時(shí)間:2022-04-10 10:38:12
序論:在您撰寫煤礦開(kāi)采技術(shù)論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘 要:深入分析了我國(guó)煤炭開(kāi)采的現(xiàn)存問(wèn)題,總結(jié)闡述了綠色開(kāi)采的技術(shù)體系構(gòu)成,調(diào)查研究了相關(guān)保障技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),論證了以關(guān)鍵層理論為基礎(chǔ)綠色開(kāi)采是煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:綠色開(kāi)采;關(guān)鍵層理論;保水開(kāi)采;充填開(kāi)采;煤炭氣化
2009年12月7~18日,世界各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人齊聚丹麥?zhǔn)锥几绫竟?,協(xié)商如何共同遏制全球變暖,如何保護(hù)我們賴以生存的空氣、水、土地和食物。然而會(huì)議沒(méi)有達(dá)成全球亟需的氣候保護(hù)協(xié)議,以不具法律約束力的《哥本哈根協(xié)議》草草收?qǐng)?,加劇了人們?duì)全球氣候惡化的擔(dān)憂。如何應(yīng)對(duì)全球氣候變化,是每一個(gè)國(guó)家、每一個(gè)行業(yè)都有責(zé)任、有義務(wù)深入研究和思考的問(wèn)題。
中國(guó)作為世界上主要的發(fā)展中國(guó)家,近些年在溫室氣體減排方面做了很多卓有成效的工作,全國(guó)各行業(yè)積極倡導(dǎo)和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展、和諧發(fā)展觀及循環(huán)經(jīng)濟(jì)等技術(shù)理念。正是在這個(gè)過(guò)程中,2003年錢鳴高院士提出了“綠色開(kāi)采”的理念[1-2],為煤炭行業(yè)的發(fā)展指明了方向。
1.我國(guó)煤礦開(kāi)采存在的問(wèn)題
我國(guó)“富煤、貧油、少氣”的能源賦存狀況決定了能源消費(fèi)必須以煤為主,一次能源消費(fèi)中有70%~75%來(lái)源于煤炭,煤炭行業(yè)的健康發(fā)展關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的全局。多年煤炭開(kāi)采帶來(lái)一系列環(huán)境和安全問(wèn)題,屢屢為人詬病。
1.1 安全問(wèn)題
2009年12月21日,黑龍江龍煤集團(tuán)鶴崗分公司新興煤礦發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故,再次引發(fā)公眾對(duì)煤礦安全,特別是群死群傷公眾事件的關(guān)注和深層思考。煤礦事故頻發(fā)的原因何在,如何從根本上杜絕大型和特大型傷亡事故,不斷拷問(wèn)著各級(jí)監(jiān)管、經(jīng)營(yíng)和科研服務(wù)單位。我國(guó)煤炭安全事故頻發(fā)有著諸如井工開(kāi)采量大、小煤礦安全裝備和生產(chǎn)工藝落后、行業(yè)多年安全欠賬嚴(yán)重、科技投入不足以及技術(shù)與管理人才流失嚴(yán)重等客觀原因。從2006年起,國(guó)家加大對(duì)煤礦安全投入和治理,煤礦安全的總體形勢(shì)是好轉(zhuǎn)的,在產(chǎn)量增加的同時(shí),死亡人數(shù)逐年下降,多年來(lái)煤炭產(chǎn)量以近2億t/a的速度遞增,而百萬(wàn)噸死亡率逐步下降。如何推動(dòng)煤炭安全形勢(shì)的進(jìn)一步好轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)以人為本與本質(zhì)安全型的和諧礦區(qū),是煤炭行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。
1.2 環(huán)境問(wèn)題
主要包括由于地下采掘引起的地面塌陷、水土流失、沙漠化、采煤廢水排放以及煤矸石露天堆放污染等。
我國(guó)煤炭開(kāi)采主要采用冒落法管理采空區(qū)頂板,造成地面沉降和陷落,因而引發(fā)村鎮(zhèn)、鐵路、橋梁和地面管線設(shè)施破壞。大量的農(nóng)田因塌陷、鹽漬化和水土流失無(wú)法耕種。礦井開(kāi)采過(guò)程中的大氣降水、地表水、地下水及生產(chǎn)用水涌入井下而成為礦井水,目前礦山的年排水量約為22億m3。以山西省為例[1],采煤破壞地下水達(dá)4.2億m3/a,導(dǎo)致井水水位下降或干涸共計(jì)3 218個(gè),影響水利工程433處、水庫(kù)40座及輸水管道793.89 km,造成1 678個(gè)村莊,81.271 5萬(wàn)人以及10.824 1萬(wàn)頭牲畜飲水困難。《山西省煤炭開(kāi)采對(duì)水資源的破壞影響及評(píng)價(jià)》顯示,該省因采煤漏水和礦井水排放等造成的經(jīng)濟(jì)損失累計(jì)達(dá)300多億元。
我國(guó)現(xiàn)有煤矸石山1 500余座,歷年堆積量達(dá)30億t,占地超過(guò)5 000 hm2,在大氣降水淋溶時(shí)還會(huì)進(jìn)一步污染周圍水體、農(nóng)田和地下水。目前有自燃現(xiàn)象的矸石山約140多座,自燃過(guò)程中產(chǎn)生大量的硫化物等有毒有害氣體,成為大氣污染源。
礦井瓦斯主要是礦井中由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體。它既是煤礦重大安全事故的禍根,又是一種嚴(yán)重的溫室效應(yīng)氣體。研究顯示,甲烷造成的溫室效應(yīng)在全球氣候變暖中所占份額為15%,僅次于二氧化碳。等量甲烷造成的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍。據(jù)初步估計(jì)[2],我國(guó)2 000 m以淺范圍內(nèi)具有30~35萬(wàn)億m3煤層氣資源,居世界前列。但由于我國(guó)煤層透氣性差,難以在開(kāi)采前抽出。建國(guó)以來(lái),我國(guó)煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出事故1 500余次,2001年由于瓦斯事故的死亡人數(shù)占煤礦總死亡人數(shù)的40%。煤V每年排放瓦斯70~190億m3。
2.綠色開(kāi)采理論體系與總體框架
綠色開(kāi)采理念是在科學(xué)采礦三原則(安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì))的指導(dǎo)下提出的,強(qiáng)調(diào)在現(xiàn)有采煤理論、方法和技術(shù)的基礎(chǔ)上,發(fā)展與創(chuàng)新采礦科學(xué)技術(shù),從廣義資源的角度上認(rèn)識(shí)和對(duì)待煤、瓦斯和水等一切可以利用的各種資源。其基本出發(fā)點(diǎn)是防止或盡可能減輕開(kāi)采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響,以期取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[1]。
煤礦開(kāi)采引發(fā)的環(huán)境與安全問(wèn)題無(wú)不源于采礦活動(dòng)造成的巖層運(yùn)動(dòng),進(jìn)而引起周圍巖體的應(yīng)力場(chǎng)、節(jié)理裂隙場(chǎng)和瓦斯運(yùn)移場(chǎng)等相關(guān)物理場(chǎng)的變化,因此,研究綠色開(kāi)采技術(shù)必須以科學(xué)先進(jìn)的巖層控制理論為基礎(chǔ),錢鳴高、繆協(xié)興及許家林等人提出的關(guān)鍵層理論[3-5]為科學(xué)采礦的實(shí)施提供了理論基礎(chǔ)。
在科學(xué)采礦的總體框架體系內(nèi),主要包括保水開(kāi)采、煤與瓦斯共采、充填與條帶開(kāi)采和離層注漿減沉、煤巷支護(hù)和部分矸石井下處理以及煤炭地下氣化等五大技術(shù)方向。
3.主要技術(shù)現(xiàn)狀
近40年來(lái),我國(guó)共發(fā)生礦井突水事故2 000余次,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)40多億元。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)國(guó)有煤礦中半數(shù)具有突水危險(xiǎn)性,且突水危險(xiǎn)越來(lái)越嚴(yán)重。同時(shí),山西、陜西和內(nèi)蒙古等缺水地區(qū)也急需解決煤炭保水開(kāi)采的問(wèn)題。關(guān)鍵層理論認(rèn)為[1],煤炭采出后,隨著關(guān)鍵層的破斷,在該區(qū)域內(nèi)地下水將形成下降漏斗。地下水位能否恢復(fù),取決于隨著工作面的推進(jìn),上覆巖層中是否含有軟弱巖層(事實(shí)上它是研究地下水滲漏的“關(guān)鍵層”),及其能否經(jīng)重新壓實(shí)導(dǎo)致裂隙閉合而形成隔水帶。這說(shuō)明從技術(shù)上把握了關(guān)鍵層的破斷規(guī)律,可以有條件開(kāi)采受水患威脅的優(yōu)質(zhì)煤炭資源。
煤與瓦斯共采技術(shù)充分利用了煤炭開(kāi)采中上覆巖層的礦壓活動(dòng),著重對(duì)卸壓煤層的抽采時(shí)機(jī)把握和抽采工藝優(yōu)化。在這項(xiàng)技術(shù)上,以袁亮院士為代表的課題組,創(chuàng)造性地解決了我國(guó)淮南礦區(qū)低透氣性煤層群開(kāi)采的關(guān)鍵問(wèn)題。該技術(shù)將高瓦斯、高地壓和低透氣性煤層群的技術(shù)難題統(tǒng)一考慮,以沿空留巷的方式一體化解決高瓦斯、高地溫、高地壓、井巷失穩(wěn)、瓦斯突出和沖擊地壓等開(kāi)采技術(shù)難題,通過(guò)通風(fēng)降溫和簡(jiǎn)化采掘接替,實(shí)現(xiàn)連續(xù)開(kāi)采,并為高效抽采瓦斯和治理煤層群瓦斯提供最佳的工作空間,提出基于快速留巷Y形通風(fēng)抽采卸壓瓦斯的煤氣共采技術(shù)路線。這項(xiàng)技術(shù)在排除低透氣性難抽瓦斯安全隱患的同時(shí),改善了作業(yè)環(huán)境,扭轉(zhuǎn)了采掘銜接緊張的不利局面,較好地貫徹了安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的科學(xué)采礦三原則。
4.結(jié)語(yǔ)
煤礦綠色開(kāi)采是我國(guó)煤礦發(fā)展的必然方向,是和諧礦區(qū)建設(shè)的重要指導(dǎo),有著以關(guān)鍵層理論為基礎(chǔ)的實(shí)施依據(jù),框架體系內(nèi)主要技術(shù)的發(fā)展將為我國(guó)煤炭開(kāi)采中實(shí)現(xiàn)安全高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保提供重要保障,達(dá)到煤炭行業(yè)“低開(kāi)采、高利用、低排放”的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
摘 要:21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)信息技術(shù)及科技發(fā)展取得了前所未有的成績(jī)。伴隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升,人們的資源環(huán)保意識(shí)也逐漸的加強(qiáng)。煤礦開(kāi)采,一直都是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)重要組成部分,其為社會(huì)的進(jìn)步及滿足人們的日常能源使用方面發(fā)揮出了不可替代的作用。但是在煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,也出現(xiàn)了一些讓人擔(dān)憂的問(wèn)題,亟待人們研究解決。因此,該文從煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)方面入手,對(duì)煤礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了分析,針對(duì)如何創(chuàng)新解決這些問(wèn)題,給出了一定的建議對(duì)策,以期與大家共同交流。
關(guān)鍵詞:煤礦開(kāi)采技術(shù) 發(fā)展 問(wèn)題
煤炭是我國(guó)重要的基礎(chǔ)性能源及原料。煤炭工業(yè)也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要命脈及重要的能源安全基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。因此,關(guān)于煤礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展,也必然得到了人們密切的關(guān)注。就目前來(lái)看,我國(guó)在煤礦開(kāi)采的綜合技術(shù)及效率方面,依然比較落后,開(kāi)采技術(shù)及管理模式也相對(duì)陳舊,所以已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)下時(shí)展的需求[1]。如何對(duì)煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題,進(jìn)行科學(xué)的探討及創(chuàng)新的解決,確保我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)的價(jià)值和效率真正得以發(fā)揮,成了當(dāng)前煤礦開(kāi)采工作所面臨的重要研究課題。
1 煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
21世紀(jì)以來(lái),人類社會(huì)的發(fā)展對(duì)資源及環(huán)境問(wèn)題的重視程度越來(lái)越高,國(guó)際相關(guān)組織也制定和頒布了一系列的提議和規(guī)定,可見(jiàn),資源環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成了當(dāng)前人類社會(huì)發(fā)展所共同面臨的重大性問(wèn)題[2]。而煤炭資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程,在一定程度上也存在著對(duì)自然環(huán)境的污染和破壞,且影響巨大,這一點(diǎn)在我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,表現(xiàn)得尤為明顯。眾所周知,煤炭是我國(guó)主要使用的一次性結(jié)構(gòu)能源,在使用燃燒過(guò)程中,會(huì)大量釋放一氧化碳和二氧化碳等有害氣體,導(dǎo)致對(duì)大氣的污染及溫室效應(yīng)的發(fā)生;同時(shí),由于開(kāi)采技術(shù)條件及思維較為傳統(tǒng)及落后,在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,也會(huì)對(duì)水資源及土地資源等造成一定的污染及破壞,給人類生存帶來(lái)了一定的安全隱患,也嚴(yán)重制約了煤礦企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。而新時(shí)期,隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),也為煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展指明了目標(biāo)和方向,那就是:創(chuàng)新及改善原有傳統(tǒng)落后的開(kāi)采方式,由粗放型向節(jié)約型開(kāi)采轉(zhuǎn)變、由破壞浪費(fèi)向節(jié)約環(huán)保方向轉(zhuǎn)變、由盲目施工向安全管理方向轉(zhuǎn)變,只有真正的從安全環(huán)保的方向考慮,積極引進(jìn)先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù),才能真正減少對(duì)環(huán)境的破壞,并提高煤炭資源的開(kāi)采效率,為我國(guó)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
2 煤礦開(kāi)采技術(shù)中遇到的問(wèn)題
2.1 水資源破壞嚴(yán)重
由于煤礦一般與水資源共處于一個(gè)整體的地質(zhì)體中,本在自然環(huán)境中各自發(fā)揮獨(dú)立的作用及變化規(guī)律[3]。但是,在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,難免會(huì)觸及到地下淺、中層的水資源原有的生態(tài)平衡系統(tǒng),造成以礦井為中心的漏斗式降落,加大了地下水流的速度,使水位明顯下降,含水層被改成了透水層,導(dǎo)致地層以上的裂隙水資源也受到了嚴(yán)重的破壞。我國(guó)淡水資源本來(lái)就相對(duì)緊張,傳統(tǒng)煤礦開(kāi)采技術(shù)下,對(duì)水資源循環(huán)系統(tǒng)造成的污染及破壞是不可修復(fù)的,長(zhǎng)此以往,必然導(dǎo)致我國(guó)淡水資源供應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題,對(duì)人類的生存及長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。
2.2 地表及土地資源被破壞嚴(yán)重
目前,我國(guó)有95%以上的煤炭產(chǎn)量是來(lái)自于傳統(tǒng)的井工開(kāi)采,且國(guó)有重點(diǎn)煤礦的開(kāi)采方法基本都是以長(zhǎng)壁式開(kāi)采及全部垮落頂板方式管理,這種開(kāi)采方式對(duì)于地表植被的破壞范圍極大,且能夠引起地表塌陷的深度和面積一般都能達(dá)到煤層開(kāi)采厚度的0.7倍及1.2倍左右[4]。地表的塌陷,會(huì)造成水土流失及土地荒漠化的加速發(fā)展,嚴(yán)重的還會(huì)誘發(fā)山體崩塌、滑坡以及泥石流等自然災(zāi)害,對(duì)生態(tài)植被及土地資源的破壞難以恢復(fù);同時(shí),采空區(qū)對(duì)地表上的建筑物影響也較大。由于地下被采空,造成地下巖層及土層發(fā)生崩塌及流動(dòng),嚴(yán)重影響了建筑物地基的穩(wěn)定,造成地基沉降和受力發(fā)生改變,影響建筑物的安全使用及壽命,加大了人類生存的威脅。
2.3 沒(méi)有完善的瓦斯處理系統(tǒng)
煤礦開(kāi)采的前提和重點(diǎn)是安全開(kāi)采。這不僅是因?yàn)榘踩c生產(chǎn)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益之間有著密不可分的關(guān)系,更是由于人權(quán)保障及傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)利用的必然要求[4]。然而,受限于傳統(tǒng)煤礦開(kāi)采技術(shù)的落后,導(dǎo)致部分煤礦開(kāi)采企業(yè)只顧盲目追求企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,沒(méi)有將安全生產(chǎn)的相關(guān)系統(tǒng)工作落實(shí)到位,不僅對(duì)工人的生命安全造成了嚴(yán)重的威脅,也使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益及長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展受到了嚴(yán)重的阻礙。例如,在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,瓦斯處理系統(tǒng)是絕對(duì)不能被忽略的重要技術(shù)。但是,瓦斯處理系統(tǒng)的使用會(huì)對(duì)大氣臭氧層及環(huán)境造成極大的污染,加劇溫室效應(yīng)的發(fā)展。同時(shí),瓦斯屬于易燃物,如果處理不慎或安全防護(hù)措施不到位,極有可能造成重大事故或?yàn)?zāi)害。
3 針對(duì)性解決措施
3.1 優(yōu)化開(kāi)采技術(shù)
為了更好地避免對(duì)地表植被及地下水資源循環(huán)系統(tǒng)造成不可修復(fù)的破壞,我們必須積極思考優(yōu)化開(kāi)采技術(shù)。例如,運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)值模擬計(jì)算機(jī)相關(guān)類似材料模擬等手段,深入研究分析所需要開(kāi)采地的上覆巖層及地表運(yùn)動(dòng)沉陷的特定規(guī)律,探究能夠滿足當(dāng)前地表、地上建筑物以及地下水資源保護(hù)等方面需求的優(yōu)化參數(shù)及開(kāi)采系統(tǒng)[5]。對(duì)于模擬所示的沉降控制理論以及涉及的關(guān)鍵控制技術(shù)進(jìn)行發(fā)展,包括充分利用地表開(kāi)采廢料將垮落造成的采空區(qū)進(jìn)行全面充填的系統(tǒng)等;研究并創(chuàng)新應(yīng)用各種組合填充技術(shù),同時(shí)對(duì)開(kāi)采地的房屋建筑進(jìn)行加固改造或重建,開(kāi)發(fā)真正適合村莊保護(hù)的新型煤礦開(kāi)采技術(shù);對(duì)近水體的開(kāi)采工藝參數(shù)、設(shè)備及設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的研究?jī)?yōu)化,發(fā)展與城市建設(shè)及生態(tài)環(huán)境發(fā)展和諧統(tǒng)一的煤礦開(kāi)采沉降控制技術(shù);優(yōu)化村莊土地下壓煤、礦井水資源優(yōu)化以及土地復(fù)墾等關(guān)鍵技術(shù)。切實(shí)為提高我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展及人與自然的和諧發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
3.2 完善瓦斯處理系統(tǒng)
瓦斯處理系統(tǒng)的建設(shè),是涉及安全開(kāi)采的關(guān)鍵。因此,為了減少或避免瓦斯系統(tǒng)建設(shè)不完善可能給煤礦開(kāi)采工作及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)的影響,在實(shí)際進(jìn)行煤礦開(kāi)采工作時(shí),務(wù)必要完善好相關(guān)瓦斯處理系統(tǒng)。例如,當(dāng)前我國(guó)煤炭開(kāi)采企業(yè)運(yùn)用比較多的技術(shù)就是瓦斯抽放技術(shù),但實(shí)際上的作用多數(shù)未達(dá)到預(yù)期的效果。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的分析研究,發(fā)現(xiàn)瓦斯抽放技術(shù)之所以沒(méi)有得到預(yù)期效果,并不是技術(shù)本身不合理,而是具體開(kāi)采工作中,對(duì)于抽放瓦斯的設(shè)置、工藝及相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)沒(méi)有完善,進(jìn)而嚴(yán)重影響了瓦斯抽放技術(shù)作用的發(fā)揮。研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于需要高密度使用瓦斯的開(kāi)采,最好利用大孔徑、長(zhǎng)距離的抽放技術(shù),并按照瓦斯運(yùn)動(dòng)情況及規(guī)律進(jìn)行規(guī)范抽放操作,將高純度地下瓦斯及時(shí)進(jìn)行抽放處理,有效降低瓦斯可能引起的安全及污染問(wèn)題,確保我國(guó)煤礦開(kāi)采安全順利的進(jìn)行。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,必然增加對(duì)煤炭資源開(kāi)采及使用的需求。而環(huán)保及工程安全問(wèn)題卻依然是制約當(dāng)前我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的關(guān)鍵所在,為此,新時(shí)期的煤礦開(kāi)采工作,必須加快引入高科技技術(shù)手段,堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā),走可持續(xù)發(fā)展的路線,積極創(chuàng)新工作思維,完善現(xiàn)有的工作實(shí)踐方法,為實(shí)現(xiàn)環(huán)保煤礦開(kāi)采提出更多新穎高效的解決意見(jiàn)及辦法,切實(shí)為我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展及我國(guó)煤炭資源的利用做出努力,為我國(guó)其他行業(yè)的發(fā)展提供重要保障,同時(shí)也為促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
