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中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0380-01
一、当代煤矿井下采矿形势分析
煤是人们重要的能源之一,并且拥有悠久的历史。对如今人类的社会发展以及文明的进步有着重要的作用。早在新石器时代,就有将煤作为燃料使用煤的记录。据记载,美国拥有它的第一个商业煤矿是维吉尼亚州的Midlothian,于1748年开始开采。随着工业革命的开展,煤成为主要的能源,煤矿的数量大幅上涨,但是矿难的数量也与日俱增,并成为严重的社会问题。而经济发展的今天仍然有几千人每年死于矿难 。而作为将煤作为主要能源的中国,煤矿安全是一个亟待解决的问题。据统计在2003年,中国生产了世界约35%的煤,但在煤矿事故死亡人数上却占约80%。常见的矿难有:瓦斯爆炸、煤尘爆炸、瓦斯突出、透水事故、矿井失火、顶板塌方等。
煤矿井下采矿生产技术和采矿方法对于煤矿的产量、效率、安全性有着直接的影响。如果选择错误的煤矿井下开采技术和采矿的方法,不仅不利于开采煤矿的顺利进行,而且还会对井下采矿的工作人员造成生命安全的威胁。所以为了防止煤矿事故的发生以及促进煤矿工程的顺利进行,煤矿公司应该根据实际情况和自身的情况来选择合适的煤矿井下采矿生产技术和采矿方法,这样才能保证采矿作业的安全和高效的统一。另外,采矿公司应该不断进步,提高自身的技术水平,改善采矿的方法,与时俱进,推陈出新,这样才能获得高的经济效益。
二、煤矿井下开采方法简述
1.选择高度集约化开采技术
煤矿企业在采矿工程中应建设生产高度集中,可靠性高的高产、高值、高效的矿井开采技术,并且不断引进各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,构建简单、高效、安全的生产体系。在此基础上,还应根据实际的情况不断优化采矿的方法,扩大采矿方法的适用范围,提高煤矿开采作业的现代化生产水平。除此之外,还应该提高煤矿开采的机械化水平和程度,通过各种高产和高效的机械化设备能够顺利地达到开采的目的。例如,采用合适的支架设备来加固矿井围岩的稳定,并采用相关监控设备对支架的位态、支护质量、围岩状态进行监控,而后根据监控信息诊断采煤机和矿井的实际状况,通过电液控制阀组操纵支架和改善支架、围岩系统控制,完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断:采煤机在线与离线相结合的油、磨屑监测和温度、电信号监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。从而为实现高产、高效采矿奠定坚实的基础。
若开采浅埋藏、硬顶板、硬煤层的煤矿,应将重点放在以下的技术难题上――埋深浅控制技术、硬顶板控制技术、硬煤层处理技术。硬顶板控制技术主要是研究埋藏浅、低压小的硬厚地板技术,通过顶板快速处理技术室直接顶能够随采随冒,使顶煤的回收率得到提高。这不仅有利于顶煤的破碎,而且有利于煤矿的安全生产。
2.缓倾斜长壁薄煤层的开采
煤矿公司应选择可靠性高、体积小且功率大的薄煤层采煤机或刨煤机。除此之外,还应选择合适的采煤机来加固采煤机的稳定性,同时根据开采的薄煤层和选择的采煤机实际情况选择相应的高效配套开采技术,这样更能发挥出采煤机或刨煤机的作用,提高煤矿开采的工作效率。
三、煤矿井下开采的生产技术简述
总的来说,深矿井开采技术的重点就是开采矿压控制、井巷布置、冲击地压防治、瓦斯和火灾防治等。这是煤矿井下开采生产技术应该解决的技术难点,目前我国的煤矿井下开采技术有了一定的提高但仍有很多不足,这些问题的解决能够促进我国的煤矿井下开采技术有一个新的提高。
1.巷道布置开采技术
巷道是煤矿中的一个重要部分,它的布置的合理程度直接影响到煤矿井的工程能否顺利进行,也直接影响到煤矿井的开采成本的高低。所以,煤矿公司应该重视巷道的布置,应实地考察矿井,结合自身的井下采煤的方式,做出最合理的矿井巷道布置。在研究巷道布置的时候,应该将煤矿的开采技术、煤矿的作业条件和矿井的地势状况等因素考虑在内,这样不仅能节约运输成本和节省工程时间,还有利于提高煤矿的工作效率。
2.采场围岩控制技术
采场围岩控制技术对于我国的煤矿安全事业具有十分重要的意义,采场围岩的不稳定必然会造成采矿工作人员的安全隐患。在另一方面,结合现代化理论和分析法、计算测量技术,可以得出煤矿的地质结构情况。所以,应进一步完善围岩控制技术理论,这不仅能够保障煤矿开采的安全性,而且能将对煤矿采场的岩层情况置于掌握中,为井下开采提供便利。
坚硬岩层顶板和破碎岩层顶板是煤矿井顶板主要的两种类型。传统的岩层处理方法是采用深孔预裂爆理技术、高压注水处理技术等。但由于实际操作复杂、成本高的特点,与现在高技术、低成本的要求相悖,所以逐渐不能在适应采矿工程发展需要,面临被淘汰的局面。所以岩层顶板处理技术的革新和进步是十分重要的,是必然的趋势。
3.“三下”采煤技术
通过提高数值模拟计算和相似材料模拟等,研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究近水体的开采设计,工艺参数和装备,提出煤炭开采和煤炭城市和谐统一的开采沉降控制等技术。
结束语:中国的储煤量大,分布广泛,所以我国的煤层储存条件十分多样。我国主要的煤矿煤层是缓斜、倾斜和急斜三种,其中缓斜占主要部分。但煤层的多样导致我国采煤方式的多样性。随着长期的实践和探索,采煤的生产技术有了很大的提高,采煤的方法也有很多的创新。但是随着时代的发展。采矿的技术和方法也需要不断地革新。这不仅有利于进一步改善煤矿的安全条件,也有利于提高煤矿的效率,取得更好的经济效益。
参考文献
[1] 杨玉敏.浅谈我国煤矿开采技术的发展[J].China’s Foreign Trade. 2011(20).
