煤礦采礦方法

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煤礦采礦方法

第1篇

[關鍵詞]煤礦采礦 采礦新技術 可持續開采

中圖分類號:TD82 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)18-0007-01

社會經濟的發展帶動了煤礦產業的發展,隨著未來經濟發展形式,煤礦開采技術必須進行一次核心變革。可持續發展道路是我國堅持的根本發展路線,所以我國煤礦產業需要尋找煤礦開采的新技術,及時跟上社會主義發展腳步。當今煤炭開采過程中存在很多工程問題,這種問題必須得到重視,引進科學合理的開采方法,幫助我國煤炭事業得到更大的發展。

一、我國現有煤炭產量

我國物產非常豐富,煤炭資源屬于我國一次性能源中使用最大的資源,煤礦在我國能源使用中的比例遠大于石油與天然氣,因此煤礦資源是我國賴以生存的能源儲備物資。煤礦資源使用量大,不按標準的開采過程會造成嚴重污染,例如土地沙化、大氣污染加重、地下水重金屬超標、土地塌陷等環境污染[1]。這些污染會對人們的生存環境逐漸侵蝕,想解決這種問題就需要進行采礦技術改革,只有利用新型環保采礦工藝才可以減輕對環境的破壞程度。礦產企業也需要與時俱進,加強新型技術的學習與研究,不僅要對煤礦開采設備進行更新,還需要使用新型采礦技術進行輔助,兩者互相結合才可以幫助采礦企業更好的發展。

二、傳統采礦模式缺點

采礦工業從古至今產生了非常大的變化,單單是采礦方法就存在了近200種,經過歷史的沉淀與選擇,目前國內使用的方式分為三種,空洞采礦法、補充采礦法、爆破采礦法,根據不同的地點選擇不同的采礦方式,這三種傳統采礦方法存在不少缺點,為了迎合社會發展需求,我們需要改正缺點尋求進步。

(一)礦體勘測不細致

因為傳統采礦方法對礦體的整體環境沒有一個完整了解,結果在開采的過程中就會發生問題,導致意外的發生。如果不對礦體結構進行細致的勘探,就無法制定符合開采標準的計劃,這對后期的安全開采非常不利。

(二)開采方式錯誤

采礦過程中,開采方式是非常重要的一點,如果開采方式有誤,就會導致、冒尖、片幫、壓力加強等情況出現,這種情況對礦洞安全來說是非常危險的情況。因為開采工藝達不到使用標準,頂部支撐管理維護不善將直接導致開采安全系數的降低,突發意外的概率將大幅度增長。

(三)結構參數不合理

采礦場必須精準的計算結構參數與回采順序,如果沒有進行對應數據與策略的制定,那么在回采過程中就很容易引起結構的整體崩塌[2]。回采順序根據結構參數進行制定,準確的結構參數才可以幫助采礦位置維護其穩定性。

(四)聯絡道結構錯誤

很多聯絡道寬度過大,這對工作人員正常行走過程會產生非常大的不便,聯絡道間距需要恰到好處。而且人行通風井沒有與聯絡道進行連通,一旦發生坍塌,工作人員只能通過一條主干道回到地面,這對安全保障是一個缺陷。

(五)自然災害

在煤礦開采過程中,通風是非常重要的,因為自然環境中的煤礦會產生有害氣體,如果通風條件較差就會引發有害氣體中毒,直接導致采礦人員出現生命危險。而且出現地下水的情況下還會發生泥石流,這種情況一旦發生很容易造成人員傷亡。

三、 煤礦開采新技術

為了保證煤礦開采的過程中降低環境污染、提升安全系數,需要進行技術上的根本改革。我國經濟狀態并不平均,所以很多煤礦開采場的施工環境達不到國際統一標準,開采設備落后,施工水平較差都制約了我國煤礦開采企業的發展[3]。為了強化煤礦開采的技術,解決薄煤層與陡煤層帶來的問題,需要合理運用以下技術進行開采。

(一)放炮采煤技術

這種技術是國內外最常用的煤礦開采手段,利用兩種不同的支撐結構進行煤礦的開采,其中分為移動支架放炮采煤法與工型鋼梁支撐采煤法。

移動支架放炮采煤法采用了移動頂梁技術進行放炮采煤,移動頂梁是利用頂梁與支柱的可移動性特點制作而成,頂梁采取雙梁架構造,利用前梁與后梁的彈簧連接系統使頂梁可以進行導向。支柱采用液壓雙層柱,利用3-6個液壓柱,加強了支撐性,這種方法非常安全而且移動方便,在施工過程中應用廣泛,多數使用在傾斜煤層。

工型鋼梁支撐采煤法利用了工型鋼架,支撐柱使用液壓雙層柱,鋪設煤網之后進行放炮碎巖,在人工進行煤礦收集,如果礦區技術水平較差的情況下需要及時對工型鋼梁進行維修,并且采用區間分配法,采礦人員采用輪式收集法,收集過程中可以根據工作效率進行放煤量的控制,這種方法非常適合煤層環境較差的礦區使用。

(二)傾斜支架采煤法

通過使用支架在傾斜的煤礦表面進行采集,這種方法可以簡化管理系統,并且保證生產的穩定性,它采用工作區與采空區互相分離,利用延長工作面的方式降低采集區傾角,并且保證了采集人員的工作強度不會過大,極大的降低了因疲勞引起的施工風險[4]。一般使用這種方法的都是斜角煤層,斜角煤層穩定性較好,而且煤層分布均勻,不會出現斷挖現象。使用這種方法需要注意支架到采集區附近時需要進行回收,利用進風巷回收的支架去延長回風巷的支架長度。

(三)爆破采煤法

很多礦區都存在五十度以上的傾角,而傾角過大將導致無法進行良好的開采活動,所以需要使用爆破手段進行煤礦開采,先統計整體礦區情況之后對礦區的分力點進行規劃,把整個礦區分層很多個互相無影響的區域,然后進行爆理,收集脫離巖體的煤礦。這種方法無需現場施工人員,可直接開采4.5-6.5米厚的礦層,而且安全性非常強,回收時也不需要太多技術支持,工作效率非常高[5]。但是爆理后產生的灰塵較大,需要良好的通風系統才可以進行處理,而且爆破力過大后收集率方面也有一定損失。

(四)薄煤層刨煤機開采法

中等或者薄煤層一直是開采程序較困難的區域,而刨煤層技術是最適合此類區域的開采方法,它運用高速度、大功率的驅動設備,最大速度可達4M/s,而實際功率接近1000KW,這種高效率的刨煤設備適用于30CM以下的所有礦層,開采效率非常高。而且經過了長時間的應用,國際上已經研究出了智能支架移動系統來進行煤礦開采,利用可移動支架幫助煤礦開采實現自動化管理,并且在礦區移動方面也十分方便,并且因為智能系統的協助管理作用,整體開采過程非常穩定。為了日常維護設備比較方便,需要將導軌與附件焊接到輸送機上,還要增加水平控制系統。

結語:

煤礦采礦工作中新技術與新方法將層出不窮,礦產企業需要加強學習能力,不停了解國際中領先的開采方法,即幫助企業節約開采成本,也幫助我國建設可持續發展道路奠定了結實的基礎。在將來的煤礦開采工作中,需要根據煤礦的具體情況進行開采方案的制定,利用國際領先的開采方法,提高煤礦開采的穩定性與可持續性。要加強煤礦開采方法革新的力度,促進我國煤礦產業的發展速度,做推動我國可持續發展工作的領頭羊。

參考文獻

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[3] 王吉成,郭軍.剖析煤礦采礦的技術和開采方法[J].城市建設理論研究,2011(29) :16-17.