[摘 要]煤礦開(kāi)采注重的是開(kāi)采效率,成本和安全性,在開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)根據(jù)所采煤礦的特性來(lái)選擇合理的巷道布置形式。文章結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,以一些具有代表性礦區(qū)的煤礦開(kāi)采巷道布置形式,談?wù)劽旱V開(kāi)采巷道布置的方法和采煤工藝技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]煤礦開(kāi)采;巷道布置;采煤工藝
1 引言
我國(guó)產(chǎn)煤量世界第一,而采煤技術(shù)水平卻參差不齊。采煤技術(shù)說(shuō)白了就是采、掘、運(yùn)、支的技術(shù),但煤系形成過(guò)程中,由于地殼運(yùn)動(dòng)、河流沖刷等等地質(zhì)原因,造成各個(gè)煤區(qū)賦存條件差異巨大,開(kāi)采環(huán)境也是各不相同,如何在不同的開(kāi)采環(huán)境下,采取合理的巷道布置、支護(hù)形式以及相關(guān)技術(shù)措施來(lái)提高煤炭資源回收率,提高采煤效率,降低采煤工人勞動(dòng)強(qiáng)度,確保采煤過(guò)程中的安全性,是采煤技術(shù)的目的和意義所在。
2 不同煤系的巷道布置形式
2.1 近距離煤層
近距離煤層是指上下相鄰煤層間隔距離小,當(dāng)上層開(kāi)采時(shí),下部煤層頂板收到上層開(kāi)采的影響,上部煤層開(kāi)采后遺留煤柱也會(huì)在底板形成壓力,使上部煤層極容易產(chǎn)生頂板冒落,因此其巷道布置形式必須具有一定的針對(duì)性。首先,如果采用重疊式布置,即在下部煤區(qū)與上部煤區(qū)之間的回采巷道在平面上重疊布置,上下煤層工作面的長(zhǎng)度相等,這樣可以使上下層之間不留煤柱,減少了煤的損失,但是這樣做的缺點(diǎn)也非常突出,一是下層回采巷道的施工難度很大,二是下層安全性較差,反觀內(nèi)錯(cuò)式布置,下層回采巷道布置在上層工作面內(nèi)側(cè),區(qū)段之間形成正梯形的煤柱,雖然煤柱損失了一定的煤,但是下部煤區(qū)開(kāi)采效率會(huì)增加很多。綜上所述,應(yīng)該采取的最佳方法是,在上部煤層應(yīng)用單孔送巷,采用沿空留巷的布置形式,然后在進(jìn)行巷道開(kāi)挖,到達(dá)開(kāi)切眼位置后,應(yīng)挖掘形成與下部煤層開(kāi)切眼位置相通巷道,以下部煤層開(kāi)切眼作為邊界來(lái)輸送煤礦。其次是巷道的斷面設(shè)計(jì),應(yīng)滿足專用空間小,震動(dòng)小等特點(diǎn),可采用機(jī)軌合一的形式,采用金屬可縮型支架進(jìn)行支護(hù)。這種布置形式也叫做回采巷道布置形式,它的特點(diǎn)是可以在兩個(gè)開(kāi)采面同時(shí)進(jìn)行回采,緩解采煤工作面緊張的情況,增加了回采速度從而提高了采煤效率。
2.2 多煤層
多煤層相鄰兩層類似于近距離煤層,但也有它的特點(diǎn),多煤層開(kāi)采巷道布置要考慮的因素概括起來(lái)約 3 個(gè)方面,一是下部任意一層開(kāi)采時(shí)巖層移動(dòng)對(duì)上部煤層巷道穩(wěn)定性影響大小,二是所采煤層前支撐壓力的影響,三是支撐壓力沿底板的傳遞方式和方向?,F(xiàn)假定煤層為三層,分別設(shè)置三條上山,兩條巖石上山和一條煤層上山,上山巷道應(yīng)用煤柱保護(hù),以下圖1為例進(jìn)行煤柱留設(shè)。第一層上下區(qū)段巷道進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),第二煤層位于中部,對(duì)下部形成的壓力較大,煤柱寬度應(yīng)加以控制,寬度可設(shè)置為 20米以下,一則減少煤損失,二則滿足巷道維護(hù)和生產(chǎn)空間要求,第三層采取如前文所述的內(nèi)錯(cuò)式布置,錯(cuò)距控制在 7.5 米以上,控制好巷道圍巖的變形,但缺點(diǎn)是煤柱寬度較大,造成煤炭的損失。
2.3 高瓦斯煤層巷道布置
高瓦斯煤礦因瓦斯涌出量大,必須建立瓦斯抽放系統(tǒng),隨時(shí)進(jìn)行瓦斯抽放。在巷道布置過(guò)程中,應(yīng)對(duì)瓦斯量大的煤層設(shè)置解放層,可選擇瓦斯含量相對(duì)較低的煤層作為解放層,先開(kāi)采好解放層設(shè)置好瓦斯抽放巷,解放層為了適應(yīng)瓦斯的抽放必須有良好的通風(fēng)效果,可采用一進(jìn)二回的通風(fēng)方式,并增加進(jìn)風(fēng)巷兼做為帶式輸送機(jī)巷,另外 2 條巷道為軌道運(yùn)料巷和專用回風(fēng)尾巷,兩條巷之間應(yīng)留有煤柱。這樣設(shè)置就可以再抽放巷進(jìn)行抽放鉆場(chǎng),可邊抽邊掘,提高了挖掘進(jìn)度,減少了瓦斯超限問(wèn)題,消除了開(kāi)采過(guò)程中的安全隱患。
2.4 殘煤開(kāi)采巷道布置
殘煤開(kāi)采巷道布置是開(kāi)采的最后一項(xiàng)工作,但殘煤比較分散且疏松易落,瓦斯一般較低。其巷道布置應(yīng)結(jié)合原有的生產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)設(shè)置,首先是要盡量利用原有巷道,而區(qū)內(nèi)的共用巷道應(yīng)開(kāi)鑿在煤層下部的小槽煤中,其他的準(zhǔn)備巷道盡量減少送巖巷,增加送煤巷。其次是要保證采區(qū)煤炭回收率,殘煤一般不連續(xù),塊段較小,大量增加巷道必然浪費(fèi)成本,在這些貧煤區(qū)采煤一定要結(jié)合原有巷道位置和位移,結(jié)合其臨近巷道證實(shí)后再確定待采區(qū)位置。有大煤柱時(shí),可采用急傾斜沿頂?shù)装宀贾?;小煤柱則應(yīng)將上下順槽布置在煤柱上下采跡內(nèi),將其采出,回收砂充填區(qū)內(nèi)的殘煤時(shí),巷道應(yīng)沿著殘煤底層布置、沿砂面掘進(jìn)。利用這些方法后,就能夠最大限度的回收煤炭資源,同時(shí)能夠使巷道處于免壓帶,在回收充填區(qū)殘煤時(shí)也能夠保證支架的穩(wěn)定性,防止掉底。
3 采煤工藝技術(shù)
采煤工藝技術(shù)在我國(guó)發(fā)展時(shí)間是比較長(zhǎng)的,主要有普通機(jī)械化和綜合機(jī)械化采煤設(shè)備和工藝,代表性的設(shè)備有無(wú)鏈牽引雙滾筒采煤機(jī),雙速、側(cè)卸、封底式刮板輸送機(jī)和 π 型長(zhǎng)鋼梁支護(hù)頂板等。機(jī)械化采煤使得采煤技術(shù)向著高產(chǎn)高效、自動(dòng)安全方向發(fā)展。文章主要對(duì)綜采工藝技術(shù)進(jìn)行分析。
綜采工藝及綜合機(jī)械化采煤工藝,它的特點(diǎn)是全工序或絕大部分工序?yàn)闄C(jī)械化連續(xù)性作業(yè)。是一種最先進(jìn)、高產(chǎn)、低勞動(dòng)強(qiáng)度的采煤工藝。該套工藝包含有割煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)和采空區(qū)處理等環(huán)節(jié)。
綜采割煤多采用滾筒式采煤機(jī)和刨煤機(jī)進(jìn)行破煤和裝煤。而現(xiàn)有的滾筒式割煤機(jī)以可調(diào)高式雙滾筒采煤機(jī)應(yīng)用最為廣泛,在煤層相對(duì)平緩時(shí),它可在上行或下行的過(guò)程中,對(duì)煤層上下兩個(gè)平面同時(shí)進(jìn)行割煤,即頂煤和低煤一次割完。割下來(lái)的煤因滾筒旋轉(zhuǎn)拋送直接落入刮板輸送機(jī),實(shí)現(xiàn)割煤、裝煤一體化,自動(dòng)化。但在采煤過(guò)程中值得注意的是,操作工要及時(shí)調(diào)整滾筒升降幅度,做到割頂作業(yè)時(shí)將頂煤割凈,底割作業(yè)則應(yīng)追求底板的平整度,并保證煤壁的平直度。
運(yùn)煤一般是從刮板輸送機(jī)由工作面經(jīng)送煤巷中的橋式轉(zhuǎn)載機(jī)或可伸縮式輸送機(jī)運(yùn)出綜采工作面的。
工作面的支護(hù)和空采取處理雖不能產(chǎn)生直接效益,確是必做工作。
現(xiàn)代的技術(shù)一般是使用液壓支架自行完成對(duì)工作面頂板的支撐、切頂、擋矸和采空^處理等工序。對(duì)于周期壓力大和直接頂穩(wěn)定性較好的頂板可采用滯后支護(hù)的方式,反之則需要進(jìn)行及時(shí)支護(hù)。進(jìn)行滯后支護(hù),移駕可滯后采煤機(jī)后滾筒 5架左右,但應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的壓力情況、頂板破碎情況酌情考慮減少滯后量。進(jìn)行及時(shí)支護(hù)時(shí),工作面一般采用手動(dòng)鄰架,新暴露頂板支護(hù)采取單架依次順序移駕方式,移動(dòng)步距應(yīng)與截深相等;在采煤機(jī)動(dòng)作完成后立即移駕對(duì)新暴露的頂板進(jìn)行支護(hù)。值得注意的是,采煤機(jī)的運(yùn)行速度肯定比移駕的速度要快,進(jìn)行及時(shí)支護(hù)必須考慮其速度差,適當(dāng)降低采煤速度匹配移駕。對(duì)于煤礦頂板比較破碎或頂板受壓嚴(yán)重下沉?xí)r,一定要加強(qiáng)對(duì)頂板狀態(tài)的監(jiān)控并采取相應(yīng)的應(yīng)急措施,如利用平衡千斤頂增加頂梁支護(hù)力等等。在端頭支架移動(dòng)之前,應(yīng)對(duì)傘檐位置進(jìn)行檢查是否存在活石或零皮等安全隱患,并采取措施消除隱患,清理支架座附近矸石與浮煤。
4 結(jié)束語(yǔ)
煤礦開(kāi)采巷道布置和采煤技術(shù)的提高對(duì)采煤效率和安全性提高有著至關(guān)重要的作用,希望本文能夠?yàn)椴擅侯I(lǐng)域提供一定的借鑒作用。
[摘 要]煤炭是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一,也是影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素,煤礦開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步和完善始終是相關(guān)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。本文首先簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)的基本情況,然后重點(diǎn)論述了煤炭開(kāi)采技術(shù)的現(xiàn)狀,最后指出了煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
[關(guān)鍵詞]煤炭 開(kāi)采技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
1 引言
煤炭一直以來(lái)都是我國(guó)的基礎(chǔ)能源,在一次能源的生產(chǎn)及消費(fèi)結(jié)構(gòu)中均占到70%,遠(yuǎn)高于國(guó)際能源25%的消費(fèi)水平。
2010年,全國(guó)原煤產(chǎn)量完成32.4億噸,同比增長(zhǎng)8.9%;煤炭開(kāi)采及洗選業(yè)完成固定資產(chǎn)投資3770億元,同比增長(zhǎng)23.3%;煤炭出口量完成1903萬(wàn)噸,同比下降15%,出口金額為23億美元,下降5.2%;煤炭進(jìn)口量完成16478萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)30.9%,進(jìn)口金額169億美元,增長(zhǎng)60.1%。初步核算,2010年能源消費(fèi)總量32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,比2009年增長(zhǎng)5.9%。煤炭消費(fèi)量增長(zhǎng)5.3%。用煤行業(yè)的增長(zhǎng)速度均超過(guò)煤炭行業(yè),來(lái)自下游的強(qiáng)勁需求使得煤炭供需缺口有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。"十五"是我國(guó)煤炭工業(yè)快速恢復(fù)和發(fā)展時(shí)期,2005年煤炭產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)20億噸。
2010年煤炭產(chǎn)量超過(guò)30億噸,由煤炭供應(yīng)偏緊轉(zhuǎn)向供需基本平衡。"十一五"期間我國(guó)煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)入比較平穩(wěn)的發(fā)展勢(shì)頭,煤炭產(chǎn)量平均每年增長(zhǎng)5%左右。
2 煤炭開(kāi)采技術(shù)的現(xiàn)狀
煤炭開(kāi)采技術(shù)直接關(guān)系到煤炭開(kāi)采的效率。近年來(lái),煤炭工藝日新月異,相繼出現(xiàn)的長(zhǎng)壁采煤方法和放頂煤采煤方法的出現(xiàn),攻克了當(dāng)時(shí)的采煤技術(shù)難點(diǎn)。本文接下來(lái)要介紹的就是我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)的現(xiàn)狀。
2.1 煤炭開(kāi)采技術(shù)的多樣化特點(diǎn)
改革開(kāi)放給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新鮮的血液,我國(guó)開(kāi)始出現(xiàn)多種經(jīng)濟(jì)所有制形式,煤炭行業(yè)也不例外,煤炭企業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)公有制形式,個(gè)體制形式等。這些經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)形式大大影響了企業(yè)的發(fā)展形式,各個(gè)的發(fā)展側(cè)重點(diǎn)和技術(shù)投入比重都完全不同,這造成了每個(gè)煤礦企業(yè)所采取的煤炭開(kāi)采技術(shù)也有所區(qū)別。分別出現(xiàn)了全自動(dòng)化,半自動(dòng)化以及純手工開(kāi)發(fā)等煤炭開(kāi)采技術(shù)?,F(xiàn)階段,這三種技術(shù)并駕齊驅(qū),各領(lǐng)風(fēng)騷,但是科技化和自動(dòng)化必將是煤炭開(kāi)采技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
2.2 煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)良好,進(jìn)步空間很大
隨著科技水平的提高,信息技術(shù)的發(fā)展,尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入,我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)不斷創(chuàng)新,卻得了巨大的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了各個(gè)革命性的突破。綜合放頂技術(shù),堅(jiān)硬式頂板技術(shù),大型綜合開(kāi)采技術(shù)都是近幾年涌現(xiàn)出來(lái)的高新煤礦開(kāi)采技術(shù),這些技術(shù)有效解決了煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展瓶頸問(wèn)題,大大提高了煤炭開(kāi)采效率。
2.3 煤炭巷道布局的優(yōu)化
煤炭資源是目前世界上最普遍的能源,它為人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。但是由于煤炭是傳統(tǒng)型能源,在現(xiàn)有的開(kāi)采技術(shù)中,普遍存在著環(huán)境破壞和污染問(wèn)題。它所處的地理位置比較特殊,其中最主要的環(huán)境問(wèn)題就是對(duì)煤礦上面地表資源的浪費(fèi)和對(duì)地下水資源的污染,而且在煤礦開(kāi)采過(guò)程中還造成了一定程度的空氣污染問(wèn)題,在煤礦開(kāi)采中,不可避免地會(huì)帶來(lái)大量粉塵。這些環(huán)境污染問(wèn)題促使了環(huán)保型開(kāi)采技術(shù)的萌生,激勵(lì)著我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展。
3 煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 煤炭開(kāi)采技術(shù)與工藝發(fā)展相結(jié)合
工藝技術(shù)的發(fā)展可以有效提高開(kāi)采質(zhì)量,同時(shí)可以保證煤礦開(kāi)采的安全性,所以在近年的發(fā)展過(guò)程中,我國(guó)煤礦開(kāi)采在追求高數(shù)量的開(kāi)采量的同時(shí),也更加注重了煤礦的開(kāi)采質(zhì)量的提高。只有將煤礦開(kāi)采技術(shù)和工藝發(fā)展進(jìn)行完美的結(jié)合,才可以有效地達(dá)到數(shù)量和質(zhì)量的統(tǒng)一。高科技的,智能化的開(kāi)采設(shè)備以及先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)施的使用在未來(lái)的煤礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展過(guò)程中非常作用。
3.2 煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展
沒(méi)有對(duì)于煤炭的需求,以及煤炭礦藏不可再生的特點(diǎn),未來(lái)需要在建筑物下,鐵路下以及水體下的之前不進(jìn)行開(kāi)采的場(chǎng)所進(jìn)行煤炭開(kāi)采。這就使得煤炭開(kāi)采技術(shù)遭受了挑戰(zhàn),不僅僅要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些區(qū)域的煤礦開(kāi)采,還要同時(shí)注意減少資源的浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題。煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展不僅僅是采煤設(shè)備的進(jìn)步,改變煤礦的巷道布局也是其中一種發(fā)展方向,這可以減少?gòu)U氣礦石的排放,實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)良好的經(jīng)濟(jì)效益。由于這個(gè)特點(diǎn),造成了煤礦巷道布局優(yōu)化成為了煤炭開(kāi)采技術(shù)一個(gè)重要發(fā)展方向。在建筑物,鐵路和水體下的特殊區(qū)域的煤炭開(kāi)發(fā)要特別注意煤炭巷道的布局特點(diǎn),要求簡(jiǎn)單實(shí)用,追求集中開(kāi)拓,集中開(kāi)采等關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
3.3 煤礦開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新
新鮮技術(shù)往往可以給項(xiàng)目注入全新的活動(dòng)和動(dòng)力。新的采煤技術(shù)的運(yùn)用就給煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,煤礦開(kāi)采效率的提高發(fā)揮了巨大的作用。煤炭開(kāi)采肯定要破壞煤礦的表層結(jié)構(gòu),圍巖控制技術(shù)就是這對(duì)這個(gè)問(wèn)題而出現(xiàn)的,并且一直都是煤礦安全生產(chǎn)的保障。而近年來(lái),隨著開(kāi)采深度的增加,煤炭氣化技術(shù)出現(xiàn),它通過(guò)利用煤炭的熱作用和其他一系列的化學(xué)作用產(chǎn)生可燃?xì)怏w,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)。而對(duì)于出現(xiàn)的,越來(lái)與復(fù)雜的開(kāi)采地形,只有實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的創(chuàng)新才可能尋找到最合適的開(kāi)采方法。在實(shí)現(xiàn)開(kāi)采技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí),也要同時(shí)研究創(chuàng)新型的煤炭開(kāi)采設(shè)備。要充分利用并且完善近年來(lái)出現(xiàn)的高新開(kāi)采技術(shù),如圍巖控制技術(shù),深井開(kāi)發(fā)技術(shù)以及三下采煤技術(shù)。
4 結(jié)束語(yǔ)
煤炭資源是我國(guó),甚至是世界各國(guó)最主要的能源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科技水平的提高,各國(guó)都開(kāi)始尋求高新的煤礦開(kāi)采技術(shù)。煤礦工藝和開(kāi)采技術(shù)的結(jié)合發(fā)展,三下煤礦開(kāi)采技術(shù)和深井煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展都給煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了無(wú)盡的動(dòng)力。煤炭開(kāi)采技術(shù)會(huì)不斷地創(chuàng)新和發(fā)展,在實(shí)現(xiàn)高數(shù)量開(kāi)采的同時(shí),保證煤炭的質(zhì)量和開(kāi)采效率。
摘要:煤炭資源是促進(jìn)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要自然資源,人類從認(rèn)識(shí)到煤炭的價(jià)值以來(lái),對(duì)煤炭的開(kāi)采就從未停歇,伴隨著社會(huì)發(fā)展各類煤炭開(kāi)采技術(shù)也在不斷更新迭代??v觀煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展,當(dāng)前的開(kāi)采技術(shù)在開(kāi)采的安全性、地理環(huán)境保護(hù)等方面還存在著較多的問(wèn)題。作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè),如何改進(jìn)開(kāi)采技術(shù),在提升開(kāi)采效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù),是煤炭發(fā)展行業(yè)的關(guān)鍵課題。
關(guān)鍵詞:資源;環(huán)境;煤礦開(kāi)采技;創(chuàng)新