当前我国进入经济快速发展的时代,对煤矿的需求量逐渐增多,而且随着煤炭业的发展,煤矿生产工艺和技术也在不断的提高。煤矿采矿生产技术及采矿方法直接影响着煤矿产量、效率、安全性能以及煤矿的经济效益,如果其施工方式自身就存在着一定的不足,那么必然会给整个煤矿井生产带来巨大的安全隐患,轻则导致煤矿开采遇到故障而无法顺利开工,严重情况下甚至会导致煤矿垮塌等现象出现。因此,煤矿企业必须根据煤矿工程实际情况选择合适的煤矿采矿生产技术及采矿方法,并着力提高自身技术水平,以此确保煤矿采矿作业顺利、安全高效的进行。
一、煤矿井下采矿的注意事项
(一)煤矿井下采矿的基本要求
井下开采具有较强的经济成果,生产的效率比较高,开采的机械化程度比较高,在这个过程中采矿的成本比较低;另外这种采矿的方法比较灵活,具有较强的适应性,对环境的影响较小,能最大限度的减少对环境的破坏,甚至可以出现保护环境的效果。因此,在开采的过程中,一定要保证每个环节和生产环境的安全,以及提供健康、卫生的工作条件。
(二)影响煤矿采矿的主要因素
当前对煤矿的需求量比较大,而我国是一个矿石资源丰富的大国,为了更好地满足需求,采用煤矿井下开矿的方法进行开矿。第一,在拿到设计图纸之后应该对矿山进行必要的考察,防止出现设计不合理的现象,而影响煤炭井下开采;第二,为了更好地了解矿山开发的特点,提高开采的效率,应该充分重视矿山测量资料的利用率,从而为安全生产打下基础,防止在开采的过程中出现安全事故,影响开采工作的顺利进行;第三,按照矿山岩层和地表移动变形系数,对煤柱进行设计和修改,开展对建筑物和铁路下煤矿的勘探和设计,如果发现地表沉陷的问题要及时的预报,防止出现安全事故,保证整个矿山安全和谐的开采煤矿,实现矿山开采的可持续发展。
(三)煤矿井下采矿的步骤
在进行开采之前,要选择合理的开采的方案,剔除技术、经济和环境方面不合理的方案。对于没有设计缺陷的方案要进行经济比较分析,然后再将经济上存在缺陷的方案剔除,如果确定了一定最佳的经济可行的方案,则不必要进行经济的计算和分析,选择出最经济型的方案,保证企业的经济效益。
二、煤矿井下生产技术的主要概述
深矿井下开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征,深井作业场所工作环境的变化,深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备,深井冲击地压防治技术与监测监控技术,深矿井高产高效开采有关配套技术,以及深矿井开采热害治理技术与装备。
(一)“三下”采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。
(二)巷道布置采矿技术
巷道布置在煤矿井中起着至关重要的作用,巷道布置是否合理直接影响着煤矿井是否能够顺利生产,同时煤矿井巷道布置还直接关乎着煤矿开采成本,因此,煤矿企业必须仔细考察煤矿井的实际情况,并结合采煤方式,采煤技术科学合理的布置煤矿井巷道。
对煤矿巷道布置进行优化,是提高煤矿生产效益的重要手段。加强对煤矿巷道布置技术的研究,使其与煤矿开采技术、煤矿井作业条件等多方面因素有机结合,这样能够节省运输矸石所耗费的时间和成本。针对优化后的巷道布置,采取相应的开采技术,不仅能做到边挖掘、边开采,还能大幅度提高采矿效率,有助于进一步实现高产、高效采矿。
(三)降低矸石排放开采技术
改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。因此,研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。
具体分析如下:实行全煤巷布置单煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率。
三、煤矿井下采矿方法的选择概述
采煤的方法必须是安全、经济、可靠的,要保证具有较高的回采率,因此提高回采率是关键环节。根据煤层的条件选择合适的开采方法,这种可以减少资源的浪费,减轻人工的体力劳动,很好的保护环境。因此,在进行开采的过程中应该注意以下几点:一是通常情况下,煤层比较理想的状态下,地质比较好的条件下,主要是采用综合开采的方法;二是对于煤层比较理想,但是可以实现顶板破碎的情况下可以采用放顶煤开采技术;三是对于煤层地段储存量不大,地质条件相对复杂的情况下,一般是采用普通的开采方式。
在进行煤矿井开采时,为了提高煤矿井的生产效率,实现高产、高效采矿,就必须选择高度集约化的开采技术,同时不断引进和研发各种高性能的采煤工艺、装备等;另外,还应根据实际情况对采矿技术进行不断优化,以便提高采矿技术的适用性和适用范围,从而使煤矿开采作业达到现代化生产水平。即若是开采的煤矿具有浅埋深、硬顶板、硬煤层的特点,则应针对性的采取埋深浅控制技术、硬顶板控制技术、硬煤层处理技术,将其有机结合以便形成一套高产、高效的现代化采煤技术。在开采缓倾斜长壁薄煤层时,应选择可靠性高、体积小且功率大的薄煤层采煤机或刨煤机,为了充分发挥采煤机的作用,还应选择合适的采煤机来加固采煤机的稳定性,同时根据开采的薄煤层和选择的采煤机实际情况选择相应的高效配套开采技术。
四、总结
综上所述,煤矿在进行开采的过程中,其产量、安全性与所使用的生产技术和采矿方式有着直接的联系。随着当前我国采煤的机械化技术进入全面发展的阶段,我国的煤矿采矿也逐渐广泛使用新的设备和新的工艺,煤炭企业的产量也在不断的增加,生产过程中的事故发生率则逐渐的减少,因此,煤矿井下的采矿生产技术以及采矿的方法必须要根据实际情况来进行选择,使得煤矿开采工作能够最大限度的保持生产的安全性、可靠性、高产性。
参考文献
[1]刘昕.浅谈井下采矿技术与方法的选择[J]城市建设理论研究,2012,(11).