第2篇

關鍵詞:煤礦采掘;煤礦開采工藝;方法

煤礦開采技術的運用與人們的生活緊密相連。隨著現代化社會的不斷發展,人們需要越來越多的礦產資源,因此煤礦開采行業開始關注高效的煤礦開采技術。相關人員正在努力提升采礦的水平與數量,并且在采礦區域科學的采礦。如果盲目開采資源,會嚴重影響到自然環境,導致一些開采問題。現階段,我國的煤礦開采技術的發展空間還比較大。本主要分析了煤礦采掘中的采礦工藝方法,具體內容如下。

1 煤礦采掘中的采礦工藝

煤礦行業會根據不同的地區,采用不同的采礦工藝,保證科學的開采資源。在維護自然環境的基礎上,創造經濟效益。

1.1 露天開采工藝

在開采煤礦資源的過程中,一種普遍的開采工藝是露天開采。它是按照煤礦的層次,先在淺層地區開采,再在深層地區開采。在預備煤礦資源時,相關人員應該先讓上層巖層變得松動,然后再采用先進設施展開開采工作,最后再通過采礦設備把煤礦資源運往指定位置。露天開采工藝在安全性和所用成本上有優勢。然而,這種開采工藝比較粗獷,外界條件又無法控制,因此,在開采的過程中經常會出現不規范的情況。使用大型機械設備來進行開采,不但會占用大量的土地資源,還會在一定程度上破壞土地,不利于所在地區生態環境的建設。

因此,煤礦單位在采用露天開采工藝的過程中,應該盡量維護自然環境,避免對環境造成污染。在具體的施工中,還需要做好安全防范工作,保證人員的安全,有利于提高煤礦采礦的效率。

1.2 極傾斜煤層開采工藝

極傾斜煤層開采工藝指的是,在露天開采或者地下開采礦產資源的過程中,在傾斜角超過45度的位置上進行采礦。相關人員實現應該仔細調查開采漁區,根據開采工藝與工作實踐,合理的規劃煤礦管理工作,以此提升開采的效率。但是,傾斜角度偏大,也會增加危險性,削弱支架的穩定性。因此,應該運用精湛的采礦技術與科技化的開采設備進行開采工作與管理。在進行極傾斜煤層開采時,監管人員要對開采地區進行實時監控,以確保施工人員人身安全。監管部門要對煤礦開采的通風質量進行測評,以此確保工作環境的安全,同時還要不斷完善相關管理體系,以確保極傾斜煤礦開采技術的合理應用。

1.3 井下開采工藝方法

煤礦井下開采是指對傾斜角度在10度以上的煤層進行開采的模式,這需要有關部門對礦區進行不同區域的劃分工作,分別采取不同的方式進行開采。而煤礦開采前要提前進行礦井的搭建工作,以確保礦井開采過程中的硬件與軟件相配合,從而提升煤礦開采質量與工作效率。針對不同區域要結合實際情況改進開采技術,按照水平線次序,依次進行各區域的煤礦開采活動,以確保煤礦開采質量與數量。但由于井下工作需要電力的配合,較露天開采而言,井下開采的投資成本較大,且施工人員的人身安全也是井下工作的一大問題所在。井下開采可以根據礦井實際情況分為水采與旱采兩種不同方式,根據當地礦井實際情況決定兩種開采方式的選擇。井下施工中要盡可能在節約成本與人力投入的前提下,保證煤礦產量與施工人員生命安全。施工人員要在開采過程中,時刻注意周邊環境,以確保自身安全。相關部門單位也要加強實時礦井監控,積極組織施工人員進行安全意識培訓,從根本上提高工作人員的安全意識,進行規范的操作,從而降低安全事故發生幾率。

2 新型煤礦采礦工藝

2.1 偽傾斜柔性掩護支架采礦工藝

在開采煤礦資源的過程中,煤層傾斜角會在很大程度上影響到所在區域的高度。但是偽傾斜柔性掩護支架采礦工藝能夠使采煤工作面的角度縮小。因為煤層的傾斜角和緩斜會導致開采效率降低,這會延誤煤礦的開采時間。因此,在需要的時候可以采用偽傾斜柔性掩護支架采礦工藝,這樣可以為開采人員提供安全的工作環境,還能夠降低工作量,將繁重的頂板工作變得簡單。

2.2 刨煤機

刨煤機采煤工藝的運用,可以有效提高開采工作的效率。并且,在中等煤層第一次開采的過程中,刨煤機采煤工藝的效果很顯著。刨煤機刀截面的深度相當于煤層的250毫米。運用支架控制體系和智能操作系統的協調運行,可以達到自動化開采的目的。與滾筒采煤機相比,刨煤機工藝比較簡單,而且很容易掌握操作方法。并且,在適應刨煤機的過程中,工作人員只需使用繩子進行牽引就可以開始開采煤礦資源。或者,在鎧裝輸送機上來焊接導軌。

2.3 小階段爆破落煤采煤法

小階段爆破落煤采煤法是將區域內的煤礦分為多個區域,并進行的無設備、無支撐、無保護和無人員的煤礦開采方法。新開采及時的應用,需要達到一定煤礦要求才可以真正落實,例如:新技術的應用需要煤層厚度達到3.5至7.5米,還要保證頂底板不容易脫落。這種煤礦開采方式最大的優點就是安全性高,工程效率相對較好,不需要過硬的操作技術水平,還可以降低人力與經濟成本的投入。但同時也存在一定弊端,比如通風性較差,回采率偏低,在風流分配過程中也存在許多困難。根據我國相關規定,煤礦的開采除非難以使用機械,才可以進行爆破開采,從而導致小階段爆破落煤采煤法的進一步發展存在很多阻礙。

2.4 炮采放頂煤法

炮采放頂煤法多適用于煤層厚度達5米以上的傾斜和極傾斜煤層,使支柱與頂梁之間形成的滑移頂梁,在前梁與頂梁之間的彈簧上經過,并進行相互連接。而支柱部分在比例上與其他因素相比較為可靠,后梁安置尾端,前梁安置挑梁,可以從根本上解決支架不夠穩定的相關顧慮,且因為支架質量較輕,安裝與拆卸工作都很簡潔,適應性超強。

結束語

綜上所述,隨著煤礦開采工藝的不斷更新,開采難度逐漸增加,煤礦開采行業人員開始重視更新開采工藝與方法。并且,積極運用新型的開采技術與相關設備,以此提升開采工作的水平與效率。在實際開采的過程中,如果發現任何問題,開采人員應該采取有效的方法解決,增強煤礦資源開采的安全性,為煤礦企業創造良好的經濟效益。同時,還需要充分考慮到我國資源的現狀,科學的開采煤礦資源,不僅需要維護自然環境,還需要為企業的效益提供保障,推動企業的穩定發展。

參考文獻

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[1]牛俊偉.煤礦采掘技術的新思路探討[J].能源與節能,2016(01)

第3篇

關鍵詞:井下;煤炭開采;技術革新

中圖分類號: F416.21 文獻標識碼: A

正文:

隨著科技的發展,井下礦山煤礦開采技術也應該進一步更新。如采煤工藝,井下粉塵的控制技術,采場的圍巖控制技術等都需要及時的改革。文章對這幾個方面做出了具體的分析,從而確立了未來我國煤炭開采的具體方向。

1.采煤的工藝和方法改革

更加合理有效的采煤工藝和方法是未來我國采煤工藝的發展方向。要實現合理的采煤工藝,根本途徑就是通過把采煤技術與高科技的有機結合。只有才有采用智能化的采煤技術以及監控系統,對于采煤的工藝進行改進和完善,才能達到這些。對于淺埋深,硬煤層等可以通過在巖層采取定向水力壓裂、傾斜爆破等技術處理,這樣,就能隨冒隨采,頂煤的回收率也被提高了。對于傾斜煤層就是要開發體積小、功率又比較大的薄煤層采煤機以及刨煤機。對于支架的結構也要加強,注重防滑,防止頂梁焊接斷裂以及四連桿的變形等。

2.實現綠色采煤技術

(1)綠色開采主要是指在開采過程中減少瓦斯和粉塵的產生,確保采煤點的空氣和水質的良好。首先減少瓦斯的產生量,可以通過防火技術實現,防止火災就可以減少空氣中有害氣體的量。同時,在采煤過程中,會有大量的粉塵產生,這樣會給礦井采煤人員的人身安全帶來隱患。因此現代煤炭開采技術一定會采取更加清潔的方式,通過通風,聲波霧方式減少井下粉塵的產生,確保井下空氣的質量。

(2)實現綠色開采的另外一個重要因素就是確保地下水的安全,首先是對采煤產生的污水進行處理,區域化水采系統的出現很好的解決了這個問題。其次是對地下水的保護和利用,這是是減輕和修復開采對水資源破壞的重要途徑。要實現干凈的地下水的合理利用,同時采取一定的技術對可利用的地下水進行處理,使其能夠再利用。再者煤層氣開發推動了煤層氣利用市場的發展。近年來,煤層氣發電發展很快。煤層氣在其他應用領域的研究實驗也取得新進展,包括煤層氣加壓液化作為汽車燃料,或用于生產合成氨、甲醛或碳黑等。

3.采場的圍巖控制技術

(1)對于采場圍巖控制理論要進一步完善。通過采用科學合理的的巖層控制技術對于開采活動的安全、高效的目標進行保障。對于我國幾十年礦山壓力的科技成果進行總結,通過理論分析、統計分析以及實測法的綜合運用,對于各種煤層的地質條件比如大采高、大采深以及圍巖經行深度的分析,這樣采場圍巖控制技術就會得到完善。

(2)對于放頂煤開采的力學模型、圍巖應力、支架--頂煤--直接頂--基本頂的相互作用關系進行分析。通過采用離散元等方法研究頂煤的放落規律,這樣就可以提出放頂煤的優化準則,對于頂煤的利用也有提高的作用。

(3)對于堅硬頂板以及易破碎頂板下的巖層控制技術要進行深入的研究。在目前現有的條件下,高壓注水,深孔欲裂等的處理技術存在著工藝復雜、高成本等問題。所以我們要進一步的研究新技術、新工藝來解決這些問題。

(4)對于支護質量以及頂板動態監控技術的研究:通過對于緩傾長壁的支護質量以及頂板的動態進行監測,這樣在堅硬頂板、破碎頂板以及放頂的支護質量以及頂板動態監測也會相應的加強。我們可以通過不斷地完善現有的監控技術、智能化的檢測系統等,似的所使用的儀表更加的直觀、方便、簡潔。

(5)小型煤礦的技術改造以及機械化開采:嚴格的執行國家相關規定,對于不合格的小煤礦進行關閉,對于一些落后的開采技術以及生產設備進行淘汰,只有通過提高平均單井的技術,實施煤礦的機械化以及半機械化技術實施。提高單位工作面的生產效率,才能最大限度的減少小煤礦的事故。

4.減輕地表沉陷是未來采煤技術研究的主要課題

地表沉陷是煤礦開采帶來的最大問題之一,影響深遠因此,如何控制地表沉陷是未來采煤技術的關鍵,以下我們將做具體分析:

(1)房柱式開采模式的使用:這種方式的最大作用是能夠有效的防止地表建筑物受損。房柱式開采模式所產生的地表變形很小。在建筑物較集中的地區更加適用,損害較小,效果明顯。

(2)條帶式開采方式:這種開采方式主要是將所要開采的每層分成很多個條帶,并對其進行間隔式開采。條帶式開采方式能夠很好的防止地表沉陷。條帶式開采方式應用不是特別廣泛,主要用于需要重點保護的建筑。

(3)充填法管理頂板:充填法管理頂板是目前和未來應用最為廣泛的減少地表沉陷的方法。這種方法操作方法,需要資金更少。只需要將煤炭開采過程中產生的廢石與泥沙填進采空區,從而簡單有效的防止地表塌陷。

(4)分層間歇開采:分層間歇開采主要用于厚煤層的開采,特別是對基巖厚度較小或較松散層的淺部煤層開采,對地表沉陷的控制效果較好。通過分層開采延長層與層之間的開采時間,實現不均衡破壞而造成的地表沉陷。

5.總結

作為我國的重要資源之一,煤礦資源的合理利用和開采對國民經濟的發展起著至關重要的作用。煤炭開采技術也應該不斷的更新和發展,綠色開采是未來發展的主要方向,在未來的幾十年來,我國的煤炭開采應該致力于最小的空氣和水污染,實現礦山煤礦的合理開采。

參考文獻:

[1] 馬世志,范滿長,殷秋朝.頂板高位水平鉆孔瓦斯抽放技術應用研究[J].煤炭科學

技術,2010,12(8),

[2]王省身.礦井災害防治理論與技術[M].北京:中國礦業大學出版社,2010,

第4篇

【關鍵詞】煤礦;開采技術;應用

0.前言

煤礦開采方法及技術對煤礦的安全生產、采煤設備能力的發揮、生產成本、經濟效益具有十分重要的作用。一個煤礦的生產經營狀況,除了自然地質條件和管理水平外,主要取決于開采方法的先進性和適應性。我國從炮采—普通機械化采煤—高檔普采—綜合機械化采煤—綜采放頂煤—強力綜采技術的發展,使采煤工作面的年單產由幾萬噸、幾十萬噸、幾百萬噸到上千萬噸。事實充分證明了煤礦開采技術的發展對煤礦產量、經濟效益的重要作用。同時,煤礦開采是一個傳統的工業,高新技術的含量較低,如何適應科學技術的發展,在競爭中求生存與發展,煤礦的開采技術正是其核心問題。因此,從戰略上確定好開采技術的創新方向,從戰術上搞好開采技術創新,對煤炭工業的持續健康發展具有重要意義。