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)家的繁榮富強(qiáng)必然是伴隨著大量的建設(shè)和城鎮(zhèn)化,城市建設(shè)的加快加大了人類對(duì)于煤炭能源資源的需求,煤炭開(kāi)采量日漸加大。大量的煤炭開(kāi)采在滿足人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也帶來(lái)了比較嚴(yán)重的環(huán)境破壞和資源浪費(fèi)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)如何兼顧?如何在滿足日漸膨脹的煤炭需求的同時(shí)盡可能保護(hù)環(huán)境與資源?這是煤炭開(kāi)采領(lǐng)域亙古不變的課題。
1煤礦開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀
受經(jīng)濟(jì)形式影響,我國(guó)煤礦企業(yè)分為國(guó)有重點(diǎn)、地方國(guó)有、鄉(xiāng)鎮(zhèn)三個(gè)類別,他們各自有著不同的發(fā)展側(cè)重點(diǎn),造成各自技術(shù)投入比重也存在不同,再加上我國(guó)由于幅員遼闊,各地地貌不同,因此使得各個(gè)煤層的具體位置存在著較大的差異性,以及各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同,這就造成在我國(guó)擁有各種各樣的煤礦開(kāi)采技術(shù)。[1]一些地方至今仍然在采用落后的開(kāi)采方法,一些地方卻已經(jīng)擁有高度機(jī)械化的高效、高產(chǎn)礦井,這就使得我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)呈現(xiàn)出了純手工開(kāi)采、半自動(dòng)開(kāi)采、自動(dòng)化開(kāi)采并駕齊驅(qū)的局面。當(dāng)然,總的來(lái)說(shuō)我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)仍然停留在半機(jī)械、半自動(dòng)化的綜合煤礦開(kāi)采方式上,因此煤礦開(kāi)采效率并不是很高,且在開(kāi)采過(guò)程中更會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成較為嚴(yán)重的破壞。
2煤礦開(kāi)采技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中存在的問(wèn)題
一是破壞水資源。我國(guó)雖然幅員遼闊、地大物博,然而在龐大的人口基數(shù)下,仍然面臨著人均水資源占有量低的窘局,再加上水資源嚴(yán)重污染問(wèn)題,使得水資源匱乏這個(gè)局面更加嚴(yán)重。煤礦開(kāi)采技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中,將會(huì)對(duì)煤礦周邊的水域造成嚴(yán)重的破壞,尤其是因煤礦開(kāi)采技術(shù)的實(shí)施而導(dǎo)致煤礦周邊地下結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞,更會(huì)嚴(yán)重干擾地下水資源原本的規(guī)律。比如傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法的實(shí)施就會(huì)對(duì)煤礦周邊地表環(huán)境和巖層結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞,進(jìn)而干擾地下水資源規(guī)律。
二是破壞土地資源。依據(jù)開(kāi)采方式不同,煤礦一般分為井工礦和露天礦,然而不論是采用哪種開(kāi)采方式,土地一旦經(jīng)過(guò)煤礦開(kāi)采,就失去了耕種價(jià)值,即使是采取最先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù),在開(kāi)采過(guò)程中不可避免地會(huì)對(duì)土地造成破壞。再加上一些煤礦企業(yè)重視眼前利益,忽略可持續(xù)發(fā)展,肆無(wú)忌憚地進(jìn)行深度挖掘,不僅嚴(yán)重破壞了土地構(gòu)造,甚至導(dǎo)致土地塌陷情況,這不僅是對(duì)土地資源的破壞,更是對(duì)周邊居民人身安全的嚴(yán)重威脅。
3煤礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展建議
3.1優(yōu)化完善采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)
我國(guó)煤炭資源的總量是不會(huì)產(chǎn)生變化的,然而煤炭資源的需求卻依然巨大。伴隨煤礦資源開(kāi)采的逐漸深入,外圍環(huán)境較好的煤炭資源終將會(huì)被開(kāi)采完畢。因此未來(lái)將不得不對(duì)一些地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜或地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定以及急傾斜的高深采場(chǎng)、地質(zhì)煤層開(kāi)采。而對(duì)現(xiàn)有的采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)[2]予以優(yōu)化完善,將使其更適用于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定煤礦采場(chǎng)的開(kāi)采需求。在對(duì)這些煤礦開(kāi)采之前,煤礦地質(zhì)研究工作人員要深入分析煤礦開(kāi)采場(chǎng)地質(zhì)以及開(kāi)采條件,綜合考慮地質(zhì)圍巖結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)壓力等多方面因素,不斷完善采場(chǎng)圍巖控制技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)煤礦高效安全開(kāi)采。此外,有效預(yù)測(cè)與防治沖擊地壓等巖層控制技術(shù)問(wèn)題也對(duì)煤礦的開(kāi)采效率和開(kāi)采質(zhì)量有著重要的影響,煤礦企業(yè)也必須對(duì)其加以重視。
3.2保水開(kāi)采技術(shù)和煤炭瓦斯共采技術(shù)
所謂保水開(kāi)采技術(shù)則是指在煤V的開(kāi)采過(guò)程中,采取先進(jìn)的采煤技術(shù)與相關(guān)的地面注漿技術(shù)來(lái)確保地表水和地下水不會(huì)受到煤礦開(kāi)采的影響。而煤炭瓦斯共采技術(shù)[3]則是指在煤礦的開(kāi)采過(guò)程中,同時(shí)采集瓦斯。在傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采技術(shù)中,煤礦企業(yè)一般是先抽排瓦斯,然后再進(jìn)行煤礦開(kāi)采,這種開(kāi)采方式是對(duì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此運(yùn)用煤炭瓦斯共采技術(shù),一方面能夠有效降低煤礦井下的瓦斯含量,降低瓦斯帶來(lái)的安全隱患,一方面又能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)瓦斯的有效利用,從而提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
3.3建設(shè)智能化的開(kāi)采過(guò)程
首先,煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)盡可能地將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到對(duì)煤礦的開(kāi)采過(guò)程中來(lái),通過(guò)對(duì)機(jī)械開(kāi)采工作的實(shí)時(shí)監(jiān)控操控,實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采機(jī)械化和智能化。對(duì)煤礦予以遠(yuǎn)程監(jiān)控操控開(kāi)采,這不僅有助于大大提升開(kāi)采效率,降低企業(yè)生產(chǎn)成本,提高其經(jīng)濟(jì)效益,還有助于確保煤礦企業(yè)工人的人身安全。其次,煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)煤礦開(kāi)采加強(qiáng)信息化管理程度,這有助于煤礦企業(yè)在煤礦開(kāi)采時(shí)對(duì)煤礦開(kāi)采情況予以全面充分的掌握。此外,煤礦企業(yè)在進(jìn)行煤礦開(kāi)采之前,還需要多角度勘察煤礦采場(chǎng)周圍的環(huán)境,盡可能確保開(kāi)采機(jī)械能夠在最恰當(dāng)?shù)沫h(huán)境下進(jìn)行工作,這也是延長(zhǎng)開(kāi)采器材使用壽命,節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本的另一個(gè)重要途徑。最后,企業(yè)通過(guò)信息化管理,還有助于煤礦企業(yè)能夠深入了解煤層和煤礦頂板等情況,從而不僅有助于確保煤礦開(kāi)采工作的有序進(jìn)行,還有助于提升煤礦開(kāi)采的安全性。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,伴隨伴隨社會(huì)的不斷發(fā)展,資源與環(huán)境問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引起各個(gè)煤礦企業(yè)的重視,煤礦開(kāi)采作業(yè)不僅要不斷完善和創(chuàng)新開(kāi)采技術(shù),更要不斷縱向發(fā)展,在確保煤礦開(kāi)采效率的同時(shí),注重保護(hù)好生態(tài)環(huán)境不受破壞。本文先闡述了煤礦開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題,然后在此基礎(chǔ)上從采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)、保水開(kāi)采技術(shù)、煤炭瓦斯共采技術(shù)、建設(shè)智能化的開(kāi)采過(guò)程等幾個(gè)方面給出了煤礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展建議,希望能借此給予其他煤礦企業(yè)一定理論指導(dǎo)與借鑒,共同促進(jìn)煤礦開(kāi)采技術(shù)的不斷完善與創(chuàng)新,使其更好地為煤礦開(kāi)采服務(wù),切實(shí)提升煤礦企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
摘 要:煤炭資源對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用,而煤炭開(kāi)采已經(jīng)成為我國(guó)中要的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中,各種新型的煤礦開(kāi)發(fā)技術(shù)逐漸的成熟起來(lái),這在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定。在今后的發(fā)展中各種與我國(guó)實(shí)際煤礦開(kāi)采狀況相契合的技術(shù)會(huì)逐漸的成熟起來(lái),其發(fā)展前景較為良好。對(duì)此本文主要基于采礦技術(shù)以及今后的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)其進(jìn)行了探究分析,希望可以為我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展提供理論參考。
關(guān)鍵詞:煤礦開(kāi)采;技術(shù)發(fā)展;趨勢(shì)
煤礦的生產(chǎn)安全性以及其相關(guān)設(shè)備的實(shí)際性能、采煤成本的主要控制以及經(jīng)濟(jì)的整體效益,與煤礦開(kāi)采技術(shù)有著直接的關(guān)系??v觀我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展歷史,其主要可以分為六個(gè)階段,其中第一個(gè)階段就是放炮開(kāi)采階段;第二個(gè)階段就是普通機(jī)械化開(kāi)采階段;第三的階段就是相對(duì)較高的機(jī)械化開(kāi)采階段;第四個(gè)階段就是綜合性機(jī)械開(kāi)采過(guò)程;第五階段就是綜合性開(kāi)采放頂煤的過(guò)程;而第六個(gè)過(guò)程就是現(xiàn)階段的段強(qiáng)力綜合開(kāi)采過(guò)程。
1 我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
因?yàn)槲覈?guó)在發(fā)展中其不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的整體發(fā)展缺乏均衡性,導(dǎo)致在不同區(qū)域范圍內(nèi)其煤礦開(kāi)采的技術(shù)有著一定的差異性,在實(shí)踐中主要應(yīng)用的模式多為機(jī)械化與半機(jī)械化的融合,其整體結(jié)構(gòu)內(nèi)容相對(duì)具有一定的復(fù)雜性。我國(guó)現(xiàn)階段正處于一個(gè)多元化的發(fā)展過(guò)程,對(duì)于煤炭行業(yè)的開(kāi)采也較為重視,積極探究環(huán)境保護(hù)與資源開(kāi)采中的平衡點(diǎn),對(duì)此逐漸的發(fā)展其各種較為成熟的技術(shù)手段,這些技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)為我國(guó)煤炭行業(yè)的開(kāi)采奠定了有效的技術(shù)支持,對(duì)此下面就會(huì)現(xiàn)階段主要應(yīng)用的相關(guān)煤礦開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行以下簡(jiǎn)單的分析。
(1)深礦井開(kāi)采技術(shù)手段。此種技術(shù)手段就是指針對(duì)在實(shí)際開(kāi)采深埋距地面在八百米到一千二米范圍之間的相關(guān)煤層。其主要?dú)w納起具有以下相關(guān)特征:第一,就是原巖應(yīng)力過(guò)啊;第二就是其整體的巖體塑性相對(duì)較大;第三就是礦山壓力相對(duì)較為劇烈;第四就是其整體的地溫相對(duì)較高;第五就是其整體的礦井瓦斯相對(duì)較大。這五種特征主要就是對(duì)煤層開(kāi)采的技術(shù)提出了更為嚴(yán)格的要求,對(duì)此與其相對(duì)應(yīng)的技術(shù)主要就是礦壓控制技術(shù)、瓦斯以及熱害治理技術(shù)、圍巖控制技術(shù)、巷道布置技術(shù)、沖擊地壓防治相關(guān)技術(shù)以及深井通風(fēng)等技術(shù)手段等。
(2)采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)。現(xiàn)階段此種技術(shù)在采礦技術(shù)中有著重要的地位,是一種核心技術(shù)手段之一。此種技術(shù)在研究中為今后對(duì)于采場(chǎng)頂板的相關(guān)結(jié)構(gòu)理論、采場(chǎng)頂板的相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)、采場(chǎng)支承的相關(guān)壓力分布規(guī)律等理論的研究奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)。
(3)“三下一上”的礦井采煤技術(shù)模式。這里所謂的“三下”就是在建筑、鐵路以及相關(guān)水體物質(zhì)之下;而“一上”就是在承壓的水體之上,在操作中此種技術(shù)手段并不會(huì)對(duì)地面的礦井采煤技術(shù)造成破壞,此種技術(shù)手段在我國(guó)20世紀(jì)50年代就已經(jīng)獲得了較為普遍的應(yīng)用?,F(xiàn)今技術(shù)的發(fā)展可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)采煤層進(jìn)行模型構(gòu)建分析,對(duì)此可以對(duì)一些巖層地表運(yùn)動(dòng)中存在的各種規(guī)律進(jìn)行探究分析。對(duì)此在實(shí)踐中可以通過(guò)此種模式對(duì)于實(shí)際礦井采煤需求的相關(guān)數(shù)據(jù)以及參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)測(cè),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工藝的環(huán)保、設(shè)計(jì)的科學(xué)、裝備的完善,進(jìn)而有效的提升了其整體經(jīng)濟(jì)效益。
2 我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展方向
煤礦開(kāi)采技術(shù)在實(shí)踐中可以對(duì)各種研發(fā)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)測(cè),進(jìn)而對(duì)這些技術(shù)在實(shí)踐中的安全性以及合理性進(jìn)行分析?,F(xiàn)階段,在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展融合的趨勢(shì)之下,在世界范圍之內(nèi)的能源匱乏已經(jīng)較為嚴(yán)重,對(duì)此作為我國(guó)的主要能源的煤炭也是如此。
(1)采煤方法以及相關(guān)工藝。采礦科學(xué)發(fā)展的本質(zhì)就是采煤方法以及相關(guān)工藝的優(yōu)化。我國(guó)在發(fā)展現(xiàn)代化的采煤工藝的過(guò)程中,要探究多元化、多層次的工藝技術(shù)手段,只有這樣才可以構(gòu)建具有中國(guó)特色的采煤技術(shù)。
(2)開(kāi)采技術(shù)。我國(guó)在實(shí)踐中基于具體狀況對(duì)于其相關(guān)開(kāi)此技術(shù)以及手段進(jìn)行探究分析,主要研究了“三下”采煤技術(shù)手段,在實(shí)踐中逐漸呈現(xiàn)著淺埋煤、硬頂板、硬煤層”的技術(shù)手段。
(3)優(yōu)化巷道布置的相關(guān)開(kāi)采技術(shù)。要想真正的提升煤炭經(jīng)濟(jì)效益的最大化,就要對(duì)現(xiàn)有的采煤方式與開(kāi)采布置進(jìn)行及時(shí)的完善與優(yōu)化。煤礦企業(yè)在盡可能的做到開(kāi)發(fā)方式以及布置的科學(xué)性,使其與實(shí)際的地質(zhì)條件相契合。
3 我煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
(1)可持續(xù)的發(fā)展趨勢(shì)。要想提升我國(guó)的整體煤礦生產(chǎn)質(zhì)量與效率,我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)必然要基于高效集約型、智能化以及可持續(xù)的發(fā)展趨勢(shì)。
第一,高校集約型的發(fā)展趨勢(shì)?,F(xiàn)在煤礦企業(yè)為了提升其整體的開(kāi)采效率與質(zhì)量,避免各種安全施工發(fā)生,增強(qiáng)其整體經(jīng)濟(jì)效益,就要提升企業(yè)的各種先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用,加強(qiáng)各種設(shè)備的完善性,充分的應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù),進(jìn)而全面的實(shí)現(xiàn)綜合性的采礦技術(shù),實(shí)現(xiàn)其集約化,進(jìn)而增強(qiáng)其整體的生產(chǎn)質(zhì)量與效率。
第二,智能自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)煤礦企業(yè)在發(fā)展中要具有一定的時(shí)代性,要在傳統(tǒng)的發(fā)展模式上,不斷的促進(jìn)其機(jī)械化、自動(dòng)化以及智能化發(fā)展,進(jìn)而有效的提升其整體技術(shù)水平。
第三,可持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)。煤炭企業(yè)要想真正的做到可持續(xù)發(fā)展,就要提升對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視,在進(jìn)行煤炭開(kāi)采的過(guò)程中,努力探究與環(huán)境和諧的平衡點(diǎn),進(jìn)而共同發(fā)展。對(duì)此喲啊通過(guò)國(guó)家的相關(guān)政策法規(guī)開(kāi)展工作,提升對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的重視,避免因?yàn)槿祟愖陨碓驅(qū)Νh(huán)境帶來(lái)破壞。
(2)加強(qiáng)對(duì)煤炭地下氣化的相關(guān)技術(shù)的研究。煤炭地下氣化技術(shù)是一種全新的技術(shù)手段,是一種綠色能源開(kāi)采工藝,其今后的發(fā)展前景較為良好。在低下深層埋藏的煤炭是一種具有高效性的能源,對(duì)此可以通過(guò)各種高科技術(shù)手段加強(qiáng)對(duì)這些資源的利用率,進(jìn)而利用熱化學(xué)相關(guān)反應(yīng)產(chǎn)生一些具有可燃性的氣體,在對(duì)其進(jìn)行利用。
(3)基于實(shí)際狀況,全面優(yōu)化煤礦技術(shù)。在整體上來(lái)說(shuō),我國(guó)的礦區(qū)技術(shù)差別相對(duì)較大,在實(shí)踐中的研究過(guò)程中,要根據(jù)具體的狀況對(duì)其進(jìn)行分析處理,進(jìn)而利用各種高新技術(shù)手段,全面的優(yōu)化、完善采煤工藝,進(jìn)而有效的促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展。
4 結(jié)束語(yǔ)
科技的發(fā)展有效的促進(jìn)了煤炭開(kāi)采的科技化發(fā)展,對(duì)此在今后的發(fā)展中要不斷的對(duì)一些傳統(tǒng)的技術(shù)手段進(jìn)行淘汰,要積極的引入各種全新的技術(shù)手段與設(shè)備應(yīng)用,提升煤礦開(kāi)采技術(shù)的科學(xué)性。
摘 要:當(dāng)今社會(huì),信息科學(xué)技術(shù)已經(jīng)滲入到了人們生活的方方面面,人類社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展也離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的支持,科學(xué)發(fā)展觀已經(jīng)成為了整個(gè)世界的社會(huì)發(fā)展的基本指導(dǎo)方向,在此過(guò)程中,也要同時(shí)重視環(huán)境和資源的保護(hù),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。其中煤炭資源的開(kāi)采作為傳統(tǒng)的重工業(yè)行業(yè),更加需要積極配合社會(huì)發(fā)展目標(biāo),實(shí)現(xiàn)資源能源的可持續(xù)發(fā)展。這就需要有科學(xué)支持的開(kāi)采技術(shù)來(lái)完善和提高原有的開(kāi)采技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)煤炭資源合理、綠色開(kāi)采。
關(guān)鍵詞:煤礦資源;開(kāi)采技術(shù);發(fā)展方向
0 引言