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0007-01
社会经济的发展带动了煤矿产业的发展,随着未来经济发展形式,煤矿开采技术必须进行一次核心变革。可持续发展道路是我国坚持的根本发展路线,所以我国煤矿产业需要寻找煤矿开采的新技术,及时跟上社会主义发展脚步。当今煤炭开采过程中存在很多工程问题,这种问题必须得到重视,引进科学合理的开采方法,帮助我国煤炭事业得到更大的发展。
一、我国现有煤炭产量
我国物产非常丰富,煤炭资源属于我国一次性能源中使用最大的资源,煤矿在我国能源使用中的比例远大于石油与天然气,因此煤矿资源是我国赖以生存的能源储备物资。煤矿资源使用量大,不按标准的开采过程会造成严重污染,例如土地沙化、大气污染加重、地下水重金属超标、土地塌陷等环境污染[1]。这些污染会对人们的生存环境逐渐侵蚀,想解决这种问题就需要进行采矿技术改革,只有利用新型环保采矿工艺才可以减轻对环境的破坏程度。矿产企业也需要与时俱进,加强新型技术的学习与研究,不仅要对煤矿开采设备进行更新,还需要使用新型采矿技术进行辅助,两者互相结合才可以帮助采矿企业更好的发展。
二、传统采矿模式缺点
采矿工业从古至今产生了非常大的变化,单单是采矿方法就存在了近200种,经过历史的沉淀与选择,目前国内使用的方式分为三种,空洞采矿法、补充采矿法、爆破采矿法,根据不同的地点选择不同的采矿方式,这三种传统采矿方法存在不少缺点,为了迎合社会发展需求,我们需要改正缺点寻求进步。
(一)矿体勘测不细致
因为传统采矿方法对矿体的整体环境没有一个完整了解,结果在开采的过程中就会发生问题,导致意外的发生。如果不对矿体结构进行细致的勘探,就无法制定符合开采标准的计划,这对后期的安全开采非常不利。
(二)开采方式错误
采矿过程中,开采方式是非常重要的一点,如果开采方式有误,就会导致、冒尖、片帮、压力加强等情况出现,这种情况对矿洞安全来说是非常危险的情况。因为开采工艺达不到使用标准,顶部支撑管理维护不善将直接导致开采安全系数的降低,突发意外的概率将大幅度增长。
(三)结构参数不合理
采矿场必须精准的计算结构参数与回采顺序,如果没有进行对应数据与策略的制定,那么在回采过程中就很容易引起结构的整体崩塌[2]。回采顺序根据结构参数进行制定,准确的结构参数才可以帮助采矿位置维护其稳定性。
(四)联络道结构错误
很多联络道宽度过大,这对工作人员正常行走过程会产生非常大的不便,联络道间距需要恰到好处。而且人行通风井没有与联络道进行连通,一旦发生坍塌,工作人员只能通过一条主干道回到地面,这对安全保障是一个缺陷。
(五)自然灾害
在煤矿开采过程中,通风是非常重要的,因为自然环境中的煤矿会产生有害气体,如果通风条件较差就会引发有害气体中毒,直接导致采矿人员出现生命危险。而且出现地下水的情况下还会发生泥石流,这种情况一旦发生很容易造成人员伤亡。
三、 煤矿开采新技术
为了保证煤矿开采的过程中降低环境污染、提升安全系数,需要进行技术上的根本改革。我国经济状态并不平均,所以很多煤矿开采场的施工环境达不到国际统一标准,开采设备落后,施工水平较差都制约了我国煤矿开采企业的发展[3]。为了强化煤矿开采的技术,解决薄煤层与陡煤层带来的问题,需要合理运用以下技术进行开采。
(一)放炮采煤技术
这种技术是国内外最常用的煤矿开采手段,利用两种不同的支撑结构进行煤矿的开采,其中分为移动支架放炮采煤法与工型钢梁支撑采煤法。
移动支架放炮采煤法采用了移动顶梁技术进行放炮采煤,移动顶梁是利用顶梁与支柱的可移动性特点制作而成,顶梁采取双梁架构造,利用前梁与后梁的弹簧连接系统使顶梁可以进行导向。支柱采用液压双层柱,利用3-6个液压柱,加强了支撑性,这种方法非常安全而且移动方便,在施工过程中应用广泛,多数使用在倾斜煤层。
工型钢梁支撑采煤法利用了工型钢架,支撑柱使用液压双层柱,铺设煤网之后进行放炮碎岩,在人工进行煤矿收集,如果矿区技术水平较差的情况下需要及时对工型钢梁进行维修,并且采用区间分配法,采矿人员采用轮式收集法,收集过程中可以根据工作效率进行放煤量的控制,这种方法非常适合煤层环境较差的矿区使用。
(二)倾斜支架采煤法
通过使用支架在倾斜的煤矿表面进行采集,这种方法可以简化管理系统,并且保证生产的稳定性,它采用工作区与采空区互相分离,利用延长工作面的方式降低采集区倾角,并且保证了采集人员的工作强度不会过大,极大的降低了因疲劳引起的施工风险[4]。一般使用这种方法的都是斜角煤层,斜角煤层稳定性较好,而且煤层分布均匀,不会出现断挖现象。使用这种方法需要注意支架到采集区附近时需要进行回收,利用进风巷回收的支架去延长回风巷的支架长度。
(三)爆破采煤法
很多矿区都存在五十度以上的倾角,而倾角过大将导致无法进行良好的开采活动,所以需要使用爆破手段进行煤矿开采,先统计整体矿区情况之后对矿区的分力点进行规划,把整个矿区分层很多个互相无影响的区域,然后进行爆理,收集脱离岩体的煤矿。这种方法无需现场施工人员,可直接开采4.5-6.5米厚的矿层,而且安全性非常强,回收时也不需要太多技术支持,工作效率非常高[5]。但是爆理后产生的灰尘较大,需要良好的通风系统才可以进行处理,而且爆破力过大后收集率方面也有一定损失。
(四)薄煤层刨煤机开采法
中等或者薄煤层一直是开采程序较困难的区域,而刨煤层技术是最适合此类区域的开采方法,它运用高速度、大功率的驱动设备,最大速度可达4M/s,而实际功率接近1000KW,这种高效率的刨煤设备适用于30CM以下的所有矿层,开采效率非常高。而且经过了长时间的应用,国际上已经研究出了智能支架移动系统来进行煤矿开采,利用可移动支架帮助煤矿开采实现自动化管理,并且在矿区移动方面也十分方便,并且因为智能系统的协助管理作用,整体开采过程非常稳定。为了日常维护设备比较方便,需要将导轨与附件焊接到输送机上,还要增加水平控制系统。
结语:
煤矿采矿工作中新技术与新方法将层出不穷,矿产企业需要加强学习能力,不停了解国际中领先的开采方法,即帮助企业节约开采成本,也帮助我国建设可持续发展道路奠定了结实的基础。在将来的煤矿开采工作中,需要根据煤矿的具体情况进行开采方案的制定,利用国际领先的开采方法,提高煤矿开采的稳定性与可持续性。要加强煤矿开采方法革新的力度,促进我国煤矿产业的发展速度,做推动我国可持续发展工作的领头羊。
参考文献
[1] 何俊峰,高广运,刘文生.矿柱回采安全性实例分析[J].第二届全国环境岩土与土工合成材料技术研讨会论文集,2011(32):10-13.