1.開采技術發展的方向

在當今科技經濟發展的新形勢下,煤炭開采技術的研究必須面向國內國外兩個市場、面向經濟建設主戰場,立足于煤炭開采技術的前沿,立足于中國煤炭發展戰略所必要的技術儲備,立足于煤炭工業中長期發展戰略所必須的關鍵技術的攻關,立足于煤炭工業工程實際問題的解決,重點從事中長期研究開發和技術儲備,跟蹤產業科技前沿,開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核新技術。采煤方法和工藝的進步和完善始終是采礦學科發展的主題和中心。采煤工藝的發展將帶動煤礦開采各環節的變革,現代采煤工藝正在向高產、高效、高安全性和高可靠性方向發展,基本途徑是使采煤技術與現代高新技術相結合。研制和使用強力、高效、可靠、耐用及智能化的采煤設備及監控系統,改進和完善采煤工藝在發展現代采煤工藝的同時,繼續發展,改進多層次、多樣化的采煤工藝,通過科學總結實踐經驗,建立我國系統的采煤工藝理論。

(1)開發煤礦高效集約化生產技術、建設生產高度集中、高可靠性的高產高效礦井開采技術。

(2)開發“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產高效現代開采成套技術”,主要解決以下技術難題。硬頂板控制技術,研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術,主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術,使直接頂能隨采隨冒,提高頂煤回收率,且基本頂能按一定步距垮落,既有利于頂煤破碎,又保證工作面的安全生產。兩硬條件下放頂煤開采快速推進技術,研究合適的綜放開采回采工藝,優化工序,縮短放煤時間,提高工作面的推進度,實現高產高效。

(3)緩傾斜薄煤層長壁開采。主要研究開發:體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機、刨煤機;研制適合刨煤機綜采的液壓支架;究開發薄煤層工作面的總體配套技術和高效開采技術。

2.深礦井開采技術

深礦井開采的關鍵技術是:煤層開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風、井巷布置等;需要攻關研究的是:深井圍巖狀態和應力場及分布狀態的特征;深井作業場所工作環境的變化;深井巷道快速掘進與支護技術與裝備;深井沖擊地壓防治技術與監測監控技術;深礦井高產高效開采有關配套技術;深礦井開采熱害治理技術與裝備。

3.“三下”采煤技術

提高數值模擬計算和相似材料模擬等,深入研究開采上覆巖層運動和地表沉陷規律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統和優化參數,發展沉降控制理論和關鍵技術,包括用地表廢料向垮落法工作面采空區充填的系統;研究與應用各種充填技術和組合充填技術,村莊房屋加固改造重建技術,適于村莊保護的開采技術;研究近水體開采的開采設計、工藝參數優化和裝備,提出煤炭開采與煤礦城市和諧統一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復墾和礦井水資源化等關鍵技術。

4.優化巷道布置,減少矸石排放的開采技術

改進、完善現有采煤方法和開采布置,以實現開采效益最大化為目標,研究開發煤礦地質條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統,實現開采方法、開采布置與煤層地質條件的最優匹配。重點研究高產高效礦井開拓部署與巷道布置系統的優化,簡化巷道布置,優化采區及工作面參數,研究單一煤層集中開拓,集中準備、集中回采的關鍵技術,大幅度降低巖巷掘進率,多開煤巷,減少出矸率;研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術。

5.采場圍巖控制技術

5.1進一步完善采場圍巖控制理論

以科學合理、優化高效的巖層控制技術來保證開采活動的安全、高效、低成本為目標,深入總結我國幾十年的礦山壓力研究成果,以理論分析(解析法)、現代數學力學和實測法相結合運用先進的計算機技術,深入研究各種煤層地質及開采條件,不斷完善采場圍巖控制技術。

5.2研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術低成本巖層控制技術

目前,由于應用高壓注水、深孔預裂爆理堅硬頂板和應用化學加固技術存在工藝復雜、成本高的問題,因而需進一步研究開發新技術、新工藝、新材料來解決這些問題。

5.3放頂煤開采巖層和支架—圍巖相互作用機理

研究放頂煤開采力學模型、圍巖應力、頂煤破碎機理、支架—頂煤—直接頂—基本頂相互作用關系;運用離散元等方法研究頂煤放落規律,提出放煤優化準則和提高頂煤回收率的途徑。

5.4支護質量與頂板動態監測技術

在總結緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質量與頂板動態監測方面,應進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質量與頂板動態監測,同時應不斷完善現有的監測技術,發展智能化監測系統,改進監測儀表,使監測儀表向直觀、輕便、小型化方向發展。

6.煤炭地下氣化技術

煤炭地下氣化技術是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒,通過對煤的熱化學作用而產生可燃氣體的過程。煤炭地下氣化技術屬于一種特殊的采煤方法,它屬國際首創。煤炭地下氣化技術具有投資少、工期短、見效快、用人少、效率高、成本低、效益好等優點,尤其適合我國煤礦地質條件復雜、劣質煤比例高“、三下”壓煤嚴重的具體國情,具有廣闊的推廣應用前景。應繼續研究完善“長通道、大斷面、兩階段”和“礦井式氣化”兩種典型煤炭地下氣化工藝,進行較大規模的地下氣化試驗研究,摸索實現“兩個控制、三個穩定”的技術途徑,并實現連續、穩定生產探索應用的途徑。

7.結論

應用現代科學理論新方法與高新技術,研究解決采礦問題,探求采礦規律;采礦科學與其它科學的相互結合,豐富和擴展了煤礦開采技術,是當今煤礦開采技術的發展方向。

【參考文獻】

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第5篇

關鍵詞:煤礦開采 開采技術 發展方向

中圖分類號:TD821

1 采煤方法和工藝

采煤方法和工藝的進步和完善始終是采礦學科發展的主題。采煤工藝的發展將帶動煤炭開采 各環節的變革,現代采煤工藝的發展方向是高產、高效、高安全性和高可靠性,基本途徑是 使采煤技術與現代高新技術相結合,研究開發強力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤設備和生產監控系統,改進和完善采煤工藝。在發展現代采煤工藝的同時,繼續發展多層次、多樣化的采煤工藝,建立具有中國特色的采煤工藝理論。我國長壁采煤方法已趨成熟,放頂煤采煤的應用在不斷擴展,應用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高,急傾斜、不穩定、地質構造復雜等難采煤層采煤方法和工藝的研究有很大空間,主要方向是改善作業條件,提高單產和機械化水平。

2 深礦井開采技術

深礦井開采的關鍵技術是:煤層開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通 風、井巷布置等;需要攻關研究的是:深井圍巖狀態和應力場及分布狀態的特征;深井作業 場所工作環境的變化;深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進與支護技術與裝備;深井沖擊地 壓防治技術與監測監控技術;深礦井高產高效開采有關配套技術;深礦井開采熱害治理技術 與裝備。

3 “三下”采煤技術

提高數值模擬計算和相似材料模擬等,深入研究開采上覆巖層運動和地表沉陷規律,研究滿 足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統和優化參數,發展沉降控制理論和 關鍵技術,包括用地表廢料向垮落法工作面采空區充填的系統;研究與應用各種充填技術和 組合充填技術,村莊房屋加固改造重建技術,適于村莊保護的開采技術;研究近水體開采的 開采設計、工藝參數優化和裝備,提出煤炭開采與煤礦城市和諧統一的開采沉陷控制、開采 村莊下壓煤、土地復墾和礦井水資源化等關鍵技術。

4 優化巷道布置,減少矸石排放的開采技術

改進、完善現有采煤方法和開采布置, 以實現開采效益最大化為目標,研究開發煤礦地質 條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統,實現開采方法、開采布置與煤層地質條件 的最優匹配。