煤炭資源在如今社會(huì)中是重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展資源能源,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)對(duì)煤炭資源的需求越來(lái)越多,對(duì)其開(kāi)發(fā)和利用的技術(shù)也要隨之不斷發(fā)展,這樣才能更好的使煤炭資源的作用最大化。研究如何使用更好的開(kāi)采技術(shù)以及為開(kāi)采技術(shù)制定正確的發(fā)展方向至關(guān)重要。
1 煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
煤炭資源已經(jīng)成為21世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中地不可缺少的資源能源,世界各國(guó)在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時(shí)也開(kāi)始重視環(huán)境與資源能源的保護(hù),比如聯(lián)合國(guó)已經(jīng)頒布許多有關(guān)環(huán)境與資源能源保護(hù)的相關(guān)規(guī)定。在這樣的社會(huì)現(xiàn)狀下,我國(guó)更加應(yīng)該重視對(duì)煤炭資源開(kāi)采技術(shù)的革新和完善,因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的開(kāi)采技術(shù)下,造成了許多資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染如水污染、土地資源破壞以及大氣污染等,尤其是對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞十分嚴(yán)重,破壞了生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的完整性。由此可見(jiàn)改進(jìn)開(kāi)采技術(shù)的重要性。
2 當(dāng)前煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與問(wèn)題
(1)應(yīng)用層次亟待深化。煤炭開(kāi)采技術(shù)與在實(shí)際運(yùn)用上面存在著許多的局限因素,因?yàn)樵械膫鹘y(tǒng)開(kāi)采技術(shù)很多工作都是車間工人之間和合作與傳遞,但如今加入新的信息化技術(shù),已是由于開(kāi)采工人本身信息化技術(shù)知識(shí)有限,不能快速適應(yīng)這些專業(yè)的信息化技術(shù)應(yīng)用,另外,由于煤炭開(kāi)采行業(yè)本身的基礎(chǔ)設(shè)備比較老化,信息化應(yīng)用水平落后,許多只運(yùn)用于辦公;其次,由于和各方面的因素,使得煤礦開(kāi)采技術(shù)的推廣面有限,不能輻射到大部分地區(qū)。但是,煤炭資源的整個(gè)開(kāi)采過(guò)程中需要大量的信息交流,因此深入加強(qiáng)煤炭在開(kāi)采到運(yùn)輸整個(gè)系統(tǒng)過(guò)程中的信息化技術(shù)十分必要,要十分緊要。
(2)專業(yè)人才匱乏。煤炭開(kāi)采是一項(xiàng)十分危險(xiǎn)的并且有技術(shù)性的專業(yè)性的工程,在開(kāi)采過(guò)程中稍有不慎就可能鑄成大錯(cuò),所以煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展需要有十分專業(yè)的技術(shù)人員組成一個(gè)有保障的隊(duì)伍,這樣才能在面臨技術(shù)發(fā)展時(shí)期帶來(lái)的重重困難時(shí)做出更加專業(yè)的,有保障的處理,也能更加快速、理性的解決問(wèn)題,不至于臨場(chǎng)退宿。但是目前在我國(guó)的煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展隊(duì)伍中,還沒(méi)有十分專業(yè)的人才,因?yàn)楸旧碓趥鹘y(tǒng)教育下,這種專業(yè)課程少,學(xué)習(xí)人才也少。又由于煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的人才培養(yǎng)成本高,使得整體的開(kāi)采技術(shù)發(fā)展團(tuán)隊(duì)人員專業(yè)性較低,。這不僅不利于煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的推進(jìn),也不利于整個(gè)煤炭開(kāi)采過(guò)程中人員的安全性。
(3)政策環(huán)境較差。任何技術(shù)的發(fā)展都要有與之相配套的指導(dǎo)思想以及政府的大力支持,政策的支持會(huì)促使一個(gè)工程的成員增加信心,從而加快工程進(jìn)行速度。但是在目前我國(guó)并沒(méi)有完善的關(guān)于支持煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的相關(guān)規(guī)章制度或者優(yōu)惠或扶持政策,這樣會(huì)的許多開(kāi)采企業(yè)沒(méi)有信心去做這方面的努力,也不能吸引更多的開(kāi)采企業(yè)加入到整個(gè)煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的大軍中。另外,我國(guó)政府的一些關(guān)于煤炭開(kāi)采方面的支持與補(bǔ)償與煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展之間存在較大的差異,使得開(kāi)采企業(yè)創(chuàng)新制度受到一定的限制。
3 我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的方向
3.1 提高開(kāi)采技術(shù)層次
在煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中,我們要具體問(wèn)題具體分析,與針對(duì)性的進(jìn)行技術(shù)方面的改進(jìn)與運(yùn)用。在上文中提到我們的煤炭開(kāi)采技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用較少,那么針對(duì)這一問(wèn)題應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)措施,加大整個(gè)煤炭開(kāi)采技術(shù)在煤炭開(kāi)采到運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程中的應(yīng)用,加強(qiáng)信息化。不能將開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用只限于較低層次的辦公軟件或者基礎(chǔ)信息交流中,而應(yīng)當(dāng)將其應(yīng)用開(kāi)采過(guò)程中的更高層次中,以此提高整個(gè)煤炭開(kāi)采的信息化和科技化。另外要注重煤炭開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新。煤炭開(kāi)采企業(yè)要想賺取更多的利益,就應(yīng)當(dāng)不斷實(shí)施創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)制度,促使技術(shù)團(tuán)隊(duì)不斷摸索創(chuàng)新,從而加快開(kāi)采技術(shù)發(fā)展,提高開(kāi)采效率,節(jié)省時(shí)間,從而減少開(kāi)支費(fèi)用,增加企業(yè)盈利。
3.2 制定優(yōu)越的環(huán)境制度
政府在煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展中起著舉足輕重的作用,煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展若是有了政府分大力支持或相關(guān)優(yōu)惠及扶持政策,就會(huì)吸引大部分開(kāi)采商加入到煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的大潮中。因此政府提供良好的環(huán)境制度對(duì)煤炭開(kāi)采技術(shù)的 發(fā)展至關(guān)中重要。尤其在我國(guó),政府對(duì)的政決策對(duì)企業(yè)的發(fā)展方向起著引導(dǎo)作用,那么我們的政府更加要做好@一引導(dǎo)人的角色,建立完善的煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展扶持制度,提供合理、可持續(xù)發(fā)展以及有吸引力的政策或者煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展獎(jiǎng)勵(lì)制度,促使各大開(kāi)采企業(yè)積極加入煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的龐大隊(duì)伍中,這樣一來(lái),真?zhèn)€煤炭開(kāi)采行業(yè)將進(jìn)行整體技術(shù)創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng),形成良好的發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。
3.3 培養(yǎng)大量專業(yè)人才
專業(yè)人才的匱乏,是煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的嚴(yán)重問(wèn)題,積極培養(yǎng)專業(yè)人才已經(jīng)成為了一種迫切需要解決的重中之重。煤炭開(kāi)采區(qū)企業(yè)可以設(shè)立專門的人才培養(yǎng)機(jī)制,培養(yǎng)一批專業(yè)的煤炭開(kāi)采技術(shù)人員,激發(fā)其創(chuàng)新思維。專業(yè)的人才不僅能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)利益,也會(huì)為整個(gè)社會(huì)帶來(lái)利益,應(yīng)此國(guó)家也應(yīng)當(dāng)大力支持煤炭開(kāi)采技術(shù)人員的培養(yǎng),提高煤炭開(kāi)采技術(shù)人員的整體專業(yè)性。
4 結(jié)語(yǔ)
目前,我國(guó)的煤炭開(kāi)采技術(shù)發(fā)展還存在著許多問(wèn)題與困難,我們要綜合各個(gè)各方面的因素,分析不同問(wèn)題的不同難易程度,然后有正對(duì)性的提出有利的解決措施,不斷促進(jìn)我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。不僅如此,煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,還將有利于生態(tài)環(huán)境額保護(hù)和自然資源的保護(hù),實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。
[摘 要]綠色采礦可以減少壞境污染,還能帶來(lái)良好的深灰經(jīng)濟(jì)效益。
[關(guān)鍵詞]采煤工藝、膏體充填、綠色開(kāi)采
一、采煤工藝的發(fā)展
在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的新形式下新礦開(kāi)采的技術(shù)和完善始終是開(kāi)采學(xué)科發(fā)展的主題。在發(fā)展采煤工藝的同時(shí),繼續(xù)發(fā)展多層次.多樣化的采煤工藝,建立具有中國(guó)特色的采煤工藝?yán)碚?。我?guó)采煤方法已成熟,放頂煤采煤的應(yīng)用在不斷擴(kuò)展,應(yīng)用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷的提高。
現(xiàn)階段開(kāi)采技術(shù),開(kāi)發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)、建設(shè)生產(chǎn)高度集中、高可靠性的高產(chǎn)高效礦井開(kāi)采技術(shù)以提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心,以提高效率和經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo),研究開(kāi)發(fā)各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝,簡(jiǎn)單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開(kāi)采布置,生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開(kāi)采技術(shù),發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化,進(jìn)步改進(jìn)工藝和裝備,提高應(yīng)用水平和擴(kuò)大應(yīng)用范圍,提高采煤機(jī)械化的程度和水平。
深礦井開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)是;煤層開(kāi)采的礦壓控制、沖擊地壓防止、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井巷布置等;需要攻關(guān)研究的是:深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)及分布狀態(tài)的特征;深井作業(yè)場(chǎng)所工作環(huán)境的變化;深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)與裝備;深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù);深礦井高產(chǎn)高效開(kāi)采有關(guān)配套技術(shù);深礦井開(kāi)采熱害治理技術(shù)與裝備?!叭隆辈擅杭夹g(shù),提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬等,深入研究開(kāi)采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表深陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理開(kāi)采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理論和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng);研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù),村莊房屋加固改造重建技術(shù),適合于村莊保護(hù)的開(kāi)采技術(shù);研究近水體開(kāi)采的開(kāi)采設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開(kāi)采與煤礦城市和諧統(tǒng)一的開(kāi)采深陷控制、開(kāi)采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)。
采場(chǎng)圍巖控制技術(shù),進(jìn)一步完善采場(chǎng)圍巖控制理論;以科學(xué)合理、優(yōu)化高效的巖層控制技術(shù)來(lái)保證開(kāi)采掘活動(dòng)的安全、高效、低成本為目標(biāo),深入總結(jié)我國(guó)幾十年的礦山壓力研究成果,以理論分析、現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)和實(shí)測(cè)法相結(jié)合運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),深入研究各種煤層地質(zhì)及開(kāi)采條件。研究堅(jiān)硬頂板與破碎頂板條件下應(yīng)用高技術(shù)地成本巖層控制技術(shù),目前,由于應(yīng)用高壓注水、深孔預(yù)裂爆破處理堅(jiān)硬頂板和應(yīng)用化學(xué)加固技術(shù)存在工藝復(fù)雜、成本高的問(wèn)題,因而需進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來(lái)解決這些問(wèn)題。放頂煤開(kāi)采巖層和支護(hù)一圍巖相互作用機(jī)理,研究放頂煤開(kāi)采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機(jī)理、支架一頂煤一直接頂一基本頂相互作用關(guān)系;運(yùn)用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律,提出放頂煤優(yōu)化準(zhǔn)則和提高頂煤回收率的途徑。支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù),在總結(jié)緩傾斜中厚長(zhǎng)壁工作面開(kāi)展支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面,應(yīng)進(jìn)一步在堅(jiān)硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開(kāi)展開(kāi)展支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),同時(shí)應(yīng)不斷完善現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)技術(shù),發(fā)展智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),改進(jìn)監(jiān)測(cè)儀表,使監(jiān)測(cè)儀表向直觀、輕便、小型方向發(fā)展。沖擊低壓的預(yù)測(cè)和防,通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬研究沖擊性礦壓顯現(xiàn)發(fā)生的機(jī)理;進(jìn)一步完善沖擊性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),發(fā)展遙控測(cè)量和預(yù)報(bào)技術(shù),完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優(yōu)化選擇專家系統(tǒng)。研究開(kāi)發(fā)新型的支護(hù)設(shè)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(tǒng),開(kāi)發(fā)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。
優(yōu)化巷道布置,減少矸石排放的開(kāi)采技術(shù),改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開(kāi)采布置,以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采效益最大化為目標(biāo),研究開(kāi)發(fā)煤礦地質(zhì)條件開(kāi)采巷道布置及工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系專家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)開(kāi)采方法、開(kāi)采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。
二、綠色開(kāi)采技術(shù)是今后的方向
針對(duì)壞境的影響所暢導(dǎo)的綠色開(kāi)采技術(shù),綠色開(kāi)采是煤礦開(kāi)采的發(fā)展方向,對(duì)提高煤炭采出率、保護(hù)生態(tài)壞境和實(shí)現(xiàn)煤礦可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。本文分析了綠色開(kāi)采技術(shù),總結(jié)了我國(guó)煤礦綠色開(kāi)采方法的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)科學(xué)采礦具有一定的指導(dǎo)意義。煤炭開(kāi)采造成巖層移動(dòng)破壞,引起巖層中水與瓦斯的流動(dòng),導(dǎo)致煤礦瓦斯事故與井下突水事故;煤炭開(kāi)采引起巖層移動(dòng),進(jìn)而造成地表沉陷,導(dǎo)致農(nóng)田、建筑設(shè)施的損壞;煤礦開(kāi)采形成的大量堆積在地面的矸石,即占有良田,又造成壞境污染;隨著我過(guò)礦井開(kāi)采深度的不斷增加,礦山壓力顯現(xiàn)及沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的瀕次增加,強(qiáng)度增大,危及礦井的安全生產(chǎn)。上述問(wèn)題若得不到有效解決,在未來(lái)幾十年內(nèi),隨著能源總需求和煤炭產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng),煤炭資源開(kāi)采所帶來(lái)的礦區(qū)安全和生態(tài)壞境問(wèn)題更為嚴(yán)重,人類的生存和社會(huì)發(fā)展壞境降受到嚴(yán)重威脅。
煤炭綠色開(kāi)采體系,煤礦綠色開(kāi)采以及相應(yīng)的綠色開(kāi)采技術(shù),在基本概念上是要從廣義資源的角度上來(lái)認(rèn)識(shí)和對(duì)待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各種資源?;境霭l(fā)點(diǎn)是防止或盡可能減輕開(kāi)采煤炭對(duì)壞境和其他資源的不良影響。目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。根據(jù)煤礦中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,綠色開(kāi)采主要是包括以下內(nèi)容:水資源保護(hù)一“保水開(kāi)采”;瓦斯抽放一“煤與瓦斯共采”;土地與建筑物保護(hù)一“充填開(kāi)采”;排放矸石占用土地污染壞境一“煤炭地下氣化”等。2003年,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)錢鳴高院士首次提出了煤礦綠色開(kāi)采的概念和技術(shù)體系,隨后明確了實(shí)現(xiàn)煤炭資源開(kāi)采和壞境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色開(kāi)采研究目標(biāo),為我國(guó)綠色開(kāi)采技術(shù)的研究指明了方向。錢院士提出的綠色開(kāi)采技術(shù)體系,綠色開(kāi)采理論依據(jù):
(1)關(guān)鍵層理論
(2)_采對(duì)巖層移動(dòng)的影響及移動(dòng)規(guī)律
(3)水在裂巖體中的滲流規(guī)律
(4)開(kāi)采后巖層內(nèi)節(jié)理裂隙分布發(fā)育規(guī)律等
我國(guó)多數(shù)煤礦都存在著建筑物下、水體下、鐵路下壓煤的問(wèn)題,充填采礦法對(duì)解決這類問(wèn)題具有重要的意義。充填開(kāi)采發(fā)是用充填材料充填采煤工作面采空區(qū)的巖層控制方法。該法可以緩和工作面支承壓力產(chǎn)生的礦壓顯現(xiàn),改善采場(chǎng)和巷道維護(hù)狀況,有效減少地表下沉和變形、提高煤礦采出率、保護(hù)地面建筑物、構(gòu)筑物、生態(tài)壞境和水體。按照充填材料的不同,充填采礦法分矸石充填、水沙充填、和膏體充填。矸石充填利用井下采空區(qū)處置煤矸石的充填采煤方法,既可以減少煤礦固體廢棄物排放,又可以減輕開(kāi)采沉陷災(zāi)害、提高礦井資源回收率,是實(shí)現(xiàn)煤礦綠色開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)途徑之一。
(1)拋?lái)穾讙來(lái)诽畛?