[2] 张居仁,魏国山,陈海江.浅谈综采放顶煤工作面回采工艺及提高回采率的措施[J].中小企业管理与科技,2010(07):102-103.
中图分类号:X752文献标识码: A
前言
我国煤田成煤时期复杂、分布广泛、类型复杂,煤层中所对应的煤质以及含煤性能存在比较大的差异性,虽然缓斜煤层所占比例较大,但仍然存在一定的倾斜煤层以及急倾斜煤层。以上特性决定了我们需要加大对于多类型煤矿开采技术与工艺的研发,使不同煤层赋存条件下的煤炭资源均能够得到合理的开发与利用。
一、采煤方法和采煤工艺
煤矿开采技术是随着煤层赋存条件的不同而出现很大的差别。我国煤层赋存条件多种多样。目前我国重点煤矿缓斜、倾斜和急斜煤层可采储量分别为86.3%、10.1%和3.6%。这些特点决定了我国采煤方法必然是多种多样的。据不完全统计,我国目前的采煤方法有50多种,是世界上采煤方法最多的国家之一。采煤方法是煤炭工业的关键工艺技术,是建设现代化矿井的基础。
采煤方法是指根据不同的矿山地质及技术条件,可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合,从而构成多种多样的采煤方法。如在不同的地质及技术条件下,可以采用长壁采煤法、柱式采煤法或其他采煤法,而长壁与柱式采煤法在采煤系统与采煤工艺方面差别很大。由此可以认为:采煤方法就是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。但两者又是相互影响和制约的。事实上,许多种采煤方法正是在这种相互推进的过程中得到改进和发展,创造了新的采煤方法。
由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各个工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使煤矿采煤技术和现代高新技术的结合,研究开发力强、高效、安全、可靠、智能化和自动化的采煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。
二、煤矿的开采方法
(1)露天开采
煤矿企业在煤矿开采过程中,最常用的开采方法就是露天开采,根据开采现场矿井情况,采用由上及下层层贯通的开采方法来对煤矿进行开采。开采煤矿时,需有专门人员来破坏煤矿表面的岩石结构,然后用专门的采矿机器挖掘矿藏,最后用相应运输装置把开采出土的煤矿运送到指定位置进行加工。这种采矿方法在中国煤矿企业中运用较多,因为其受环境限制比较小,同时该采矿方法有利于节约采矿成本,且其采矿效率较高,所以该开采方法在一段时间内促进了中国许多采矿企业发展,是一种较为稳妥的采矿方法。随着中国经济转型,环境友好型经济被人们所需要,而露天煤矿开采在挖掘过程中会产生很大环境污染,且其所需工作面积也比较大,这不符合中国当前经济形势。
(2)井下开采
井下开采煤矿,其含义就是在煤层中开辟一个倾斜入口,然后进行煤矿开采。在实际运用过程中,开采方在地下开采时会将开采的矿层划分为许多小空间,然后根据不同矿层区域的具体情况采取与之相对应的采矿工艺,以此确保开采质量和数量。目前,开采单位在井下开采过程中,根据井下所含水量的不同,将开采分为水采和旱采两种,人们可根据其所负责开采区域具体情况来选择开采方法进行开采。井下开采对中国采矿企业发展有一定帮助,它能极大提高采矿生产效率,并极大节约采矿成本,但其煤矿回采的利用率比较低,且人们在井下工作比较容易出现事故,所以采用该煤矿开采方法需要比较多安全配套设施,这对施工单位提出了严格的安全责任要求。
(3)极倾斜煤层开采
在实际运用中,该开采方法相对前两种方法使用较少。在煤矿开采要求和规范允许的条件下对工作区域进行科学分化,对采过的煤矿再一次进行充分挖掘。根据区域的不同其所采取采矿工艺也不同。而且,为保障煤矿开采工作运作良好,施工方要对开采现场所需安全设配进行监督,保证采矿人员安全。
三、煤矿开采技术
(1)应用高效集约化的煤矿开采技术
机械设备是煤矿开采的好帮手,在采煤设备的帮助下,煤矿开采不需要再采用炮采和人工开采,可以减轻劳动量,提高煤矿开采效益。在煤矿开采中要采用高效集约化的煤矿开采技术,应用高效简单的信息化系统,科学管理各种采煤机械设备,优化采煤工艺,保障采煤人员的人身安全,提高煤矿开采的经济效益。
(2)减少矸石排放的煤矿开采技术
当前的煤矿开采技术已经不足以满足煤矿开采需求,必须要积极创新,才能不断提高煤矿开采的经济效益。因此,要积极开发和应用煤矿开采工艺技术、开采巷道布置和煤矿地质条件的综合专家系统,使煤矿开采布置和采煤方法相互协调、相互适应。利用专家系统,布置全煤巷,开采单一煤层,不需要将矸石运出地面,简化煤矿开采工序,同步发展中掘和中采,提高煤矿开采的生产量。在未来的发展过程中,要重点开发高效、高产的矿井,优化巷道布置,简化煤矿开采工序。