總結推廣神華集團大柳塔礦、潞安漳村礦實行全煤巷布置單一煤層開采,矸石基本不運出地 面,生產系統大大簡化,分別實現無軌膠輪、單軌吊輔助運輸一條龍,從井口直達工作面, 同時實現了綜采與綜掘同步發展,生產效率大幅提高的經驗的同時,重點研究高產高效礦井 開拓部署與巷道布置系統的優化,簡化巷道布置,優化采區及工作面參數,研究單一煤層集 中開拓,集中準備、集中回采的關鍵技術,大幅度降低巖巷掘進率,多開煤巷,減少出矸率 ;研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術,既是減少污染的一項有力措施,又簡化 了生產系統,有利于高產高效集中化開采,應加緊研究。

5 采場圍巖控制技術

(1)進一步完善采場圍巖控制理論。以科學合理、優化高效的巖層控制技術來保證開采活動 的安全、高效、低成本為目標,深入總結我國幾十年的礦山壓力研究成果,以理論分析(解 析法)、現代數學力學(統計分析預測、數值法)和實測法相結合運用先進的計算機技術,深 入研究各種煤層地質及開采條件,如急傾斜、大采高、大采深采場礦山壓力顯現規律及圍巖 破壞與平衡機理,不斷完善采場圍巖控制技術。

(2)研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術低成本巖層控制技術。 目前,由于應用高 壓注水、深孔預裂爆理堅硬頂板和應用化學加固技術存在工藝復雜、成本高的問題, 因而需進一步研究開發新技術、新工藝、新材料來解決這些問題。

(3)放頂煤開采巖層和支架-圍巖相互作用機理。研究放頂煤開采力學模型、圍巖應力、頂 煤破碎機理、支架-頂煤-直接頂-基本頂相互作用關系;運用離散元等方法研究頂煤放落 規律,提出放煤優化準則和提高頂煤回收率的途徑。

(4)支護質量與頂板動態監測技術。在總結緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質量與頂板 動態監測方面,應進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質量與頂板動態監測,同時應不斷完善現有的監測技術,發展智能化監測系統,改進監測儀表,使監測儀表 向直觀、輕便、小型化方向發展。

(5)沖擊地壓的預測和防治。通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現發生的機理;進一步完 善 沖擊性礦壓顯現監測系統,發展遙控測量和預報技術,完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優化 選擇專家系統。

(6)研究開發新型的支護設備。研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架,完善液壓支架性能和 快速移架系統,開發耐炮崩、輕 型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿。

6 小煤礦技術改造和機械化開采技術

實施國家關閉小煤礦,淘汰落后生產技術和生產設備,提高平均單井規模的技術政策,開發 小型煤礦機械化、半機械化開采技術和裝備,改進小煤礦的采煤方法和開采工藝,提高采煤 工作面的單產和工效;提高小煤礦的頂底板控制技術水平,最大限度地減少頂底板事故率。

7 煤炭地下氣化技術

煤炭地下氣化技術是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒,通過對煤的熱化學作用而產生可 燃氣體的過程。煤炭地下氣化技術屬于一種特殊的采煤方法,它屬國際首創。煤炭地下氣化技術具有投資少、工期短、見效快、用人少、效率高、成本低 、效益好等優點,尤其適合我國煤礦地質條件復雜、劣質煤比例高、“三下”壓煤嚴重的具 體國情,具有廣闊的推廣應用前景。應繼續研究完善“長通道、大斷面、兩階段”和“礦井 式氣化”兩種典型煤炭地下氣化工藝,進行較大規模的地下氣化試驗研究,摸索實現“兩個 控制、三個穩定”的技術途徑,并實現連續、穩定生產探索應用的途徑。

參考文獻

1 魏同,張先塵,王玉浚.中國煤炭開發戰略研究.山西科學技術出版社,1999

第6篇

關鍵詞:煤礦開采 新技術應用

1.推廣煤礦開采技術的必要性

經濟政策經過新一輪調整后,充分開發利用自然資源、倡導節能減排成為各行業關注焦點。煤礦資源一般充當燃燒原料,在電力行業中有重要應用,產出電能供給制造業保證生產。傳統煤礦開采模式受限于技術條件,采礦工藝、操作流程存在較多問題,浪費了大量煤礦資源,開采效率低下。積極推廣研發先進煤礦開采技術對提高煤炭行業的經濟效益、社會效益大有裨益。

(1)減少浪費。我國煤礦資源分布于各個地區,總儲量十分豐富。可觀的儲備量并不代表高的資源利用率,煤礦開采效率低下是煤炭行業長期面臨的困擾。借鑒吸收國內外先進采礦技術,能夠提高作業效率,也大大降低了資源浪費。以機械化作業代替人工作業,省時省力,是今后的發展方向。

(2)安全生產。領先的采礦技術能夠顯著提升開采效率,體現出高科技作業的巨大優勢。另外,新型煤礦開采技術也是安全生產的重要砝碼,能夠明顯降低意外事故發生率。我國的煤礦資源多分布在偏遠山區,多功能采掘設備和智能化調度控制系統,能夠建立“安全、穩定、可靠”的采礦作業流程。

(3)提高經濟效益。科學技術是第一生產力,是提高經濟效益的第一動力源。煤礦開采已經不是簡單意義上的提供能源,而形成了以資源開采為基礎的龐大產業鏈,在國家宏觀調控的背景下,煤礦產業是GDP的重要組成部分。推廣先進煤礦開采技術促進了產業結構升級,有效改善了采礦業的產量、質量、工作效率等指標,推動了行業的整體發展。

2.煤礦開采新技術應用

2.1矸石不出井充填置換煤技術

縱觀一系列煤礦生產安全問題,其根源就是煤矸石露天排放和地表塌陷,這兩者也是影響礦區安全生產的重要原因;同時,大量“三下”(大型建筑物下、鐵道下、河流下)積煤嚴重延緩了煤炭資源的有效利用,這也是煤礦資源開采效率居低不下的主要原因之一。井下分矸系統很好地解決了井下煤矸石分揀轉運問題,為實現煤矸石不出井直接沖天采空區奠定了基礎。此項煤礦開采技術需要機械化煤矸石充填液壓支架、自壓矸石充填機、可伸縮式皮帶輸送機等幾種核心設備。長壁綜采工作面矸石充填工藝解決了一系列技術難題,使得矸石充填工藝和長壁綜采回采工藝相輔相成,并拓展了矸石充填技術的應用范圍。V型皮帶、高速動力拋矸機等設備也對煤矸石運輸、控制巖層地表偏移、密實充填采空區等技術難題的解決提供了可能。不出井充填置換技術形成了長壁普采、井下充填采空區和炮采生產一體化技術體系,降低了礦工的勞動強度,并大大提高了生產效率。另外,該技術是企業獲得了跳躍式發展,取得了良好的社會經濟效益,對于解決煤矸石廢棄物井下處置、三下資源有效利用、提高采礦效率等一系列問題具有重要意義。