(2)刮板輸送機(jī)卸矸充填
(3)風(fēng)力拋?lái)烦涮?
水沙充填采煤法是利用水力通過(guò)管道吧充填材料沙粒送入采空區(qū)得充填采煤法。
膏體充填技術(shù)是1979年在德國(guó)的格倫德鉛鋅礦首先發(fā)展起來(lái)的,由于膏體充填具有料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、充填效率高、成本較低等優(yōu)點(diǎn)是綠色開(kāi)采中技術(shù)中的重要組成部分,是解決煤礦開(kāi)采壞境問(wèn)題的理想途徑,是解決村莊等建筑物下大量壓煤開(kāi)采問(wèn)題的迫切需要。
根據(jù)我國(guó)的能源資源狀況,煤炭作為我國(guó)最重要的一次性能源,在未來(lái)20年內(nèi),其在能源構(gòu)成中的主體地位不會(huì)改變。2020年我過(guò)煤炭消費(fèi)量將達(dá)到40億噸,煤炭產(chǎn)量很可能無(wú)法滿足工業(yè)需求。不能再單純的通過(guò)提高煤炭的產(chǎn)量緩解煤炭供應(yīng)的壓力,而應(yīng)該綜合考慮發(fā)展煤炭循環(huán)經(jīng)濟(jì),減少煤炭開(kāi)采對(duì)壞境的破壞,而且也應(yīng)該把“發(fā)展煤炭循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)煤炭綠色開(kāi)采”作為理念,大力發(fā)展綠色的采煤技術(shù)。
資源和壞境協(xié)調(diào)的綠色開(kāi)采是解決煤炭開(kāi)采壞境問(wèn)題的根本出路。要實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采,需要綜合研究和解決經(jīng)濟(jì)與技術(shù)等方面的問(wèn)題。綠色采礦可以減少壞境污染,還能帶來(lái)良好的深灰經(jīng)濟(jì)效益。綠色采礦是形成綠色礦業(yè)及礦區(qū)綠色家園的重要組成部分,詳細(xì)隨著綠色開(kāi)采的不斷發(fā)展和完善,煤礦綠色開(kāi)采一定會(huì)發(fā)揮它應(yīng)有的作用,為人類和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
[摘 要]煤礦開(kāi)采生產(chǎn)技術(shù)的選用關(guān)系著煤礦資源的開(kāi)采效率與安全性,也在很大程度上影響著煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益,現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展使得現(xiàn)代煤礦的開(kāi)采生產(chǎn)技術(shù)水平得到了很大程度的提升,膏體充填開(kāi)采技術(shù)便是一種相對(duì)較為先進(jìn)的現(xiàn)代化煤礦開(kāi)采技術(shù),在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。為了確保膏體充填開(kāi)采技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值發(fā)揮,本文將針對(duì)我國(guó)煤礦開(kāi)采作業(yè)中膏體充填開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)研究和討論。
[關(guān)鍵詞]煤礦生產(chǎn);膏體充填;開(kāi)采技術(shù);應(yīng)用
隨著煤礦開(kāi)采工作的不斷推進(jìn),會(huì)形成一定范圍的采空區(qū),對(duì)采空區(qū)的處理如不得當(dāng),將極有可能造成煤礦地質(zhì)穩(wěn)定性下降,給后續(xù)開(kāi)采工作造成嚴(yán)重的安全威脅,也將增加開(kāi)采的成本,同時(shí),如水砂充填法、低濃度膠結(jié)充填法等一些煤礦采空區(qū)的充填處理方法在實(shí)際運(yùn)用中還可能導(dǎo)致對(duì)礦區(qū)及周邊的水體環(huán)境的污染,綜合比較之下,選擇膏體充填開(kāi)采技術(shù),并加以科學(xué)利用,能夠有效保證采空區(qū)充填的質(zhì)量,避免地質(zhì)失穩(wěn),并能夠減少對(duì)水體環(huán)境的污染,其在煤礦開(kāi)采作業(yè)中能夠發(fā)揮出積極的價(jià)值。
一、煤礦膏體充填開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
1.穩(wěn)定性更強(qiáng)
充填開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用中充填材料的性質(zhì)與充填開(kāi)采作業(yè)的效果是具有直接關(guān)系的,膏體充填開(kāi)采主要是使用矸石粉、粉煤灰、膠固料、礦井水等緩和形成的膏體作為填充材料,通過(guò)膏體的凝結(jié)發(fā)揮出充填支撐的作用,膏體材料往往能夠具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,這對(duì)于防止分層、離析等問(wèn)題的發(fā)生是具有著良好效果的。膏體充填材料的強(qiáng)穩(wěn)定性與其充填料漿的高濃度是有很大關(guān)系的,傳統(tǒng)充填技術(shù)中所使用的充填料漿濃度最高只能達(dá)到65%,普遍屬于低濃度充填料漿,而膏體充填開(kāi)采技術(shù)中所使用的充填料漿的質(zhì)量濃度一般都可達(dá)到75%-82%的水平,如配合骨料的使用甚至可達(dá)到88%,高質(zhì)量濃度也賦予了膏體充填材料較強(qiáng)的屈服切應(yīng)力和塑性粘度,在同一橫截面上漿本流動(dòng)速度為常數(shù),濃度、流速基本不會(huì)發(fā)生改變,因此穩(wěn)定性更高。
2.抗錯(cuò)位變形能力更強(qiáng)
充填材料的可塑性對(duì)于其錯(cuò)位變形的抵抗能力有著較大的影響,而膏體充填開(kāi)采技術(shù)中應(yīng)用的膏體充填材料質(zhì)量濃度高,可塑性也較傳統(tǒng)的充填材料更強(qiáng),在實(shí)際的施工應(yīng)用中既能夠保證充填料的有效輸送,同時(shí)也能夠保證管輸過(guò)程中在管道彎曲、連接部位發(fā)生變形后不影響料漿的結(jié)構(gòu)、成分及性質(zhì),也不會(huì)因此導(dǎo)致料將沉淀、離析、脫水等問(wèn)題的發(fā)生,這也就大大減少了管輸過(guò)程中對(duì)材料的不利影響因素的產(chǎn)生,保證了充填施工的整體效果。此外,經(jīng)科學(xué)配比配制出的膏體充填材料在充填后能夠在較短時(shí)間內(nèi)完成初凝,并保證初凝后的整體強(qiáng)度,進(jìn)而發(fā)揮出圍巖支撐的作用,也能夠在合理的時(shí)間范圍內(nèi)完成終凝,達(dá)到有效充填支撐的效果,這也能夠確保后續(xù)開(kāi)采施工作業(yè)的順利推進(jìn)。
3.更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保
經(jīng)濟(jì)性方面,目前膏體充填開(kāi)采所使用的材料多為細(xì)粒級(jí)物料,如粉煤灰等,使用這些物料作為骨料,可保證骨料粒徑在35mm以下,大大降低了破碎充填骨料的材料加工成本。同時(shí)膏體充填開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用不需要過(guò)濾排水環(huán)節(jié),因此無(wú)需建設(shè)專門的過(guò)濾排水系統(tǒng),這也將減少了過(guò)濾排水設(shè)施引進(jìn)裝配以及過(guò)濾排水環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的成本,具有著一定的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。環(huán)保性方面,膏體充填開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大量矸石、粉煤灰等固體廢棄物的資源化利用,減少了固體廢棄物的污染影響,同時(shí)也能夠避免傳統(tǒng)充填方法運(yùn)用過(guò)程中,井下排水對(duì)于地下水及地表水環(huán)境的污染,在環(huán)保性方面較一般傳統(tǒng)充填開(kāi)采技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。
二、煤礦膏體充填開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)
1.合理選用和布置充填管路
管路的合理選用是煤礦膏體充填開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)之一,管路選擇應(yīng)當(dāng)結(jié)合煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需求與生產(chǎn)條件,把握好經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性等基本原則,選擇質(zhì)量合格、性能良好、符合生產(chǎn)需要的管路材料,在對(duì)管路材料性能的考察上,必須要充分考慮材料的抗磨、抗腐蝕、抗沖擊等各方面的能力,應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)等方法確定管路材料的主要參數(shù),確保其符合實(shí)際的生產(chǎn)需要,一般以綜合性能較強(qiáng)的金屬耐磨鋼管作為煤礦干路的充填管材。除干路管材的合理選擇外,還要注重對(duì)管路附件材料的合理選用,一般情況下都是以耐壓能力作為最近本的考量要素,為確保膏體充填施工系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,干線管路法蘭、旁通管法蘭應(yīng)選用公稱壓力不小于10MPa的鋼制法蘭或鋼制法蘭蓋,柔性連接器、三通、閘閥等管路附件也應(yīng)滿足干路附件承壓不小于10MPa,工作面管路承壓不小于2MPa的需求,且要充分考慮彎曲、連接部位的局部壓力,在管路材料的承壓設(shè)計(jì)上予以加強(qiáng),避免安全隱患的產(chǎn)生。
2.做好膏體充填材料的配制
膏體充填開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用水平在很大程度上要受到膏體材料配制水平的影響,因此,在膏體充填開(kāi)采作業(yè)中,還必須要結(jié)合煤礦生產(chǎn)實(shí)際需要做好膏體充填材料配方的科學(xué)設(shè)計(jì),通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定膏體充填料漿配制的最優(yōu)原材料比例,確保料將性能達(dá)到最理想狀態(tài),最有利于泵輸充填作業(yè)的順利開(kāi)展。為保證充填效果,料漿的配料中至少要包含15%以上的小于20μm的粒級(jí)含量,以作為骨料的矸石為例,一般煤礦生產(chǎn)中要求矸石粒度必須低于25mm,這樣既能夠保證料漿輸送的效果,也能夠有效避免分層、泌水等問(wèn)題的出現(xiàn)。同時(shí),對(duì)于料漿中所包含的粒度5mm以下的顆料占比也有一定的要求,此類顆粒至少要占到30%的比例,但最高不能超過(guò)50%,一般情況下,保持在40%最適宜。如果料漿采用泵壓進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送,則要求其分層度小于2.0cm,在這種技術(shù)條件下即使料漿在管道中有發(fā)生靜置,也不會(huì)影響后續(xù)的輸送。
3.做好工作面支架的建設(shè)與地面沉降管理
膏體經(jīng)管路輸送到工作面后,要確保其充填的效果,還需要在工作面做好機(jī)械設(shè)備的支架建設(shè),通常會(huì)選用支護(hù)強(qiáng)度較高、性能可靠的液壓支架,并依據(jù)地質(zhì)條件、礦壓及工作面其他環(huán)境因素等確定液壓支架的技術(shù)參數(shù)。支架的布置可按照每臺(tái)刮板機(jī)機(jī)頭處各配置端頭支架組一組,由機(jī)頭處每布置10臺(tái)中部基本架就布置一臺(tái)特殊架,機(jī)尾處最后一臺(tái)設(shè)置特殊架的方式進(jìn)行,合理劃分不同的作業(yè)區(qū)域,確保充填效果。為避免煤礦生產(chǎn)對(duì)地質(zhì)條件、地表建筑及自然環(huán)境的影響,膏體充填的效果應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定對(duì)地面沉降量的要求,這就要切實(shí)做好對(duì)地面沉降的管理,在施工前要根據(jù)現(xiàn)有的通行規(guī)程合理預(yù)測(cè)膏體充填后充填區(qū)域的地面沉降量,確定充填作業(yè)的最小充實(shí)率,并作為對(duì)充填材料性能試驗(yàn)檢測(cè)的參考因素,對(duì)充填料漿凝結(jié)過(guò)程中因體積收縮可能導(dǎo)致的地面沉降變化情況有準(zhǔn)確的把握,避免材料性能缺陷或充填作業(yè)不到位等導(dǎo)致的過(guò)量沉降的情況發(fā)生,在此基礎(chǔ)上做好地面建筑物維護(hù),防止煤礦生產(chǎn)中過(guò)量的地面沉降對(duì)地面建筑物的使用安全造成不利影響,導(dǎo)致不必要的安全事故的發(fā)生。
總結(jié)
本文首先針對(duì)煤礦膏體充填開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了闡述,隨后從幾個(gè)主要方面著手對(duì)煤礦膏體充填開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析,煤礦膏體充填開(kāi)采是一項(xiàng)系統(tǒng)的開(kāi)采作業(yè)應(yīng)用技術(shù),本文僅是對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析介紹,在該技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用中還有很多地方需要加以注意,煤礦行業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員、研究人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)膏體充填開(kāi)采技術(shù)要點(diǎn)的把握,確保充填施工的規(guī)范性、可靠性和安全性,為煤礦開(kāi)采作業(yè)的有效開(kāi)展提供保障,也通過(guò)開(kāi)采技術(shù)的不斷創(chuàng)新和科學(xué)運(yùn)用為煤礦經(jīng)濟(jì)的有序發(fā)展提供新的動(dòng)力。
摘 要:煤炭資源緊缺,為保持礦井較長(zhǎng)的使用壽命,有效回收煤炭資源,在開(kāi)采區(qū)范圍內(nèi),適當(dāng)設(shè)置了各類綜放工作面,綜合開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用在這些工作面上,產(chǎn)生了良好的反饋效果。本文詳細(xì)探究了綜放工作面開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用,可供有關(guān)讀者研究參考。
關(guān)鍵詞:綜放工作面;開(kāi)采;支架
厚煤層綜采設(shè)備與技術(shù)水平得到大幅度提升,綜放工作面開(kāi)采技術(shù)保障了厚煤層開(kāi)采的高效性與安全性[1]。選取某城市煤礦企業(yè)主采區(qū),開(kāi)采的是2號(hào)煤層,煤層厚度在5.4-5.6m,將經(jīng)濟(jì)型綜采開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用在該工作面開(kāi)采中。本研究運(yùn)用了綜合開(kāi)采技術(shù),這種技術(shù)具有適合各種煤層開(kāi)采的特征。
1 綜放工作面回采方法及開(kāi)采工藝
煤炭工業(yè)組成了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,在后續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間,煤炭在能源結(jié)構(gòu)中將還將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用[2]。本文以冀中能源峰峰集團(tuán)大淑村礦172106綜放工作面回采方法及回采工藝為例進(jìn)行詳細(xì)介紹,本煤層屬二疊系山西組地層,煤層賦存穩(wěn)定,一般厚5.6米,煤層上部及下部各含夾矸一層,頂夾矸厚0.05-2.1米,距煤層頂板0.45米,工作面中部區(qū)域局部頂夾矸厚,最厚可達(dá)2.1米左右。底夾矸厚0.09米,距底板0.91米。
工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜采放頂煤采煤法。本工作面為2#煤摸底回采,煤厚5.6m。其中:割煤高度2.6m,架后放頂煤高度3.0m,采放比為1∶1.15。
落煤方式:煤壁采用MG250/600-WD 型雙滾筒采煤機(jī)割煤,架后采用支架尾梁擺動(dòng)配合插板伸縮放頂煤。采煤機(jī)兩端頭斜切式進(jìn)刀,雙向割煤,往返兩刀,一刀放一次頂煤。
裝煤方式:煤壁采用采煤機(jī)滾筒配合前部輸送機(jī)鏟煤板裝煤,放頂煤利用尾梁擺動(dòng)和插板伸縮配合后部輸送機(jī)節(jié)煤器直接裝煤。
運(yùn)煤方式:煤壁使用前部輸送機(jī)SGZ730/400型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤,放頂煤使用后部輸送機(jī)SGZ730/400型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。
支護(hù)方式:工作面使用ZF4000/16/28型放頂煤液壓支架支護(hù);上下端頭使用ZFG4600/17/28型放頂煤液壓支架做為端頭支架,下順槽采用一組ZT12000/23.5/35型液壓支架, ZT12000/23.5/35型液壓支架外采用沿走向布置鉸接頂梁配單體液壓支柱進(jìn)行支護(hù)。
2 綜放工作面端頭支架應(yīng)用技術(shù)分析
2.1 端頭支架規(guī)范操作要求
①安全確認(rèn),無(wú)隱患后移架。