(3)小阶段爆破落煤采煤技术
在煤矿开采过程中,采用小阶段爆破落煤采煤技术,可将煤矿采煤层分成多个爆破小段,按照不同的煤层,仔细放置雷管和炸药,确保煤矿爆破现场没有采矿支架、施工设备和施工人员,按照煤矿的开采层进行爆破。小阶段爆破落煤采煤技术多被应用在开采层倾斜度较大的煤矿开采过程中,煤层的厚度要超过5m,并且煤层顶板不容易脱落,具有良好的稳固性。小阶段爆破落煤采煤技术使用煤电钻在煤矿开采平巷中打眼爆破,每个开采区起爆和炮眼打眼同时进行,在回采工作面中,每推进20m要留出5m用来切顶煤柱,这种采煤技术的安全性较高,并且煤矿开采效率也很高,但是这种采煤技术存在一定危险性,对于技术人员的操作具有很高的要求,并且在这个过程中煤矿回采率很低。
(4)放顶煤综采技术
在理论上讲,产量的多少主要看放煤的速度。而需要说明的是,在某些条件下,使用这种技术的增产可能并不是很大,采用放顶煤综采技术是很好的方法,在以后的发展过程当中,随着采煤技术的不断发展,还可以通过系统控制的方法来使作业更加趋于自动化,并且以此来提高开采技术,获取更大的经济利益。
四、结语
总而言之,在实际生产过程中要对采煤各个环节进行升级和调整,保证煤矿利益及采煤人员人身安全。采用先进的煤矿开采方法和开采技术,结合不同煤矿开采的实际情况,选择合适的采煤工艺和方法,推动煤矿开采的自动化、系统化、机械化和大型化,从而达到更高产能、更加安全、更有效率的目的,这样才能走出一条属于我国自己集约化生产和发展的道路。
参考文献
[1]秦刚.煤矿开采技术方法的发展趋势研究[J].民营科技,2012,05:11.
[2]李峰.井下采煤生产技术及采煤方法的选择研究[J].科技与企业,2012,15:188.
[3]周玉龙.井下采煤生产技术及采煤方法的选择研究[J].科技与企业,2012,18:126-127.
中图分类号:TD823.49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0324-02
煤矿开采技术和改革随着当今科技经济发展新形势以及地方煤矿的发展需求影响而必须面向经济建设主战场,使其能够在煤炭开采技术的前沿有立足之地,并且能够对解决煤炭工业工程的实际问题起到一定的作用。因此,如今越来越多煤矿采矿技术和开采方法被广泛应用,它们也会起到越来越重要的作用。
一、我国的煤矿的现状
我国虽然说从油和气贮藏而言方面是一个相对贫乏的国家,但是我国的煤炭含量却是相当的富有,在一次性能源中煤炭就占了70%左右。可以说,长期以来煤炭一直是我国一次性能源结构中的主要能源。越来越多的生态问题也随着煤矿越来越大的开采规模而被凸显出来,比如说像是建筑物和农田的大量被破坏、堆积成山的矸石、径流量逐渐减少的河川、严重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趋恶化、地下水中矿物内的有害物质越来越多等现象都是由于煤矿的开采而引起的。由此,采取合理的开采技术以及有效的开采方法和防止措施,这对于煤矿开采实施可持续发展战略也就显得尤为重要。
煤矿开采的中长期研究开发和技术储备是需要重点从事的工作内容,这样才能够保障采矿新技术能够紧随产业科技前沿步伐。将主导的核心技术定位于煤矿开采技术及配套装备,这不仅能使技术占领制高点,还能够保障煤矿产业的生存和发展。
二、适用于我国煤矿采矿中的新技术
生产能力较小的煤矿、复杂的地质构造引起的煤层赋存变化大、急倾斜煤层和薄煤层占了一定数量,这几点给许多地区的开采都带来了较大困难,因此,为了使矿井的高产高效得到提升,对于采矿技术的分析和开发就变得至关重要了。单一长壁采煤方法对于煤矿而言已经日趋成熟,像是放顶采煤技术、采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法应对急倾斜煤层、小阶段爆破落煤等采煤方法就是现今主要发展的几种方法。
(1)采煤技术中的炮采放顶煤。首先就是主要针对煤层厚度为5m以上的倾斜和急倾斜煤层的滑移支架放顶煤采煤法。是由顶梁和支柱两个部分组成滑移顶梁,顶梁和前梁弹簧钢上必须有前梁和后梁经过,或者说是与导向槽连接,且有2―5个数量不等的液压单体柱为其支架的支柱。除此之外,其探梁或者是挑梁是可以安置在前梁前端的,尾梁是可以安置在后梁尾端的。这样的滑移顶梁支架不仅具有比例安全可靠的优势,而且还具有可以自移、较轻的质量、简单的结构、拆卸安置便利、较低本钱、较强适应性等优点。因此,这是适合广泛推广运用于中小型煤矿中的开采技术。但是,就工作面而言,其偏低且较差稳定性的支架初撑力和工作阻力,这是滑移支架开采所面临的主要难题。第二个就是二型钢梁放顶煤开采,它是将二型钢梁、单体液压支柱对棚架设的方式采用至二型钢梁放顶煤上作面支护,将放炮落以及人工破网放煤采用至工作面,并对其进行分别采放。这类应用比较适合于乡镇煤矿、煤层变化较大赋存条件或者是较低水平技术的地区。