2.2保水采煤技術

保水采煤技術的應用前提是水煤混合,有水才有保的必要,有煤才能開采。采煤的同時保水,是出于保護環境的要求。采煤過程難免會造成地下水滲漏,保水采煤的究竟如何控制這個度,就給保水采煤技術的研究應用提供了空間。在確定保水程度時要考慮兩個指標:首先是不能造成泉水大幅度減流或干涸,應使得泉水流量至少保持原有流量的八成;再者不能影響植被生長,不破壞植被的生長狀態。保水的目的就是地下水位下降也能確保植被的正常生長和生物多樣性。另外,還要綜合考慮風沙區生態環境、農林地下水位、生態環境和水資源和諧共處等因素,協調好煤礦開采和地下水生態系統間的關系。保水采煤既要在礦區規劃階段合理選擇開采區域,也要采取科學合理的采煤技術和工藝方法。開采前要組織專門人員對開采區地質條件進行充分勘探,結合當地實際情況選擇最佳采礦點,以免給采礦工程帶來不利影響。對于煤層埋藏較淺的區域應推廣充填開采和限高開采技術。對于深埋礦藏或含水量較低的礦區,應推廣長壁綜采技術。開采技術多種多樣,但都離不開采空區地下水位監測系統,要時刻監視采空區地下水位,使得水位基本穩定,并保持在一定的埋身區間內,不破壞珍貴的生態植被系統。

2.3煤炭地下氣化技術

該技術將采煤工作面的煤炭通過特殊方法進行燃燒,并產生一定量的可燃氣體。這項技術在國際上應用不多,屬于一種全新技術應用。煤炭低下氣化技術投資小、用時短、見效快、成本低、效率高,這些都優于傳統采煤技術,比價適合我國地質條件惡劣、地質構造復雜、煤炭質量差的礦藏區。這項技術在我國有很大的應用發展前景。相關研究部門應積極探索地下氣化技術,以確保科學、安全、高效的采煤作業。

參考文獻:

[1]劉慶吉.關于加強煤礦開采沉陷控制與預防[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2011.

第7篇

【關鍵詞】煤礦;采掘作業;方法

煤炭開采中,地下作業是一重要特點,煤炭井工開采前,要進行井筒開鑿,而且在井筒開鑿時要和地下連通。隨著科學技術的不斷改進,煤炭采掘技術得到了提高。在我國煤炭一直是重要的能源供應,經濟發展建設以及人民的生活都離不開煤炭供應,因此要提高煤炭的采掘技術。煤炭資源儲藏在地下,開采需進行地下作業。開采前,要先開鑿井筒,然后使井筒與地下相連,然后是巷道掘進,在不斷掘進巷道過程中,要現行布置采煤工作面,還要有及時的支護工作,以此來保證開采人員的安全,開采結束后會在地下形成一個采空區,這時進行支護工作是必要的。在煤礦開采中有許多重要的開采環節,這些環節都相當復雜。在煤礦開采中,地下作業要經過許多環節,才能將礦產運輸到地面上來。因此要對采煤方法進行優化,引進新的采煤方法,以此來提高煤礦生產效率,提高煤炭企業的經濟效益。

1 采煤技術遵循的基本原則

在井工煤礦開采中,對采煤技術的要求很高,而選擇適宜的采煤技術是極其必要的,具體要遵循以下方法:其一是采煤技術選擇的技術準則,在選擇采煤技術時,首先要考慮采動所產生的影響和具體的影響程度。在井工煤礦開采中,會發生地表移動現象,而地表移動現象則會造成地表變形,地表移動及地表變形都是井工煤礦開采所表現出來的特征。因此在井工煤礦開采中,首先要對地表移動和地表變形這兩種情況作出具體的分析和考慮,煤層埋藏較淺的地域,要充分進行考慮。其二是有必要計算資源的回收率,在煤礦開采前,一定要降低影響順利開采的因素,這樣才能實現經濟效益最大化,而對這些因素進行充分考慮時,一點要計算煤礦回收率。在開采煤礦過程中,首先是保證煤礦開采安全,其次要對煤礦開采中所要投入的財力、物力以及人力進行準確計算,對煤礦開采所能帶來的經濟效益同樣要進行準確計算,如果在開采中,所支出的比收入的多,相應的煤礦開采就沒必要了。因此煤礦開采前,資源回收率的計算是極其必要的。在煤炭生產過程中,既能保證生產施工的安全性,又能獲得一定的經濟效益。

2 煤礦開采技術的合理優化

在我國的社會經濟發展中,煤炭資源占據著重要的地位,煤炭資源的不斷開發和利用,導致新問題的出現,即煤炭資源消耗量。隨著對煤炭資源的不斷開發,由于煤炭是不可再生資源,因此逐年的消耗,導致了資源日益減少。這就要求煤炭采掘技術要做出相應改進,高效節約煤炭的同時,提高了煤炭采掘作業效率。隨著我國經濟的快速發展,對我國目前存在的各行業都提出了新的要求。基于我國目前煤礦采掘技術的發展狀況,已經與新形勢下的市場經濟發展所需不相適應,因此有必要對我國目前煤礦采掘技術進行改進。

2.1 離層注漿

在煤礦開采中,地面淪陷是常出現的情況,為了使煤礦開采能夠順利進行,有一種新的煤礦開采方法,如離層注漿法,在使用這種方法時,能夠控制并減緩地面淪陷的情況。煤礦開采中,使用離層注漿法時,一定要先分析覆巖結構,在選擇離層帶時要非常準確,掌握離層的發展規律,這樣離層注漿在使用過程中就能夠達到較好的使用效果。離層注漿法在具體的應用操作中,不論地表沉降多快,都能夠起到較好的使用效果,且可以很好地保護建筑設施。在對煤礦采空區進行填充時,離層注漿法的使用能夠有效控制覆巖下降速度,還能夠有效控制地表沉降速度,在離層注漿方法的使用中,首先要在地面打孔進入離層帶,然后將填充材料從這個孔進行高壓注入。填充離層帶能夠有效控制覆巖下降狀況,而且覆巖巖體經過填充物的支撐能夠起到很好的作用。離層帶注漿施工有許多優點,離層帶注漿施工要在地面上進行,這樣能夠方便煤礦地下開采施工,離層帶注漿施工中,投資較少,施工易操作。

2.2 條帶開采

在煤礦開采中,條帶開采是一項較為特殊的開采技術,開采前要先劃分煤層,具體要進行條狀劃分,然后在此基礎上加大寬度進行煤層開采,在開采中還要留下相應的寬度不予開采。預留煤層寬度的具體作用是支撐整個煤層,防止地表發生移動狀況,這種施工方法的采用能夠有效避免地表變形情況。選擇開采方法時,要保證煤層有足夠的強度和穩定性,開采煤層中,不僅要保證支撐煤巖層能夠支撐較長時間,同時要保證煤巖層的支撐效果要相當好,只有這些條件均被滿足的情況下,預留煤層才起到了真正的作用。在選擇煤層預留寬度以及煤層開采寬度時,一定要在開采前進行相應的檢驗,借鑒以往開采的經驗,準確計算開采寬度,保證生產效益的同時,也要保證生產的安全性。

2.3 巷道布置優化

對于井工煤礦開采而言,矸石排放的減少是優化巷道布置和礦井開拓的方式,要從少做巖巷、多做煤巷的開采原則入手,從整體上減少或者消除礦井矸石排放量。在巖層中開挖井底硐室之外,要將全部的開拓巷道布置在煤層中,這是全煤巷開拓開采的方式。全煤巷開拓開采方式不僅對煤炭的清潔生產有利,而且在具體的建設中,投資較少,而且投產快,但是要求煤巷支護技術水平要高。在多煤種、多煤層的條件下,要對煤層能源研究的開采煤層及開采程序搭配關系進行研究,控制好一定的開采比例,減少生產原煤的總排矸和總灰分量。