②回收煤壁側(cè)支架頂調(diào)頂鎬,利用底調(diào)頂鎬調(diào)正支架,保證支架底座與轉(zhuǎn)載機(jī)間距(以能拉過(guò)支架為宜),回收護(hù)幫板,回收伸縮梁200mm,降立柱頂鎬和支撐頂鎬。
③用推移頂鎬推出煤壁側(cè)端頭支架,同時(shí)打開(kāi)側(cè)護(hù)板側(cè)推頂鎬,推移頂鎬推不動(dòng)時(shí)配合回柱絞車,但必須點(diǎn)動(dòng)碰車?yán)?,一次最大?00mm,回柱機(jī)操作嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程要求。
④煤壁側(cè)端頭支架頂?shù)轿缓?,升起立柱和支撐頂鎬,伸出頂調(diào)頂鎬、底調(diào)頂鎬 、伸縮梁,保證支架初撐力達(dá)到要求。
⑤用同樣方法收回老空側(cè)端頭支架頂調(diào)、底調(diào)、護(hù)幫板、伸縮梁的頂鎬,降立柱頂鎬和支撐頂鎬。
⑥用推移頂鎬拉出老空側(cè)端頭支架,同時(shí)收回側(cè)護(hù)板側(cè)推頂鎬,推移頂高拉不動(dòng)時(shí)配合回柱絞車,但必須點(diǎn)動(dòng)碰車?yán)?,一次最大?00mm,回柱機(jī)操作嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程要求。
⑦老空側(cè)端頭支架頂?shù)轿缓?,升起立柱和支撐頂鎬,伸出頂調(diào)頂鎬、底調(diào)頂鎬、伸縮梁,保證支架初撐力達(dá)到要求。
⑧依照①-⑦操作程序移夠端頭支架步距。拉到位后保證支架支護(hù)達(dá)到作業(yè)規(guī)程要求。
2.2 端頭及超前支護(hù)方式
①、上端頭支架外沿走向布置三路1m雙楔頂梁進(jìn)行超前處理支護(hù)。排距1.2-1.8m。雙楔梁支護(hù)采用齊梁直線柱正懸臂布置。點(diǎn)柱分別打在距梁頭250mm處。煤壁外10m一梁兩柱支護(hù),10m~20m一梁一柱支護(hù)。向外可在巷中加打單排點(diǎn)柱加強(qiáng)支護(hù),所有點(diǎn)柱必須穿鐵鞋,初撐力不小于90KN,柱頭使用塑料繩拴好防倒。
②、下端頭支護(hù):煤壁以里采用一組ZT12000/23.5/35型液壓支架,往外采用沿走向布置三路1m雙楔頂梁進(jìn)行超前處理支護(hù),排距1.2-1.8m。雙楔梁支護(hù)采用齊梁直線柱正懸臂布置。點(diǎn)柱分別打在距梁頭250mm處,柱距1.0m。破碎機(jī)以里范圍內(nèi)均為一梁一柱支護(hù),破碎機(jī)外采用戴帽柱進(jìn)行支護(hù)。超前處理不低于20m。向外可在巷中加打單排點(diǎn)柱加強(qiáng)支護(hù),所有點(diǎn)柱必須穿鐵鞋,初撐力不小于90KN,柱頭使用塑料繩拴好防倒。
2.3 端頭支架應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
綜放工作面上下超前處理支護(hù)段采用鉸接頂梁配液壓點(diǎn)柱支護(hù),當(dāng)頂板破碎時(shí),可操作性較低,且支、撤頂梁和點(diǎn)柱時(shí),容易發(fā)生掉砟人事故,頂板穩(wěn)定性不易控制。
順槽采用ZT12000/23.5/35型端頭液壓支架替代鉸接頂梁配單體液壓支柱支護(hù),一是節(jié)約了支護(hù)材料的使用費(fèi)用;二是減少巷道維護(hù)人員,提高了工作效率,增強(qiáng)了操作的安全性;三是避免了因頻繁支、改、運(yùn)支柱和鉸接頂梁等不安全因素,工作面端頭的安全狀況得到了大幅度的改善。
3 結(jié)語(yǔ)
綜放工作面開(kāi)采技術(shù)從實(shí)踐應(yīng)用反饋得出,完善工作面布置,使用有效的開(kāi)采工藝,運(yùn)用良好的巷道支護(hù)方式,保障工作面處在一個(gè)安全的開(kāi)采環(huán)境中,回收了更多的煤炭資源,在應(yīng)用過(guò)程中比較成功,綜采的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛,保持了較高的工作面安全程度,提升了礦井煤炭資源采出率,借助綜采技術(shù)開(kāi)采,獲得了較高的礦井可采儲(chǔ)量,消除了礦井小大在銜接方面存在的問(wèn)題,產(chǎn)生了較高的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)收入,在條件相同的礦井中,其應(yīng)用前景是比較廣闊的[3]。
摘 要:隨著我國(guó)科技水平的快速提高,科技手段在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用,更是極大地促進(jìn)了我國(guó)井下采煤技術(shù)的進(jìn)步,有效的提高了煤礦資源的開(kāi)采率。接下來(lái),本文將通過(guò)對(duì)煤礦開(kāi)采中井下采煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并有針對(duì)性的提出一些開(kāi)采建議,以此來(lái)進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)井下采煤技術(shù)的發(fā)展,為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添動(dòng)力。
關(guān)鍵詞:煤礦開(kāi)采;井下采煤;技術(shù)分析
煤礦資源的高效利用,對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高有著至關(guān)重要的作用。井下采煤作為煤礦開(kāi)采中的一個(gè)核心環(huán)節(jié),其開(kāi)采技術(shù)的高低將在很大程度上影響我國(guó)煤礦業(yè)未來(lái)發(fā)展進(jìn)程的快慢。因此,如何提高井下采煤技術(shù)的有效性,已經(jīng)成為當(dāng)前煤礦開(kāi)采工作中一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。提高煤礦開(kāi)采工作的有效性,保證煤礦開(kāi)采環(huán)節(jié)中的安全性,對(duì)于我國(guó)人們生活水平以及國(guó)家整體實(shí)力的提高都有著十分重要的作用。
1 提高煤礦開(kāi)采井下采煤技術(shù)的必要性
1.1 保證煤礦開(kāi)采井下采煤工作的安全性
與其他工作不同的是,煤礦開(kāi)采的井下采煤工作是在地表下進(jìn)行的,相應(yīng)的施工人員的人身安全也就面臨著更大的威脅。因此,重視對(duì)井下煤礦開(kāi)采作業(yè)安全性的提高是十分重要的。在進(jìn)行作業(yè)時(shí),必須要充分保證相關(guān)工作人員、設(shè)備等的安全,才能夠有效減少煤礦開(kāi)采作業(yè)中安全問(wèn)題的出現(xiàn),為我國(guó)煤礦開(kāi)采業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。縱觀我國(guó)煤礦開(kāi)采的發(fā)展,雖然在工作過(guò)程中已經(jīng)十分重視對(duì)施工安全的提高,但是井下開(kāi)采事故仍然時(shí)有發(fā)生。提高井下采煤工作的安全性,不僅取決于工作人員是否有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,更取決于煤礦開(kāi)采井下采煤技術(shù)的高低。
1.2 提高煤礦開(kāi)采井下采煤工作的經(jīng)濟(jì)性
如果說(shuō)保證井下采煤工作的安全性是煤礦開(kāi)采工作中的第一要?jiǎng)?wù),那么提高井下采煤工作的經(jīng)濟(jì)性就是煤礦開(kāi)采工作中的另一個(gè)重要組成部分。首先,在進(jìn)行井下采煤工作時(shí),必須要根據(jù)井下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)選擇合適的采煤技術(shù);其次,要保證選用采煤技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性,盡可能在耗費(fèi)最少人力、財(cái)力的基礎(chǔ)上,提高井下采煤的開(kāi)采率。通過(guò)這種方式,既能夠有效提高煤礦開(kāi)采井下采煤工作的安全性,又能夠?qū)崿F(xiàn)井下采煤技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用。
1.3 提高煤礦開(kāi)采井下采煤工作的采出率
雖然說(shuō)我國(guó)是一個(gè)煤礦資源比較豐富、地域廣闊的國(guó)家,但是我國(guó)也是一個(gè)人口大國(guó),對(duì)資源的需求量比較大,加之煤礦資源的不可再生性,使得煤礦資源的人均占有率十分有限。所以,在進(jìn)行井下采煤工作時(shí),就必須要提高煤礦資源的采出率,減少在開(kāi)采過(guò)程中由于一些外在因素的影響而造成煤礦資源的浪費(fèi),盡可能實(shí)現(xiàn)各開(kāi)采區(qū)煤礦資源采出率最大化的工作目標(biāo)。
2 煤礦開(kāi)采井下采煤技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1 煤礦綜采技術(shù)的應(yīng)用
綜采技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用主要是通過(guò)機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。相對(duì)于其他采煤技術(shù)來(lái)說(shuō),這一方法是當(dāng)前采煤工作中最為常用的,也是比較現(xiàn)代化的采煤技術(shù)。將這一技術(shù)應(yīng)用到井下采煤工作中來(lái),能夠?qū)崿F(xiàn)井下采煤工作的不間斷性,減小井下采煤人員的工作難度,最大程度的保證井下采煤工作的安全性以及經(jīng)濟(jì)性,為我國(guó)煤礦開(kāi)采水平的提高奠定基礎(chǔ)。綜采技術(shù)在煤礦井下開(kāi)采中的應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)方面。
2.1.1 井下割煤技術(shù)
割煤是井下采煤工作中的一個(gè)工作環(huán)節(jié),其目的是將開(kāi)采出來(lái)的大塊煤礦分割成小塊,便于裝運(yùn)。在進(jìn)行割煤操作時(shí),需要用到的機(jī)械設(shè)備是采煤機(jī)。常見(jiàn)的采煤機(jī)有刨煤機(jī)和單、雙滾筒式采煤機(jī)。
2.1.2 井下運(yùn)煤技術(shù)
在對(duì)煤礦進(jìn)行割煤操作后,大塊的煤礦就會(huì)被分解成較小的煤塊,然后再經(jīng)過(guò)傳送機(jī)將開(kāi)采出來(lái)的煤礦運(yùn)輸?shù)骄C采平面上來(lái)。在這一工序中需要注意的是,在設(shè)定傳送機(jī)的傳送速度時(shí),必須要等于或略大于采煤機(jī)的采煤速度。只有這樣,才能充分保證井下煤礦開(kāi)采工作的有序、安全生產(chǎn)。
2.1.3 井下支護(hù)技術(shù)
井下支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于井下采煤作業(yè)而言有著十分重要的作用。常見(jiàn)的支護(hù)方式可分為立即支護(hù)與滯后支護(hù)。立即支護(hù)適用于那些穩(wěn)定性較差的、承受壓力較小、可間接支護(hù)的工作面,而滯后支護(hù)具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性。所以,在進(jìn)行井下采煤作業(yè)時(shí),應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要選擇經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的支護(hù)方式。
2.2 煤礦炮采技術(shù)的應(yīng)用
炮采技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用,主要是通過(guò)爆破來(lái)實(shí)現(xiàn)的,但相對(duì)于綜采技術(shù)來(lái)說(shuō),在進(jìn)行煤礦搬運(yùn)時(shí),就需要使用人工將炸開(kāi)的煤塊進(jìn)行裝運(yùn)。除此以外,炮采技術(shù)還不需要使用采煤機(jī)對(duì)煤塊進(jìn)行分割,而是需要經(jīng)過(guò)打炮眼、放炮等操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦資源的開(kāi)采。所以,在進(jìn)行井下采煤作業(yè)時(shí),必須要對(duì)井下工作平面進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的勘測(cè),然后根據(jù)實(shí)際需要使用合適劑量的炸藥,降低應(yīng)用炮采技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)性,減少不必要的浪費(fèi)。
2.3 煤礦普采技術(shù)的應(yīng)用
普采技術(shù)在煤礦開(kāi)采井下采煤作業(yè)中的應(yīng)用也需要依靠機(jī)械設(shè)備來(lái)完成,但是它在進(jìn)行采煤作業(yè)時(shí),會(huì)將割煤操作與裝煤操作同時(shí)進(jìn)行,有效的提高了采煤的工作效率。在使用采煤機(jī)進(jìn)行采煤時(shí),可以在條件允許的前提下,使用能夠進(jìn)行雙向操作的采煤機(jī),有效提高工作效率。
3 總結(jié)
在進(jìn)行煤礦開(kāi)采作業(yè)時(shí),必須要以保證開(kāi)采安全為核心任務(wù),其次就是要提高采煤技術(shù)的有效性,保證煤礦的采出率。所以,在工作過(guò)程中,煤礦開(kāi)采人員必須要注意對(duì)煤礦開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),不斷改進(jìn)井下開(kāi)采技術(shù),提高自身的綜合素質(zhì)水平,為煤礦井下開(kāi)采作業(yè)的安全性提供保障,為我國(guó)煤礦業(yè)的蓬勃發(fā)展奠定基礎(chǔ),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的促進(jìn)作用。
摘 要:煤礦開(kāi)采技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中是一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié),拋開(kāi)煤礦資源本身的質(zhì)量因素干擾,一個(gè)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)是否達(dá)標(biāo),幾乎就是由煤礦開(kāi)采技術(shù)的適應(yīng)性和先進(jìn)性決定的,因此作為煤礦企業(yè),需要在煤礦開(kāi)采技術(shù)及其工藝上多下功夫,開(kāi)發(fā)創(chuàng)新,才能從根本上有所突破,本文也將就煤礦開(kāi)采技術(shù)及其工藝展開(kāi)討論和分析。
關(guān)鍵詞:煤礦開(kāi)采技術(shù);工藝運(yùn)用;煤礦生產(chǎn)
從目前的情況來(lái)看,我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)和方法已經(jīng)逐漸成熟,與之相對(duì)應(yīng)的技術(shù)和應(yīng)用也在逐漸推廣,但是在某些煤礦開(kāi)采工藝上面還是有所欠缺,所以,我國(guó)的煤炭企業(yè)還是需要在煤礦開(kāi)采技術(shù)的工藝上進(jìn)行深入探索和研究,并增強(qiáng)煤礦開(kāi)采技術(shù)理論及工藝運(yùn)用的針對(duì)性,才能從根本上提升煤礦開(kāi)采的效率和質(zhì)量。
1 煤礦開(kāi)采技術(shù)
當(dāng)前我國(guó)的煤礦資源豐富,分布廣泛,不同的礦井之間含煤性和煤質(zhì)差異很大,從而造成了大、中、小型礦井并存等情況出現(xiàn),但是在煤礦開(kāi)采技術(shù)方面還是具有類似的特點(diǎn)的,下面將進(jìn)行具體闡述:
1.1 開(kāi)拓方式多元化
我國(guó)煤礦開(kāi)拓方式的多元化是由我國(guó)煤層的不同賦存條件決定的,而開(kāi)拓方式的判別標(biāo)志主要為井簡(jiǎn)形式,一般分為主、副兩種,并且常見(jiàn)的井簡(jiǎn)形式有立井開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、平響開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓四種,立井開(kāi)拓在所有井簡(jiǎn)形式中生產(chǎn)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,但是生產(chǎn)效率卻較為突出,在表土層較厚、傾角較大,尤其是含有流砂層的井田中表現(xiàn)優(yōu)秀。在中小型的礦井中,因?yàn)槠浔硗翆虞^薄,也極少出現(xiàn)流砂層,所以廣泛采用斜井開(kāi)拓。而平響開(kāi)拓因?yàn)槠浼夹g(shù)很容易受到例如地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造等因素的限制,使得其在各類型礦井中都不能得到推廣,僅僅只在一些特殊情況下才能發(fā)揮其作用。綜合開(kāi)拓隨著礦井的不斷延伸,在技術(shù)改造方面已經(jīng)有了相當(dāng)成熟的發(fā)展,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類礦井中。
1.2 大、中、小型礦井并存
大、中、小型礦井并存目前是我國(guó)煤礦工業(yè)結(jié)構(gòu)中最為突出的特點(diǎn)。在一些國(guó)家重點(diǎn)煤礦上,規(guī)模大多為大型或是中型,但同時(shí)也存在著數(shù)量極少的特大型礦井,而在地方的礦井上,則多是以中型和小型為主,在這類礦井中其結(jié)構(gòu)相較于大型礦井也更加復(fù)雜,既存在受到地質(zhì)變動(dòng)和人為破壞較輕的無(wú)限煤田,也存在著受到地質(zhì)破壞和認(rèn)為破壞較重的有限煤田,其生產(chǎn)能力和大型礦坑相比還有一定差距的,V井的大小尺寸對(duì)這種現(xiàn)象也有著一定影響。另外,因?yàn)槊旱V開(kāi)采技術(shù)和煤礦企業(yè)所有制等問(wèn)題,也使得我國(guó)礦井的存在形式錯(cuò)綜復(fù)雜。