(2)采煤技术中的伪倾斜柔性掩护支架采煤法。煤层倾角的大小决定了这种采煤法的工作面区段高度,其工作面的倾角会随着伪倾斜柔性掩护支架采煤法而变缓,加上其较长的工作面,从而其长壁采煤法巷道部署、生产系统简单以及掘进率低的相关系列特征都是由于具有缓斜、倾斜煤层导致的。为了达到隔开工作空间和采空区的目的,将这种采煤方法应用于掩护支架是极为合适的,它不仅能将复杂顶板的办理工作大大简化,还能够创建一个良好的条件保障生产安全,将工作面煤炭自溜,使得劳动强度减弱。对于开采倾角大于印而言这种伪倾角柔性掩护支架采煤法是最合适不过的了。
(3)采煤技术中的小阶段爆破落煤采煤法。将区段内煤体分成多个小区段而进行的无人员、无设备、无支护这样“三无”的工作面开采采煤方法被称之为是小阶段爆破落煤采煤法。对于开采倾角大于400的范围、厚度为3.5-7.5m且顶底板不易滑落的不规则煤层,最适用的采煤技术就是小阶段爆破落煤采煤法,比如说是低瓦斯矿井。较好的安全性、简单的回采工艺、较高的工效是它的优点特征,而相对的缺点就是较低的回采率、复杂的通风系统以及较困难的风流分配。
(4)采煤技术中的刨煤机采煤方法。刨煤机开采技术不仅对于煤炭生产效率的提升有着很大贡献,同时它也是中等及薄煤层开采初次进行成功的技术典范。其每刀截深根据煤的硬度可达到250mm,智能驱动系统是现今工作面输送机和刨煤机所广泛采用的系统,加上有支架控制系统的可靠配合,使得工作面采煤的全部自动化得以顺利实现。刨煤机相较于滚筒采煤机而言是比较简单的,滚筒采煤机是需要有专人根据可弯曲铠装输送机的平面进行“找平”,而刨煤机仅需要由一根无极绳对机体进行牵引,在可弯曲铠装工作面输送机上焊接导轨,使其割煤由工作面端头开始沿导轨滑行。
三、对采矿方法的简单分析
采矿方法发展到今天已经有超过100种,像空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法是目前最流行的以采矿过程中的地压管理方式为依据的三种方式。但是,当采矿方法运用不当时是会导致危险和危害出现的,以下将对其进行简单分析:
(1)为矿体开采带来不便与难度且使开采作业的危险胜增加了一定幅度,这可能是由于矿体勘探的程度较低没有对埋藏情况和规模有清楚的了解、错误的对采场采准工程进行布置、对采准工程有欠缺或滞后等原因所引起的。
(2)冒顶、片帮、地压增大的隐患与危险等情况出现在开采作业中,这可能就是由于采矿方法或顺序不当所引起的。这不仅会使得不合适的开采工艺、复杂的安全生产条件以及顶板管理不方便等情况出现,严重的还会直接导致各种事故发生。
(3)地压在开采时增大、采场的顶板出现冒落、片帮、变形甚至被破坏的回采巷道等情况则是由于不合理的采场结构参数和回采顺序所导致的。
(4)人员由于回采工作面的人行通风天井与联络道没有贯通,使得他们进入回采工作面只能选择从出矿口进人,这样就无法保障他们的作业安全性。
(5)人员的通行会受间距过大的采场人行联络道影响而变得困难。
煤矿开采技术的运用与人们的生活紧密相连。随着现代化社会的不断发展,人们需要越来越多的矿产资源,因此煤矿开采行业开始关注高效的煤矿开采技术。相关人员正在努力提升采矿的水平与数量,并且在采矿区域科学的采矿。如果盲目开采资源,会严重影响到自然环境,导致一些开采问题。现阶段,我国的煤矿开采技术的发展空间还比较大。本主要分析了煤矿采掘中的采矿工艺方法,具体内容如下。
1 煤矿采掘中的采矿工艺
煤矿行业会根据不同的地区,采用不同的采矿工艺,保证科学的开采资源。在维护自然环境的基础上,创造经济效益。
1.1 露天开采工艺
在开采煤矿资源的过程中,一种普遍的开采工艺是露天开采。它是按照煤矿的层次,先在浅层地区开采,再在深层地区开采。在预备煤矿资源时,相关人员应该先让上层岩层变得松动,然后再采用先进设施展开开采工作,最后再通过采矿设备把煤矿资源运往指定位置。露天开采工艺在安全性和所用成本上有优势。然而,这种开采工艺比较粗犷,外界条件又无法控制,因此,在开采的过程中经常会出现不规范的情况。使用大型机械设备来进行开采,不但会占用大量的土地资源,还会在一定程度上破坏土地,不利于所在地区生态环境的建设。
因此,煤矿单位在采用露天开采工艺的过程中,应该尽量维护自然环境,避免对环境造成污染。在具体的施工中,还需要做好安全防范工作,保证人员的安全,有利于提高煤矿采矿的效率。
1.2 极倾斜煤层开采工艺