2.4 煤炭地下氣化技術

在煤炭開采中,煤炭地下氣化技術也是一種較為特殊的煤炭開采方式,有效控制地下煤炭的燃燒,通過控制煤炭的熱化學作用,來控制可燃氣體產生。煤炭地下氣化技術應用工期短、投資少、效益好而且見效也快。在煤礦中劣質煤比例高、地質條件復雜單位情況下,該技術能夠得到很好的應用,因此具有良好的應用前景。煤炭地下氣化技術的完善和研究要與大斷面及長通道的礦井相結合,大規模地下氣化實驗能夠轉換為穩定連續的生產力。

2.5 清潔開采技術

在煤炭開采中,粉塵污染處理技術是避免產生瓦斯的重要技術。在煤礦生產過程中,要將煤層中的瓦斯進行預先抽放,這樣能夠有效減少瓦斯在生產過程中的涌出量,在保證安全生產的同時,又相應地減輕了瓦斯排放對環境造成的污染。在粉層處理中,主要采用高壓水鋪助切割降塵技術以及高壓噴霧技術,對采煤機切割時粉層的產生進行有效控制,與此同時也減少了事故的產生。此外通過聲波霧化除塵、泡沫除塵、通風除塵等方法,綜合處理粉塵的產生。在高污染水處理中,利用松散地層進行污染水的過濾,使之達到生產用水標準,浮選尾媒處理工藝流程,實現了洗水閉路、煤泥回收循環,提高了經濟效益。

參考文獻:

[1]李連彬,吳未萍.煤礦采掘作業中粉塵的產生機理與治理措施[J].民營科技,2013(05).

[2]李建林.煤礦采掘作業中的粉塵污染問題及治理措施[J].山西煤炭,2013(09).

第8篇

關鍵詞:煤炭資源 采煤技術 現狀 建議

一、地方煤礦采煤技術的現狀

地方煤礦目前的采煤技術多為綜采,國有重點煤礦大多以此方法為主;普采,這是地方國營煤礦常用的方法;除此之外還有炮采,地方國營煤礦和鄉鎮煤礦都采用此種方式。而爆破采煤技術、普通機械化采煤技術、綜合機械化采煤技術被譽為采煤的三大工藝,目前以綜合機械化采煤技術來作為地方煤礦采煤技術的領導技術。

1.1爆破采煤技術

爆破采煤技術指的是采用爆破的手段來獲取煤礦,然后人工進行裝載,運輸采用機械化的方式,工作空間頂板的支護采用用單體支柱。其采煤的工藝主要包括有打眼孔、放炮、人工裝煤、機械運煤、移輸送機、單體支護等等。

1.2普通機械化采煤技術

所謂的普采,指的就是普通機械化采煤技術,其最主要的特點就是在采煤過程、落煤過程以及裝煤過程均實現機械化,其余的工藝和爆破采煤技術基本是相同的。

1.3綜合機械化采煤技術

綜采指的是綜合機械化采煤技術,其工藝是在破煤、裝煤、運輸、支護等主要生產環節均全部實現機械化的技術,綜合機械化采煤技術是地方煤礦當下最為先進的采煤工藝。煤層比較理想、地質條件比較好的煤田,應大力提倡綜采。

2、目前地方煤礦采煤行業存在的不足

2.1,煤礦平均規模小,經濟效益差

地方煤礦現有的中小型煤礦數量較多,國有重點煤礦平均能力也偏低,比國外平均規模低,因而全員效率、經濟效益均差。

2.2采煤技術水平差別大,總體水平偏低

地方煤礦雖然擁有一些技術和設備都是一流的煤礦,但絕大多數煤礦的采煤技術都處于滯后階段,還有一些技術、設備相當落后的鄉鎮小煤礦,黑礦在一定程度上還是存在的。

2.3采煤設備可靠性差,安全事故較多

地方煤礦有一部分煤礦的采煤設備質量差,可靠性低,而且存在相當大的安全隱患,井下作業設備比較簡陋,存在很大的安全隱患,沒有顧慮到工人的生命安全,一部分煤礦有待加強。

二、地方煤礦采煤業的發展及趨勢

中國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一。煤種齊全,為地方煤礦發展煤炭工業提供了必要的基礎條件。

近年來,煤炭工業在地方煤礦國民收入中占據了越來越多的部分,使原先落后的回采工藝逐步的得到改善,大約在20世紀60年代推行了普通機械化的采煤技術和工藝,隨即在70年代便推出了綜合機械化的采煤設備及工藝,使得地方煤礦的采煤技術得高了極大的提高。

80年代對地方煤礦采煤業來說是一個全新發展的階段,連采技術及裝備被全面的推廣,綜采工藝開始面向電牽引、大功率、程序化的方向發展,煤礦的生產技術也在逐步的提高。

到了90年代,是地方煤礦高產高效的礦井建設的時期,到2005年,已經建成了以神東、兗礦為代表的高產高效并且具有現代化的礦井一共184個,年產量為百萬噸的綜采隊共有195個。

隨著21世紀的到來,高新技術成了科技發展的方向,其中以生物工程、信息技術、材料科學等作為發展的主要代表。而傳統的煤礦開采工業,其技術含量較低,缺乏產品附加值,它的發展收到了高新技術的威脅。并且煤炭開采和環境的破壞也開始引起了人們的關注。由于地方煤礦資源相對饋乏,在以后相當長的時間內煤炭仍是作為主要能源使用,因此,煤炭行業的改革是必要的舉措。

三、對采煤技術發展的建議

作為煤礦生產的中心環節,采煤技術除了受到資源的限制外,其技術工藝的實用性和先進性起到了主要的決定作用。采煤技術要遵循高產、高效、高安全及煤炭高回采率的原則。一部分中小型煤礦由于管理水平的限制,在采煤方法上比較落后,造成地方煤礦煤炭資源回收利用率較低,因此,采煤技術需要改進。

1、優化采煤技術

地下作業是采煤工作的最大特點,在進行煤礦低下開采時,經常會涉及到很多環節的同時開展,同時,供需復雜,需要以開采作為中心,進行挖掘、通風、排水等多個環節的同時進行,這時對采煤技術的優化就成為了一種必然趨勢。采煤技術的優化,指的就是在礦區采用先進的采煤方法,并且對相關的生產系統進行優化和改造,使生產組織和作業方式都隨之進行變革,達到提高生產效率的目的,進而實現經濟效益與社會效益的有機結合。

2、采煤的高新技術應用

要使煤礦行業進行高產、高效、安全的開采,就必須改造傳統的開采方式,采用新的技術和設備,主要包括下面幾點。

2.1借鑒國外采煤的先進技術,實驗無人采煤的程度,不斷發展采煤技術,提高采煤的效率。

2.2對開采技術中遇到的難題進行研究,找出有效地解決辦法,在展開進一步的理論研究上,運用新技術,完善采煤的相關技術,使其成為真正的高產、高效、高回收率、高安全的開采方法。

2.3根據開采條件及地區資源情況,選擇適宜的開采技術,讓資源發揮最大優勢,同時輔助相關技術支持,提高資源利用率,減少浪費至關重要。

2.4環保型的采礦技術的發展和環境保護的問題成了全球性的戰略課題。聯合國以及世界自然保護同盟等共同發表了保護地球的聲明。因此,煤炭的開采技術的發展要考慮到環境因素,在提高資源回收率的同時,又不對環境造成破壞,使煤炭工業可持續發展。

