(quán)、教育部科技司副司長武貴龍、省教育廳副廳長殷翔文、省科技廳助理巡視員鳳穗、省教育廳科技處處長王曉天、省科技廳條件處處長羅揚(yáng),徐州市領(lǐng)導(dǎo)徐鳴.陳美行、段雄,中國礦業(yè)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)羅承選、王悅漢、王建平、繆協(xié)興等出席終審現(xiàn)場考察匯報(bào)會(huì).隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展,全球范圍內(nèi)淺部資源日益短缺,資源開采逐漸轉(zhuǎn)向深部.“深部巖土力學(xué)與地下工程”實(shí)驗(yàn)室以深部礦山建設(shè)和深部地下工程為特色服務(wù)對(duì)象,主要研究地下復(fù)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(wěn)定和重大災(zāi)害防治,對(duì)于更好地開發(fā)和利用資源、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義.何權(quán)在致辭中代表省政府,對(duì)各位專家的到來表示熱烈歡迎和衷心感謝.他說，‘深部巖土力學(xué)與地下工程”國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行基礎(chǔ)研究的重要平臺(tái)，也是培養(yǎng)高層次人才的重要基地,省委、省政府對(duì)申報(bào)工作高度重視,視為提升高校內(nèi)涵教育的重要途徑和江蘇經(jīng)濟(jì)社會(huì)軟實(shí)力的重要措施.此次國家專家組來徐考察和終審評(píng)估,是對(duì)中國礦業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新工作的指導(dǎo)和鞭策，也是對(duì)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(jì)區(qū)的中心城市,成功申報(bào)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,對(duì)于提高中國礦大和徐州市輻射周邊、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)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(yàn)室副主任.本刊編中國煤化工設(shè)目的.研究方向、特色優(yōu)勢.學(xué)術(shù)研究水平及運(yùn)行管理機(jī)制等方面向?qū)＜医MYHC N M H G家組現(xiàn)場考察了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)管理情況并進(jìn)行分組座談?dòng)懻?