近年来，我国在深部开采技术装备方面取得显著突破，一批大采深煤矿的成功运营，为行业探索深部煤炭开采提供了可复制经验。

　　在我国已探明的煤炭资源储量中，浅部资源占比不足20%，同时正逐渐枯竭。当前，部分老矿区的浅部煤炭资源开发已经进入后期，产能接续和生产安全问题随之而来，推进深部资源开采成为“必由之路”。但向深探索的道路仍存挑战，高地温、高应力、瓦斯涌出等复杂地质条件让开采面临的灾害风险更大。近年来，我国在深部开采技术装备方面取得显著突破，一批大采深煤矿的成功运营，为行业探索深部煤炭开采提供了可复制经验。

　　浅部煤炭逐渐枯竭

　　中国矿业大学（北京）科学技术研究院院长赵毅鑫在接受《中国能源报》记者采访时表示：“目前我国煤炭可采储量1431.97亿吨，浅部煤炭资源存量正逐渐枯竭，为保障国家能源安全，煤炭资源开发需要不断向地球深部进军，才能夯实能源兜底保障基础、增强能源供给的稳定性和持续性。”

　　在我国已探明煤炭资源储量中，埋深1000米以浅的煤炭资源量占比为19.97%，埋深1000—2000米为21.08%，而埋深2000—4000米的煤炭资源占比则高达58.95%。

　　目前，我国煤矿平均开采深度接近500米，其中，800米采深煤矿有210余处，千米深井有60余处。浅部煤炭开采和深部开采没有明显界限，具体情况因地而异，但采深超过800米通常就被认定为深部开采。大采深下的煤层复杂难采，矿井面临的突水、瓦斯涌出、支护、冲击地压、高地温等问题形势严峻。但我国中东部一些老矿区、老企业的浅部煤炭资源基本开采完毕，向深开采是实现资源接续的重要一步。

　　“当前山东传统矿井的浅部可采储量锐减，剩余资源多位于深部或边角区域，导致采区接续困难。”山东能源集团兖矿能源杨村煤矿总工程师辛龙泉向记者表示，当地煤炭资源浅部开采渐遇瓶颈，兖矿能源近年正加速向深部开采转型。

　　此外，面临浅层资源枯竭和煤层赋存条件复杂问题，河南能源集团有限公司、四川省煤炭产业集团下属的多个煤矿也正向深部开采挺进。

　　深部开采挑战仍存

　　“伴随浅层煤炭开发进入后期，浅部剩余资源位置分散，机械化效率随之降低，导致单位开采成本居高不下。同时，传统综采设备对这些不规则煤层的适应性较差，部分矿井的资源回收率甚至不足50%。”此外，矿井进入断层带、破碎带或受老空区积水影响，面临的地质条件逐步复杂化。浅部残留煤柱引发冲击地压、瓦斯异常涌出风险也逐步上升。

　　辛龙泉也指出，煤炭开采从“浅”向“深”的转变并非易事，深部开采成本和技术难度显著增加。“部分进行深部开采的煤矿面对地压高、地温高、瓦斯含量高挑战。此外，地质构造复杂，断层、褶皱发育，煤层倾角变化大等因素也影响着深部煤炭开采的安全高效。”

　　赵毅鑫指出：“随着开采深度增加，浅部的硬岩到深部变成软岩，弹性体变成塑性体。地质环境随这一变化而难以预见，工程条件越发复杂。高应力、高地温、高渗透压及开采扰动的‘三高一扰动’环境引起的围岩大变形、冲击地压、冒顶、突水等工程灾害更加显著。”

　　尽管面临一系列挑战，但如何在地球深处安全采煤，仍是必须回答的课题。近年来，我国煤矿深部建设、掘进、支护取得重大突破，冻结、钻井、注浆等特殊凿井设计施工技术达到国际领先。一批新理论、新技术和新装备有效解决复杂条件下煤矿施工、掘进支护和开采难题。

　　技术装备有力支撑

　　万福煤矿是兖矿能源开展煤炭深部开采实践的矿井之一。该矿位于巨野煤田南端的万福井田，井田资源可采储量1.53亿吨，1000米以浅可采储量9016.97万吨。山东能源集团兖矿能源生产技术部主任工程师魏永启告诉记者：“该矿针对埋深大、应力高、煤质松软特征，创新井巷布置方案，保证巷道围岩稳定。施工期间又通过多种方式不断优化支护参数，确保了煤巷安全高效掘进。”此外，面对部分巷道变形、煤体松软易垮落现象，也采取了一系列措施，取得了明显治理成效，确保了矿井生产接续稳定。

　　近年也建成了一批复杂难采智能化煤矿，实现“提效增产、提质增盈”。可复制、可推广的深部煤炭开采经验场景成功培育。其中，中国中煤大海矿实现了“大埋深、大涌水、大采高、大产量”的2000万吨级矿井常态化智能开采模式；淮河能源朱集东矿则在“大采深、高瓦斯、高地压、高地温”地质条件下实现了薄煤层智能化开采。

　　科技装备支撑下，我国煤炭开采正不断走深，开采深度正以每年8—12米的平均速度向深部延伸。其中华东、华中、东北等中东部地区每年增加10—25米。采深超过1000米的矿井共47对，其中，最深的山东新汶孙村煤矿采深达到1500米。

　　文丨本报记者 杨沐岩