總之,環境問題與資源發展問題共存,地方煤礦的煤炭工業要飛快發展,必須經過一次洗禮,煤礦要在確保礦井安全生產的前提下,經過技術改造、采用先進的采煤技術后,提高礦井生產能力,因地制宜采用最優化的精細化采煤技術,從而提高煤礦的資源回收率,達到節約煤炭資源、實現潛在節約能源的效果。

參考文獻:

[1]楊新安.21世紀的采煤技術[J].中州煤炭,2001,(03)

[2]《煤礦開采》期刊征稿簡則[J].煤礦開采,2005,(04)

第9篇

[關鍵詞]煤礦采掘工作面;頂板管理;存在的問題;處理方法

中圖分類號:TD327.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)19-0023-01

0 引言

煤礦采掘工作面的安全問題一直以來都是煤炭行業關注的主要問題,為了保證煤礦的安全生產,最重要的是做好煤礦采掘工作面的頂板管理工作,防治頂板事故的發生,從而保障井下作業的安全性與高效率,進而推動煤礦事業的和諧發展。

1 煤礦采掘工作面出現頂板事故的原因分析

1.1 煤壁附近要素的影響

采掘煤礦是在地下,因此地質狀況會嚴重地影響煤礦的開采。在進行采掘的時候,如果影響到原生裂縫,那么會使煤層面板的應力復雜化,進而增加巖塊的游離性,不利于煤礦作業的順利進行。在開展井下爆破或者是支護的情況下,倘若煤層不夠牢固,再有爆破形成的崩塌情況,那么會增加煤層頂板的壓力,進而導致二次崩塌和頂板事故的出現。

1.2 工作面兩端位置的影響

實際上,在采掘煤礦的時候,務必結合場地施工的地形狀況決定工作面兩端的機尾和機頭的位置的移動。可是,在進行移動的時候,倘若超出了支護構造,那么會導致頂板出現一些松動,在嚴重的情況下會造成全部頂板的松動、下落,進而導致頂板事故。在煤礦生產實踐當中,施工者常常難以對直接定的現狀和工作面兩端的移動進行有效地控制。為此,在移動的過程中,需要結合工作面的實際采掘現狀,按部就班地移動棚腳,防止頂板出現松動和下落的情況。

1.3 連接巷道的冒頂事故

根據一部分煤層的直接頂面臨構造采動以及原生裂縫的情況,如此的構造常常會導致裂縫的互相交錯,進而使形式多樣的游離巖塊形成。出現冒頂情況的原因是在井下爆破或者是支護的過程中,由于支護的傾斜或者是不牢固進而造成煤幫附近具備太大的壓力,這樣最后會被壓塌。倘若煤層自身不具備強度較高的片幫抵抗力,那么會逐步地減小空間支護能力,最終會造成冒頂現象的出現。

1.4 頂板破碎的事故

在煤礦采掘當中,出現故障面坍塌在很大程度上是因為斷層帶地層的軟化。為此,施工者在采掘的過程中,通常會借助泥質材料來填充巖層,這樣做的目的是為了實現巖石整體性和穩定性的提升。除此之外,還應當結合煤礦井下由于爆破而破壞巖層的情況,倘若其形狀或者是構造出現了變化,那么會增加頂板的負面壓力,在壓力到達頂板的最大許可值的情況下,冒落的情況會出現,從而不利于煤礦采掘效率的提升。

1.5 放頂線附近的冒頂事故

一般而言,在采掘煤層的時候,倘若過快地掘金煤層,那么會增加頂板下沉的速度,進而使很多大型的游離巖塊形成,這不利于回柱工作的正常進行。為此,在采掘煤礦的時候,倘若放頂線的附近缺少穩定性,那么不但會對全部煤層的穩定性產生影響,而且在回柱的過程中還會造成頂板冒落的情況,從而對施工者的施工安全性產生影響,最終延誤回拆。

1.6 掘進巷道的事故

煤礦采掘牽涉到非常多的要素和危險系數較高,掘進巷道是煤礦采掘工作十分重要的一個組成部分,掘進巷道會出現比較多的事故。在進行掘進的時候,常常會由于工作的失誤而導致頂部巖體的松動和破裂,可能還會造成煤礦礦井的坍塌。為此,在掘進巷道的過程中,實施有效的支護非常關鍵,這樣可以避免巖體出現冒落的情況。

2 采掘工作而頂板管理存在的主要問題及措施

2.1 強化頂板管理,增強煤層穩定系數

在實際的煤礦開采過程中,要對開采的煤層頂板進行強化管理。一是按標準制度進行管理。為確保煤礦安全生產、高效生產,要求施工人員與管理人員必須嚴格按照國家頒布相關標準和制度,在把握好煤礦的采掘質量的基礎上,對開采煤礦的工作面頂板按照相關標準進行管理。特別注意的是,必須定期對頂板的支護進行檢查和質量審核,以保證頂板的穩固性。二是做好頂板支護工作。在開采工作面上進行特殊支護作業時,必須提前做好支護工作,嚴格各項檢查標準,以降低安全事故的發生率。

2.2 加固局部煤層頂板

隨著現代化礦井開采深度的越來越大,煤層之間的壓力相應增大,很容易導致煤巖層發生離層現象、最終因為頂板的壓力過大,頂板的自身穩定性將會越來越小,因此,在進行煤礦采掘的工作面頂板管理中,局部的煤層支護更需要得到重視,要以加強煤巖層的支撐力為目標,降低防范冒頂事故的發生率。

2.3 選擇對應的頂板支護形式

就局部厚煤層的回采支護方式來說,主要采用的是在構造帶兩側進行支護的方式,這種方式是通過局部充填來取代垮落的煤層,來實現對頂板的管理,利用這樣巧妙的構造,使得支撐完整,同時提高了煤層的穩定性,具有支撐能力大、控制范圍廣且操作性較強、比較穩定等優勢。但隨著采礦高度的升高,礦井中的礦壓現象也逐漸顯露出來,這也導致了支柱的升高,從而穩定性降低的現象。當支柱中心的位置發生改變時,很可能直接傾倒,最終出現安全事故。所以,要針對不同的實際情況,應選擇對應的支護形式,進一步提高頂板的穩定性。

2.4 做好巷道頂板的管理

要想做好巷道頂板的管理工作,首先要掌握巷道開掘后圍巖體的范圍及圍巖應力的分布情況。需根據巷道圍巖應力的因素:圍巖的性質,巷道所處的深度、巷道周圍的地質構造、水文變化、巷道的斷面形狀等,了解圍巖應力分布情況及在此應力作用下圍巖的變形和位移后,才能選擇合適的支護材料和支護形式,達到維護巷道的目的。其次要從有利于巷道圍巖的穩定性出發,合理選擇巷道的施工方法,減少各個工序對頂板管理的影響。最后按照作業規程規定控制工作面空頂距離和臨時支護的長度,盡可能縮短工作面空頂時間和臨時支護巷道的長度。

3 結語

綜上所述,針對煤礦采掘工作面頂板的管理工作,在實際的工作中必須加強多方面的監管,完善各項開采保護措施,并搞好工作面頂板的管理基礎工作,進一步提高相關人員的安全生產意識,減少煤礦采掘頂板安全問題,才能全面的提高煤礦采掘工作的效率。

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