1.3 礦井開(kāi)拓特點(diǎn)各異
從目前煤礦的賦存條件來(lái)看,我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)需要應(yīng)對(duì)多元化且極為特殊的開(kāi)采條件,因此開(kāi)采技術(shù)也呈現(xiàn)出多元化的趨勢(shì),我國(guó)也是世界上采煤方法種類最多的國(guó)家,在我國(guó)的礦井中一般采用的采煤方法有:刀柱式采煤法、柱式體系采煤法、掩護(hù)支架采煤法和水平分段放頂煤采煤法等,但是與擁有先進(jìn)煤炭開(kāi)采技術(shù)的國(guó)家相比,在深度和廣度上都有著極大的差距。
2 煤礦開(kāi)采工藝分析
采煤工藝的發(fā)展對(duì)于煤炭開(kāi)采的環(huán)節(jié)有著至關(guān)重要的影響,隨著理論科學(xué)的進(jìn)一步研究和更多高性能設(shè)備的廣泛應(yīng)用,采煤工藝上即將出現(xiàn)質(zhì)的飛躍,以下將進(jìn)行具體分析:
2.1 壁式體系采煤工藝
壁式體系采煤工藝是一種可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期作業(yè)的工藝形式,其特點(diǎn)有單產(chǎn)高、時(shí)效高、采出率高和適用范圍廣等,鑒于我國(guó)復(fù)雜多樣的礦井形式和煤礦開(kāi)采條件,很明顯壁式體系采煤工藝可以與我國(guó)的各類型礦井具有較為優(yōu)秀的契合度,同時(shí)我國(guó)大部分礦井的綜采程度普遍都沒(méi)有達(dá)到一半的程度,這也為壁式體系采煤工藝提供了較好的應(yīng)用環(huán)境。
另外,我國(guó)緩斜厚煤層儲(chǔ)量也較為豐富,我國(guó)的煤礦產(chǎn)量中約有40%的比重都來(lái)自于厚煤層的開(kāi)采,可見(jiàn)其重要程度,但是目前應(yīng)用于厚煤層的開(kāi)采技術(shù)為放頂煤開(kāi)采和分層開(kāi)采,此類開(kāi)采工藝需要在頂分層設(shè)置網(wǎng)及相關(guān)裝備,開(kāi)采作業(yè)則是在中下分層的網(wǎng)下開(kāi)展,已在中國(guó)、前蘇聯(lián)的煤礦工業(yè)中廣泛應(yīng)用,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看,壁式體系采煤工藝仍具有巨大的價(jià)值,必然會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)成為煤礦開(kāi)采的主要形式之一。
2.2 性能可靠的大功率薄煤層采煤機(jī)和刨煤機(jī)
采煤工藝的發(fā)展趨勢(shì)在采煤機(jī)和刨煤機(jī)等采煤大型設(shè)備上也有著相當(dāng)重要的體現(xiàn),采煤機(jī)作為煤礦開(kāi)采的最主要設(shè)備之一,其性能的優(yōu)劣直接決定了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率,因此,發(fā)展可靠性高、大功率的薄煤層采煤機(jī)和刨煤機(jī)勢(shì)必會(huì)成為煤礦開(kāi)采工藝的主要發(fā)展走向,采煤設(shè)備只有具備極高的功率和穩(wěn)定性才能在情況各異的礦井環(huán)境中展現(xiàn)出優(yōu)秀的適配性,然而從我國(guó)目前的情況來(lái)看,在礦井中總主電機(jī)的功率和機(jī)面高度之間難以進(jìn)行有效的調(diào)和,從而制約了采煤機(jī)和刨煤機(jī)的作業(yè)效率和環(huán)境適應(yīng)性,因此,研制出適用于薄煤層作業(yè)的高穩(wěn)定性大功率采煤機(jī)就成為了一個(gè)重要的課題,只有這樣才能在硬件設(shè)施上達(dá)到世界先進(jìn)水平,而目前我國(guó)和外國(guó)的在采煤機(jī)的設(shè)計(jì)上仍有較大的差距。
目前我國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了30多類放頂煤液壓支架架型,并對(duì)例如礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、放煤規(guī)律等問(wèn)題等進(jìn)行了深入的研究,這對(duì)于我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)和工藝的完善和發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
3 總結(jié)
正因?yàn)槊簩拥馁x存條件不同,我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)和工藝都有著極大的差異,多元化的技術(shù)和方法目前已在煤礦工業(yè)中應(yīng)用成熟,生產(chǎn)指標(biāo)也明顯改善,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)相比也會(huì)達(dá)到世界先進(jìn)行列,本文就煤礦開(kāi)采技術(shù)及其工藝進(jìn)行了深入的分析和探討,希望能給相關(guān)從業(yè)人員一點(diǎn)啟示。
摘要:煤炭是不可再成資源,隨著社會(huì)的發(fā)展,煤礦資源需求量不斷增加,煤炭?jī)?chǔ)儲(chǔ)量不斷減少,使得煤礦開(kāi)采體系必須不斷完善,適應(yīng)生產(chǎn)需求的變化,研發(fā)出新型采礦技術(shù)和開(kāi)采方法,提升煤礦開(kāi)采效率和產(chǎn)煤質(zhì)量。目前,在煤礦開(kāi)采中應(yīng)用較為普遍的采煤新技術(shù)有炮采放頂煤、小階段爆破落煤和全自動(dòng)刨煤機(jī)采礦技術(shù),廣泛應(yīng)用的采礦方法有井下采煤、露天采煤以及急傾斜層采煤方法,保證了煤礦的高效安全開(kāi)采。
關(guān)鍵詞:煤礦采礦;新技術(shù);開(kāi)采方法;研究
煤炭作為我國(guó)最豐富的不可再生能源,被廣泛應(yīng)用于我國(guó)居民的日常生活以及社會(huì)工業(yè)的生產(chǎn)制造,隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)于煤礦的需求量不斷增加。我國(guó)的煤礦資源大多深埋地底,需要通過(guò)井工開(kāi)采的方式獲得,對(duì)于煤礦開(kāi)采技術(shù)的要求比較高。如若開(kāi)采不合理,會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)以及水文條件造成毀滅性的破壞,并威脅到采礦人員的生命安全[1]。隨著煤礦資源需求量的擴(kuò)大,采煤技術(shù)也隨之不斷發(fā)展,經(jīng)歷了人工挖掘到爆破采煤,再到如今的機(jī)械化采煤這三個(gè)階段,現(xiàn)代化采煤體系正在不斷完善,先進(jìn)的采礦技術(shù)和開(kāi)采方法被引進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中,使得煤礦開(kāi)采效益不斷提高。
一、煤礦采煤新技術(shù)
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)也進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期,大大提升了我國(guó)的勞動(dòng)生產(chǎn)率。在煤礦開(kāi)采中,實(shí)際工作仍然會(huì)受到地質(zhì)構(gòu)造、煤層結(jié)構(gòu)、煤層性質(zhì)(比如說(shuō)硬度、厚度、埋藏深度)等因素的限制,而且隨著煤炭資源的日漸減少,煤礦的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效益也應(yīng)該不斷提升,這給煤礦開(kāi)采技術(shù)提出了新的要求。隨著煤礦開(kāi)采新技術(shù)的研發(fā),先進(jìn)開(kāi)采設(shè)備的引進(jìn),煤礦的生產(chǎn)效益大大提升[2]。
(一)炮采放頂煤采礦技術(shù)
炮采放頂煤采礦是目前應(yīng)用較為廣泛的一類采礦技術(shù),在實(shí)際工作時(shí)主要有以下兩種技術(shù)體系:①π型鋼梁放頂煤開(kāi)采,過(guò)在頂煤層架設(shè)置π型鋼梁和液壓?jiǎn)沃w,進(jìn)行系統(tǒng)支護(hù)后,獨(dú)立開(kāi)展采煤、放頂這兩項(xiàng)工作,隨后選擇合適的人工爆破方式進(jìn)行采礦。這一采礦技術(shù)常用于煤層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的區(qū)域,對(duì)采礦設(shè)備的要求比較低,但是在實(shí)際使用時(shí),需要操作人員嚴(yán)格按照技術(shù)流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作,對(duì)于作業(yè)人員的專業(yè)性要求比較高;②滑移支架放頂煤采煤法。將彈簧鋼及溝槽等裝置安裝在采煤層的前梁與頂梁部位,同時(shí)在礦層支架的位置安裝3個(gè)左右的液體單體住,再通過(guò)銷軸將二者穩(wěn)定連接,便可開(kāi)展采煤工作。這一技術(shù)對(duì)礦區(qū)環(huán)境的要求比較低,技術(shù)體系靈活系數(shù)高,易于實(shí)施,能夠保證采煤高度,但是在實(shí)施是存在穩(wěn)定性較差、支架支撐力不夠等問(wèn)題,影響煤礦生產(chǎn)安全。
(二)三下采礦技術(shù)
這是一項(xiàng)高科技技術(shù),把收集到的煤礦的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理,然后進(jìn)行模擬開(kāi)采實(shí)驗(yàn),這樣就會(huì)把一些實(shí)際開(kāi)采可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題展現(xiàn)出來(lái),我們可以以此作為依據(jù),在實(shí)際開(kāi)采中做好相應(yīng)的防護(hù)措施,大大降低煤礦開(kāi)采安全事故發(fā)生的頻率。
(三)全自動(dòng)刨煤機(jī)采礦技術(shù)
在淺中層煤礦中,常采用全自動(dòng)刨煤機(jī)進(jìn)行機(jī)械化采礦,在工作時(shí),作業(yè)人員應(yīng)該不定時(shí)檢查產(chǎn)煤質(zhì)量,及時(shí)調(diào)整刨煤機(jī)的運(yùn)行參數(shù),確保煤礦開(kāi)采效率。刨煤機(jī)是此類采礦技術(shù)的關(guān)鍵性設(shè)備,因此作業(yè)人員應(yīng)該定期對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修,在日常工作時(shí)如有異常,及時(shí)檢修進(jìn)行故障排查,確保機(jī)械零部件的牢固,如有損壞及時(shí)更換,讓設(shè)備始終處于一個(gè)機(jī)械疲勞狀態(tài)內(nèi)的最佳運(yùn)行狀態(tài),延長(zhǎng)設(shè)備使用年限,進(jìn)一步提高生產(chǎn)效益。全自動(dòng)刨煤機(jī)采礦技術(shù)的生產(chǎn)效率極高,能蛞淮渦醞誥25米厚度的煤層,生產(chǎn)成本較低,是現(xiàn)代化機(jī)械采煤體系中的一種重要采礦技術(shù)。
二、煤礦開(kāi)采方法
(一)井下采煤方法
我國(guó)煤炭資源豐富,但是大多深埋地底,因此井下采煤是較為普遍的一類煤礦開(kāi)采方法,井工開(kāi)采的技術(shù)要求是比較高的,必須設(shè)置煤礦通風(fēng)系統(tǒng),加強(qiáng)“一通三防”安全施工技術(shù)的應(yīng)用,才能確保采煤安全性,保證煤礦生產(chǎn)效益。井下采煤方法包括水采和旱采兩種,是根據(jù)礦區(qū)有無(wú)水源來(lái)選擇的,有壁式、柱式等多種實(shí)施形式,落實(shí)效率高,簡(jiǎn)單高效。在進(jìn)行井下采煤時(shí),由于大多數(shù)情況為傾斜煤層,水平煤層較少,因此需充分掌握傾斜煤層的采煤技術(shù),尤其是當(dāng)煤層的傾斜度大于30°時(shí),充分掌握相應(yīng)的采煤技術(shù)能夠提升采煤效率,同時(shí)保證作業(yè)人員的安全。
(二)“三下一上”礦井采煤方法
該方法,是指在鐵路下、建筑物下、水體下和承壓水體上開(kāi)采煤炭,且不破壞原本地貌的技術(shù)。目前我國(guó)主要礦區(qū),如開(kāi)灤、撫順、淄博等都采用了大量的“三下一上”礦井采煤技術(shù),極大地提高了煤炭的開(kāi)采量。建筑物下開(kāi)采是指那些不適合搬遷的城鎮(zhèn)、工廠、居民區(qū)、村莊等所壓煤層的開(kāi)采,并且做到井筒礦柱的回收,達(dá)到即開(kāi)采出煤炭,又保護(hù)好地面建筑物的目的。鐵路下開(kāi)采指鐵路干線與支線下所壓煤層的開(kāi)采,同時(shí)采用留下礦柱的方法來(lái)保護(hù)鐵路。水體下開(kāi)采包括地面水體下和地下水體下的開(kāi)采。水體下開(kāi)采的實(shí)質(zhì)是如何確定防水和防砂礦柱的高度,此上限到地面的垂高,就是安全開(kāi)采深度。承壓水體上開(kāi)采指可采煤層以下的承壓水體上的煤層開(kāi)采。
(三)急傾斜層采煤方法
急傾斜層采煤的技術(shù)性要求比較高,在進(jìn)行采礦規(guī)劃時(shí),需要綜合礦區(qū)地質(zhì)勘探結(jié)果和采礦單位的開(kāi)采技術(shù)水平、設(shè)施配置進(jìn)行,作出正確的開(kāi)采方案,合理規(guī)劃煤礦掘進(jìn)開(kāi)采路線,配置作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備,建立健全煤礦開(kāi)采技術(shù)體系,明確采礦流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),提高煤礦開(kāi)采效率及回收效率。與此同時(shí),為了進(jìn)一步提升煤礦開(kāi)采的可操作性,可以適當(dāng)加深采礦高度,增長(zhǎng)采礦工作面,進(jìn)一步改造煤礦巷道結(jié)構(gòu),優(yōu)化煤礦通風(fēng)系統(tǒng)布置,提高通風(fēng)安全性,將巷道瓦斯?jié)舛群头蹓m濃度控制在合理范圍內(nèi),保證煤礦生產(chǎn)安全。
三、結(jié)語(yǔ)
煤礦開(kāi)采效率的提升是社會(huì)發(fā)展的要求,但是同時(shí)也不能忽略煤礦生產(chǎn)的安全性和產(chǎn)煤質(zhì)量這兩個(gè)核心要素。近年來(lái),煤礦開(kāi)采事故頻發(fā),主要原因就是采煤技術(shù)的發(fā)展跟不上煤礦開(kāi)采量的變化,現(xiàn)有的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)無(wú)法保障煤礦大量開(kāi)采情況下作業(yè)人員的安全。因此,要想提高煤礦開(kāi)采的安全性與工作效率,就必須綜合分析影響煤礦生產(chǎn)效率的要素,根據(jù)煤礦開(kāi)采的實(shí)際需求,從破煤、落煤、裝煤、運(yùn)煤等多個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)工作,貫徹落實(shí)安全質(zhì)量生產(chǎn)理念,提高生產(chǎn)工藝工序的技術(shù)含量,繼而提高煤礦生產(chǎn)效率和產(chǎn)煤質(zhì)量,以技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)煤礦行業(yè)的前行[5]。
[摘 要]煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜,斷層多,煤層厚度變化大,工作面布置常受斷層、礦井邊界、火成巖侵人、沖刷帶等影響的采煤工作面,為減少巷道掘進(jìn)工作量,減少資源丟失,緩解回采工作面接續(xù)緊張的局面,可運(yùn)用薄煤層綜合開(kāi)采創(chuàng)新技術(shù),擴(kuò)大其生產(chǎn)能力,實(shí)現(xiàn)資源的全部回收。
[關(guān)鍵詞]薄煤層 回采技術(shù) 地質(zhì)環(huán)境
1.引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,煤礦資源的日益減少要求煤礦在開(kāi)采時(shí)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量高效率。煤礦的高效開(kāi)采主要包括回采薄煤層、合理選擇配套設(shè)備以及優(yōu)化回采工藝等。本文以煤礦薄煤層為主進(jìn)行研究,分析薄煤層的開(kāi)采技術(shù)概況提出相應(yīng)的開(kāi)采改善措施,實(shí)現(xiàn)煤礦薄煤層的安全高效開(kāi)采。
2.概述
在我國(guó)煤礦開(kāi)采過(guò)程中,薄煤層普遍生產(chǎn)效率低下。然而回采力以及生產(chǎn)水平是影響煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素,煤礦的薄煤層開(kāi)采需要合理及時(shí)開(kāi)采,否則會(huì)引起煤炭資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。薄煤層的開(kāi)采技術(shù)水平差異決定了地區(qū)間煤礦生產(chǎn)水平。我國(guó)薄煤層在我國(guó)分布廣泛,且薄煤層資源豐富,煤層質(zhì)量好。薄煤層的開(kāi)采主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):煤層硬而薄、勞動(dòng)效率低下、采掘接續(xù)緊張且掘進(jìn)率較高、機(jī)械化程度小。這幾項(xiàng)特點(diǎn)也充分說(shuō)明薄煤層開(kāi)采對(duì)技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的要求較高,需要確定科學(xué)合理的工藝參數(shù),選擇較高水平的開(kāi)采技術(shù)和高質(zhì)量的設(shè)備,提高回采效率。