极倾斜煤层开采工艺指的是,在露天开采或者地下开采矿产资源的过程中,在倾斜角超过45度的位置上进行采矿。相关人员实现应该仔细调查开采渔区,根据开采工艺与工作实践,合理的规划煤矿管理工作,以此提升开采的效率。但是,倾斜角度偏大,也会增加危险性,削弱支架的稳定性。因此,应该运用精湛的采矿技术与科技化的开采设备进行开采工作与管理。在进行极倾斜煤层开采时,监管人员要对开采地区进行实时监控,以确保施工人员人身安全。监管部门要对煤矿开采的通风质量进行测评,以此确保工作环境的安全,同时还要不断完善相关管理体系,以确保极倾斜煤矿开采技术的合理应用。
1.3 井下开采工艺方法
煤矿井下开采是指对倾斜角度在10度以上的煤层进行开采的模式,这需要有关部门对矿区进行不同区域的划分工作,分别采取不同的方式进行开采。而煤矿开采前要提前进行矿井的搭建工作,以确保矿井开采过程中的硬件与软件相配合,从而提升煤矿开采质量与工作效率。针对不同区域要结合实际情况改进开采技术,按照水平线次序,依次进行各区域的煤矿开采活动,以确保煤矿开采质量与数量。但由于井下工作需要电力的配合,较露天开采而言,井下开采的投资成本较大,且施工人员的人身安全也是井下工作的一大问题所在。井下开采可以根据矿井实际情况分为水采与旱采两种不同方式,根据当地矿井实际情况决定两种开采方式的选择。井下施工中要尽可能在节约成本与人力投入的前提下,保证煤矿产量与施工人员生命安全。施工人员要在开采过程中,时刻注意周边环境,以确保自身安全。相关部门单位也要加强实时矿井监控,积极组织施工人员进行安全意识培训,从根本上提高工作人员的安全意识,进行规范的操作,从而降低安全事故发生几率。
2 新型煤矿采矿工艺
2.1 伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺
在开采煤矿资源的过程中,煤层倾斜角会在很大程度上影响到所在区域的高度。但是伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺能够使采煤工作面的角度缩小。因为煤层的倾斜角和缓斜会导致开采效率降低,这会延误煤矿的开采时间。因此,在需要的时候可以采用伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺,这样可以为开采人员提供安全的工作环境,还能够降低工作量,将繁重的顶板工作变得简单。
2.2 刨煤机
刨煤机采煤工艺的运用,可以有效提高开采工作的效率。并且,在中等煤层第一次开采的过程中,刨煤机采煤工艺的效果很显著。刨煤机刀截面的深度相当于煤层的250毫米。运用支架控制体系和智能操作系统的协调运行,可以达到自动化开采的目的。与滚筒采煤机相比,刨煤机工艺比较简单,而且很容易掌握操作方法。并且,在适应刨煤机的过程中,工作人员只需使用绳子进行牵引就可以开始开采煤矿资源。或者,在铠装输送机上来焊接导轨。
2.3 小阶段爆破落煤采煤法
小阶段爆破落煤采煤法是将区域内的煤矿分为多个区域,并进行的无设备、无支撑、无保护和无人员的煤矿开采方法。新开采及时的应用,需要达到一定煤矿要求才可以真正落实,例如:新技术的应用需要煤层厚度达到3.5至7.5米,还要保证顶底板不容易脱落。这种煤矿开采方式最大的优点就是安全性高,工程效率相对较好,不需要过硬的操作技术水平,还可以降低人力与经济成本的投入。但同时也存在一定弊端,比如通风性较差,回采率偏低,在风流分配过程中也存在许多困难。根据我国相关规定,煤矿的开采除非难以使用机械,才可以进行爆破开采,从而导致小阶段爆破落煤采煤法的进一步发展存在很多阻碍。
2.4 炮采放顶煤法
炮采放顶煤法多适用于煤层厚度达5米以上的倾斜和极倾斜煤层,使支柱与顶梁之间形成的滑移顶梁,在前梁与顶梁之间的弹簧上经过,并进行相互连接。而支柱部分在比例上与其他因素相比较为可靠,后梁安置尾端,前梁安置挑梁,可以从根本上解决支架不够稳定的相关顾虑,且因为支架质量较轻,安装与拆卸工作都很简洁,适应性超强。
结束语
综上所述,随着煤矿开采工艺的不断更新,开采难度逐渐增加,煤矿开采行业人员开始重视更新开采工艺与方法。并且,积极运用新型的开采技术与相关设备,以此提升开采工作的水平与效率。在实际开采的过程中,如果发现任何问题,开采人员应该采取有效的方法解决,增强煤矿资源开采的安全性,为煤矿企业创造良好的经济效益。同时,还需要充分考虑到我国资源的现状,科学的开采煤矿资源,不仅需要维护自然环境,还需要为企业的效益提供保障,推动企业的稳定发展。
参考文献
[1]马宁,马晓波.煤矿采掘中的采矿工艺与创新方法分析[J].能源与节能,2014(8).
[2]任宏超.煤矿采掘中的采矿工艺与方法分析[J].化工管理,2014(12).