3.煤層薄煤層開(kāi)采基本情況
3.1 選擇合理的采煤技術(shù)和設(shè)備
合理的采煤回采技術(shù)能保證采煤工作面高效率高產(chǎn)量,回采技術(shù)主要決定于煤層的賦存條件、設(shè)備選擇和操作人員的素質(zhì)。提高回采煤礦機(jī)械化水平雖然是煤礦高效高產(chǎn)的保障,但是由于煤層的地質(zhì)層面條件復(fù)雜,所以需要操作人員選擇合理的技術(shù)和設(shè)備,以避免工作搬家頻繁、采取不配套的機(jī)械和勞動(dòng)組織艱難等問(wèn)題。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的薄煤層開(kāi)采實(shí)際情況,可知最好選擇使用刨煤機(jī)或采煤機(jī)進(jìn)行開(kāi)采,這樣可以實(shí)現(xiàn)高效高產(chǎn)的開(kāi)采。
3.2 技術(shù)參數(shù)的選擇
確定科學(xué)合理的工作面技術(shù)參數(shù),是薄煤層開(kāi)采實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量的保障。首先,對(duì)截深的選擇上,需要依據(jù)采煤機(jī)的功率、煤層厚度以及支柱支護(hù)方式等因素進(jìn)行確定。操作人員需要認(rèn)真了解工作面的地質(zhì)環(huán)境和配套設(shè)備的情況,進(jìn)而確定截深。比如,在頂板節(jié)理發(fā)育情況不理想、片幫嚴(yán)重時(shí),需要在割煤后超前支護(hù),以保證高產(chǎn)高效。
3.3 確定支護(hù)方式
根據(jù)我國(guó)薄煤層開(kāi)采的實(shí)踐情況,可以確定采取分組作業(yè)時(shí),需要無(wú)間隔支護(hù);在采煤機(jī)割后,需要及時(shí)支護(hù)頂板,然后移送輸送機(jī);結(jié)合頂板和截深狀況,選擇合理的支護(hù)密度和支護(hù)形式;當(dāng)頂板較為完整時(shí),順序移柱與分組移柱相結(jié)合,以達(dá)到快速連續(xù)切割煤礦的目的。
3.4 采煤機(jī)選擇合理的進(jìn)刀方式
在對(duì)煤礦薄煤層的開(kāi)采中,有兩種選擇。一種需要采用采煤機(jī)落煤,主要采用單向開(kāi)采,提前在施工缺口直接進(jìn)刀,或者中部斜切進(jìn)刀;另一種是可利用雙滾筒采煤機(jī)的前滾筒切割頂煤,同時(shí)用后滾筒切割底煤,自開(kāi)缺口。
4 加強(qiáng)工作面管理、做好保障措施
針對(duì)上述的薄煤層開(kāi)采的基本狀況,可知主要有四個(gè)方面內(nèi)容:采煤技術(shù)、開(kāi)采參數(shù)、支護(hù)方式和進(jìn)刀方式。為提高煤礦的產(chǎn)量和提升生產(chǎn)效率,本部分提出一些建議改善當(dāng)下的狀況。
4.1 合理使用回采技術(shù)
回采技術(shù)的應(yīng)用可以保障薄煤層開(kāi)采的合理性有效性。實(shí)踐表明,在薄煤層開(kāi)采時(shí)使用回采技術(shù)極大提高了煤炭的回收利用率,降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)減少了工作人員工作面量,降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,保護(hù)了開(kāi)采人員,實(shí)現(xiàn)安全開(kāi)采。薄煤層的回采技術(shù)是以固定的步驟循環(huán)開(kāi)采的,可以增加煤炭的生產(chǎn)量。但是需要使用合理科學(xué)的回采工藝進(jìn)行回采,針對(duì)煤層厚度不足1m的薄煤層,不可使用回采技術(shù)。
4.2 加深對(duì)地質(zhì)環(huán)境的分析
在對(duì)薄煤層進(jìn)行開(kāi)采前,勘測(cè)人員需要充分利用各種機(jī)械設(shè)備對(duì)煤礦所處的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行完整的勘測(cè),并作出徹底完善的分析報(bào)告。在勘測(cè)前,需要對(duì)煤層結(jié)構(gòu)、埋藏深度和平均厚度等數(shù)據(jù)進(jìn)行精確分析。同時(shí)利用機(jī)械對(duì)工作面巖石層的質(zhì)地、機(jī)構(gòu)和厚度等屬性進(jìn)行充分勘察測(cè)量,以便可以靈活設(shè)計(jì)機(jī)械化開(kāi)采需要的設(shè)備,優(yōu)化設(shè)備的選擇配置。同時(shí),還需要保證工作面的“三平一直”,且工作面前的20m范圍內(nèi)進(jìn)行超前支護(hù),以保證支護(hù)強(qiáng)度。
4.3 合理控制采高
控制采高也是薄煤層開(kāi)采的重要環(huán)節(jié)。首先,工作面應(yīng)開(kāi)采高于0.7m,以保證采煤機(jī)可以在支架前梁下無(wú)障礙通過(guò)。其次,在較薄的煤層處,需要根據(jù)頂板和底板的巖石屬性進(jìn)而掌握好頂板和底板的切割量,必要時(shí)還需要預(yù)先爆破,同時(shí)割媒后及時(shí)移架。最后,在采空區(qū)域需要及時(shí)放下頂板,控制好頂板的下沉度,使得采煤機(jī)可以正常運(yùn)行。
4.4 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備管理
加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的管理是提高開(kāi)機(jī)率的關(guān)鍵。在對(duì)機(jī)械設(shè)備管理中,可以嚴(yán)格實(shí)行機(jī)電設(shè)備崗位責(zé)任制,制定相應(yīng)的獎(jiǎng)罰制度,增加機(jī)電人員的維護(hù)的責(zé)任心。淞⑵鶿們主動(dòng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的勤檢查、維護(hù)和保養(yǎng)的意識(shí),把隱患消除在起始點(diǎn),最大限度降低事故的發(fā)生,提高開(kāi)機(jī)率。此外,還需要以人為本,注重對(duì)職工安全操作知識(shí)技能的培訓(xùn),全面提高職工的安全意識(shí),最終建立起一支技術(shù)強(qiáng)、操作熟練、善于維修和管理的職工團(tuán)隊(duì),最終實(shí)現(xiàn)質(zhì)量指標(biāo),創(chuàng)建精品工程,為薄煤層開(kāi)采的高效高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。
結(jié)語(yǔ)
薄煤層是我國(guó)煤炭資源的重要構(gòu)成部分,加強(qiáng)薄煤層的開(kāi)采也是我國(guó)煤礦資源開(kāi)采行業(yè)的重中之重。由于薄煤層的厚度小、地質(zhì)條件復(fù)雜等特性,煤礦開(kāi)采對(duì)薄煤層開(kāi)采技術(shù)要求較高,需要通過(guò)對(duì)薄煤層技術(shù)深入研究,科學(xué)合理地選擇開(kāi)采技術(shù),加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境分析,合理控制好采高和加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備管理以及強(qiáng)化職工人員對(duì)安全操作知識(shí)的培訓(xùn)。因此,薄煤層開(kāi)采技術(shù)的研究,是合理開(kāi)采充分利用我國(guó)煤礦資源、實(shí)現(xiàn)煤礦高產(chǎn)量高效率的前提。
作者簡(jiǎn)介
王洪利,男,1979年出生,2004年畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院礦業(yè)工程專業(yè),工程師,現(xiàn)工作于黑龍江龍煤七臺(tái)河精煤集團(tuán)公司建設(shè)煤礦一采區(qū)任技術(shù)區(qū)長(zhǎng),主要負(fù)責(zé)采煤技術(shù)及管理工作。
摘 要:本文主要概括說(shuō)明了中國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的一些情況,指出了其中存在的問(wèn)題,并對(duì)煤礦開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析,將自己對(duì)煤礦開(kāi)采工藝發(fā)展的想法進(jìn)行了闡述。希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員和單位提供一些參考,為中國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展做一點(diǎn)兒貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:煤礦開(kāi)采;技術(shù);工藝;發(fā)展
0 引言
復(fù)雜、分布范圍較廣,類型相對(duì)繁多是中國(guó)煤田成煤時(shí)期的特點(diǎn),煤質(zhì)與含煤性能在煤層中存在很大的差別,雖然緩斜煤層非常多,但還是有一部分傾斜煤層和急傾斜煤層。因此,對(duì)于多類型煤礦的開(kāi)采方面的研究是非常重要的,相關(guān)研究人員要對(duì)不同煤層賦存條件進(jìn)行全面的分析,爭(zhēng)取使煤炭資源得到最有效的開(kāi)發(fā)和利用,促進(jìn)煤礦開(kāi)采行業(yè)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。
1 中國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀
煤礦開(kāi)采技術(shù)的運(yùn)用在煤礦開(kāi)采過(guò)程中非常重要,這能夠有效的提高開(kāi)采效率。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,煤礦開(kāi)采更需要科技升級(jí)和技術(shù)革新,如果一直沿用過(guò)去的陳舊方式,會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益跟不上社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí)將伴隨衍生出許多安全隱患。如今,中國(guó)煤礦開(kāi)采存在著以下幾個(gè)重要的問(wèn)題。a)煤礦開(kāi)采效率還不夠高,煤礦開(kāi)采技術(shù)不夠先進(jìn),煤礦事故率仍然較高。煤礦開(kāi)采非常復(fù)雜,只有提高技術(shù)水平才能提高開(kāi)采效率。但是,部分煤礦開(kāi)采依然沿用過(guò)去的老舊方式, 使得煤炭采出率低、造成浪費(fèi)資源的現(xiàn)象突出,不但無(wú)法保證效率更無(wú)法保證安全。b)煤礦開(kāi)采會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,另外還會(huì)污染、浪費(fèi)水資源,產(chǎn)生有害氣體影響我們的生活。如今,地下水已經(jīng)流失了很多,地表植物被嚴(yán)重破壞,進(jìn)而會(huì)影響植被對(duì)大氣的污染,煤礦開(kāi)采過(guò)程中二氧化碳等廢氣的排放,導(dǎo)致溫室效應(yīng)的產(chǎn)生,對(duì)環(huán)境影響嚴(yán)重。
2 煤礦開(kāi)采技術(shù)分析
對(duì)于深部礦井開(kāi)采必須要在煤層開(kāi)采過(guò)程中加強(qiáng)礦壓監(jiān)測(cè)和管理,以防在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)沖擊地壓等現(xiàn)象,而且還應(yīng)該注意瓦斯與熱害的問(wèn)題,并且要使開(kāi)采區(qū)域內(nèi)井巷布置不斷優(yōu)化。此外,為了加強(qiáng)對(duì)煤礦深部開(kāi)采的管理,需要采用針對(duì)軟巖巷道的快速掘進(jìn)與支護(hù)、瓦斯監(jiān)控及防治等先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,控制好矸石排放量,并且不斷優(yōu)化巷道布置可以提高煤礦開(kāi)采效率。依我所見(jiàn),具體有以下幾點(diǎn)技術(shù)措施:
a)需要全面考察并結(jié)合煤礦開(kāi)采的實(shí)際情況,來(lái)優(yōu)化具體的方案和措施。在煤礦開(kāi)采效益最大化的基礎(chǔ)上使采煤方法得到有效提高,為了使開(kāi)采方法、現(xiàn)場(chǎng)布置及開(kāi)采區(qū)域地質(zhì)條件得到協(xié)調(diào)應(yīng)該有效的應(yīng)用工藝技術(shù)評(píng)價(jià)專家體系,并且需要關(guān)注的是,現(xiàn)行巷道布置方案需要不斷地進(jìn)步,應(yīng)使巷道布置不斷集中來(lái)提高工作面參數(shù)的準(zhǔn)確性。推動(dòng)工作面單一煤層集中開(kāi)采還有開(kāi)采與回采集中在一起。這些技術(shù)措施可以有效的降低煤礦開(kāi)采中相應(yīng)的巖巷掘進(jìn)率水平,在礦井下直接處理掉矸石是在開(kāi)采過(guò)程中可以直接做到的,要想讓這些矸石得到充分利用可以選擇在工作面填充的方法,有效控制出矸率,這對(duì)開(kāi)采效益有非常大的意義;
b)采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)的應(yīng)用與研究在煤礦開(kāi)采過(guò)程中有很大的影響,會(huì)提高煤礦開(kāi)采的效率和效益。綜合運(yùn)用礦山相關(guān)理論研究成果不僅可以使煤礦開(kāi)采工作的更加安全和穩(wěn)定還可以提高開(kāi)采效率,煤層地質(zhì)條件需要得到合理和全面的分析,而且評(píng)估工作也十分重要,這樣可以讓巖層控制技術(shù)的運(yùn)用更加合理、高效。尤其是高壓注射技術(shù)、化學(xué)加工技術(shù)等方面存在的問(wèn)題是非常影響如今中國(guó)煤礦開(kāi)采的,硬頂板條件與破碎頂板條件的巖層控制需要相關(guān)技術(shù)人員深入了解和研究的。煤礦開(kāi)采工作面放頂煤開(kāi)采巖層與支架-圍巖結(jié)構(gòu)相互作用的關(guān)系是需要仔細(xì)探討的,通過(guò)以離散元分析為基礎(chǔ)這一方法對(duì)對(duì)應(yīng)開(kāi)采部分的頂煤放落規(guī)律進(jìn)行合理評(píng)估,從而使工作面放煤得到優(yōu)化,充分回收頂煤。
3 煤礦開(kāi)采工藝發(fā)展分析
在如今中國(guó)煤炭資源的情形下,加強(qiáng)壁式體系采煤技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)可以使煤礦開(kāi)采工藝得到優(yōu)化。開(kāi)采效率、工作效率及采出率比較高是這一項(xiàng)開(kāi)采工藝的優(yōu)勢(shì),而且它的適用性很強(qiáng)。針對(duì)煤礦開(kāi)采的復(fù)雜性與多樣性的特點(diǎn),首先對(duì)開(kāi)采條件進(jìn)行充分分析,然后可以選擇壁式體系綜采技術(shù)與長(zhǎng)壁開(kāi)采技術(shù)。以下幾種采煤技術(shù)是非常有效的:a)走向長(zhǎng)壁采煤法。在開(kāi)采過(guò)程中,工作面的布置要沿用煤層傾斜方向,還要將回風(fēng)平巷與運(yùn)輸平巷設(shè)置在回采工作面的上、下方,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是回采工作面與采區(qū)巷道之間可以形成通道以供通風(fēng)、運(yùn)輸及行人使用,還要自采區(qū)邊界向采區(qū)上(下)山方向進(jìn)行回采工作在順著煤層走向的基礎(chǔ)上;b)傾斜長(zhǎng)壁采煤法。這種方法是沿著走向布置回采工作面,并隨傾向逐漸推進(jìn)。換言之,就是在井田中順著煤層走向?qū)χ魉酱笙镞M(jìn)行布置主要以仰斜和俯斜為主的采煤方法,這種方法可以更加簡(jiǎn)便,并且使開(kāi)采過(guò)程更加安全和穩(wěn)定。
煤礦開(kāi)采更需要先M的設(shè)備和技術(shù)作為支撐,相關(guān)人員應(yīng)該加大力度研究和開(kāi)發(fā)新技術(shù)新設(shè)備,來(lái)提高煤礦開(kāi)采的效率和安全性。在如今的技術(shù)下對(duì)于薄煤層的開(kāi)采,采煤機(jī)的總裝機(jī)功率可超過(guò)500 kW ,這樣可以很好的適用于對(duì)薄煤層的煤炭資源的開(kāi)采。在薄煤層開(kāi)采過(guò)程中,主電機(jī)功率與機(jī)面高度方面的矛盾問(wèn)題是非常突出的,所以,當(dāng)我們?cè)谘芯勘硬擅簷C(jī)設(shè)備時(shí),全面考量薄層采煤工作面輸送機(jī)長(zhǎng)度,提高采煤機(jī)等相關(guān)開(kāi)采設(shè)備的開(kāi)采量是值得特別關(guān)注的,這樣有利于促進(jìn)綜采效率的提升。要采取有效的措施來(lái)降低煤礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,在能夠保證不嚴(yán)重破壞環(huán)境的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展煤礦經(jīng)濟(jì),這有助于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,是我們每個(gè)人需要特別注意的。
4 結(jié)語(yǔ)
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人們的生活質(zhì)量有了很大的提高,如今,不僅更加需要豐富的自然資源,還需要有更舒適的生活環(huán)境。煤礦開(kāi)采對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響是深遠(yuǎn)的,因此,我們必須重視煤礦開(kāi)采行業(yè)的發(fā)展,而煤礦開(kāi)采技術(shù)與工藝的發(fā)展研究是完善煤礦開(kāi)采工作的重要途徑,因此對(duì)此的研究與分析,對(duì)推動(dòng)中國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。