1煤矿地下开采引起地表变形的作用机理
当地下煤矿的煤层开采后,在采空区上方及其周围的岩层移动将产生地表的移动与变形,或者产生塌陷区,当该变形作用于建筑物的基础时,将导致建筑物受到附加应力的作用,从而使地面建筑物产生变形与破坏。这种变形和破坏的原因主要有:
第一,由水平变形引起的破坏。水平变形表现为地表的拉伸和压缩。由于建筑物抵抗拉伸的能力远小于抵抗压缩的能力,拉伸的破坏作用最大,在较小的地表拉伸下就可能使建筑物产生裂缝。一般在门窗洞口的薄弱部位最易产生裂缝,砖砌体的结合缝亦易被拉开。地表压缩变形对建筑物的破坏主要是使门窗洞口挤成菱形,砖砌体墙产生水平裂缝,纵墙或围墙产生褶曲或屋顶鼓起。建筑物的破坏程度与其结构、材料、形状和施工质量等有关,其中建筑物的刚度和平面尺寸是主要因素。地下开采引起的地表水平变形主要包括拉伸和压缩变形,地表的变形对建筑物的基础会产生水平附加力。如下图1.1所示。
图1.1 井下开采时地表移动变形过程
第二,当地表产生竖向变形时,对基础会产生不均匀支反力,从而产生附加弯矩和剪力,产生的附加作用力对建筑物会产生影响。一般情况下,处于地表移动稳定后均匀下沉区的建筑物,在开采过程中,还将受到地表动态变形的影响,即建筑物先受地表拉伸(正曲率)变形影响,随着工作面的推进,建筑物受地表压缩(负曲率)变形影响,当工作面推离建筑物的距离大于一定值(一般可取0. 6倍开采深度)时,建筑物又恢复原状。
第三,移动角及移动范围。地表变形理论中,最重要的角值参数为移动角。在岩土工程中,移动角是指:在移动盆地主断面上临界变形值的点和采空区边界的连线与水平线之间在采空区外侧的夹角。根据数值模拟结果分析可得出,随着开采煤层数目和开采中段的不同,岩层的性质是不同的,移动角也是不同的。当矿区上部有松散层存在时,应有松散层移动角。因此,单单从矿体最深部起划出移动角是不科学的。针对不同的开采现状,应有不同的移动角。在数值模拟过程前,先采用经验公式和工程类比法,确定岩层的移动角。
2地下开采引起煤矿地表变形数值分析
2.1 FLAC的基本原理
FLAC(快速拉格朗日有限差分法程序)是目前世界上较先进、较流行的一种数值模拟方法,该程序的基本原理和算法与离散元相似,但它应用了节点位移连续的条件,可以对连续介质进行大变形分析,特别适合研究大变形问题。FLAC程序可以模拟多种模型的材料,可以模拟地应力的生成、边坡或地下硐室开挖、混凝土衬碹、锚杆或锚索设置、地下渗流等。该方法的基本原理如下。
对于函数f,由高斯定理有:
(3)
式中:V――拉格朗日单元的体积;
B――拉格朗日单元的边界;
nt――V的单位法线矢量。
定义梯度的平均值:
(4)
表示的平均值。
对于一个具有N条边的多边形,可以将上式写成N条边求和的形式,即:
(5)
式中:――多边形第i条边的边长;
ni――的单位外法线矢量;
fi――f在上的平均值。
最终通过变换可以得出节点位移:
(6)
按照迭代求解,便可求出各个时步所对应的各单元的应力以及各节点的变形。
2.2采用动态测量方法的假设
在矿山工程中,采矿本身是一个复杂的力学过程,其中包含许多不确定因素的影响,又由于数值模拟的定量结果一般仅作评价的应用。因此在模拟的过程中,不刻意寻求力学模型和本构关系的精密,即不要求所建立的力学模型过于复杂,只要能反映出岩体的基本力学特性及矿山开采的基本过程。在数值模拟过程中,为了使计算结果比较接近实际情况,对岩体介质性质、计算模型、矿山地质条件、受力条件、采矿工艺及采矿方法等都作了必要的假设。
(1)对矿岩性质的假设
假设矿岩为各向同性、均质且符合摩尔―库仑弹塑性模型的介质。
(2)对计算模型的假设
对地下工程开挖来说,地下矿山开采是一个空间问题,应采用三维空间计算模型更为合理。但一般来说,在同等条件下,二维数值模拟结果与三维数值模拟的计算结果比较接近。因此,计算模型简化为二维平面模型。
(3)煤层结构的简化
为模拟方便,对巷道工程、每一煤层的开挖步数等不予考虑,模拟时简化为实体。
3煤矿开采引发地表变形的动态测量方法及计算
在对煤矿的每次观测结束后,对观测成果进行检查,使其满足《煤矿测量规程》的有关规定,然后进行各种改正数的计算和平差计算,确保观测成果的正确性。而后就可以计算观测线各点间的移动和变形量,观测站各测点和各测点间的移动变形计算主要包括:各测点的下沉和水平移动,相邻两测点间的倾斜和水平变形,相邻两线段的曲率变形,观测点的下沉速度等。测点某时刻的下沉,由该时刻观测到测点高程与采前首次观测的测点高程之差计算得;测点某时刻的水平移动,由该时刻观测到的测点坐标与采前首次观测到的测点坐标变化经矢量分析分解后获得;相邻两测点的倾斜和水平变形,分别由该相邻两测点的下沉之差和水平移动之差与两测点间的水平距离之比获得,在计算两测点间的水平变形时,要考虑到测点的水平移动方向问题;相邻两线段的曲率变形,由该相邻两线段的倾斜之差与两线段的平均水平距离之比获得;测点的下沉速度,由测点前、后两次观测的下沉值与两次观测的间隔天数之比获得。
3.1地表下沉动态曲线的建立
下沉动态曲线通常是按采动程度,用下沉动态分布系数表示的。当用公式表示时,对于沿走向主断面,可写成:
(7)
式中Wm为广最大下沉值;S(x)为下沉动态分布系数。
3.2倾斜和曲率动态曲线的建立
(1)倾斜动态曲线
倾斜动态曲线,可用倾斜动态分布系数表示。从该矿观测站成果整理得知,两点间地表的倾斜为:
(8)
当下沉曲线用动态曲线表示时,对于沿走向主断面,则为:
(9)
(2)曲率动态曲线为(10)
3.3水平移动和水平变形动态曲线的建立
(l)水平移动动态曲线
由理论研究和实测资料分析可知,水平煤层充分采动条件下,沿主断面的水
平移动曲线与倾斜曲线成正比例关系,即
(11)
式中B为水平移动系数。
很显然,。因此,它可以根据实测资料求取,并取其平均值作为一个矿或一个矿区的B值,如对于煤矿区来说,B=10-12。通常在水平煤层充分采动条件下,最大水平移动值,最大倾斜值:
(12)
0 引言
煤矿深部开采技术是当今世界主要深井开采国家(如德国、 原苏联、 波兰等)十分关注的问题之一。随着我国煤矿开采规模的扩大,开采深度的逐渐增加,深部开采中遇到的各种技术问题日益增多,对当前的煤矿生产和今后矿井建设的影响日趋严重。因此,研究深部开采问题,对安全、 经济、 合理地开发深部煤炭资源无疑有特别重要的意义。
1 国内煤矿深部开采的现状
煤炭资源从浅部开始开采,随着煤炭采出,开采煤层的埋藏深度必然要增加,开采规模扩大和机械化水平提高加速了生产矿井向深部发展。煤矿深井开采是世界上大多数主要采煤国家目前和将来要面临的问题,我国东部地区经济发达,能源需求量大,矿井延深速度快,一些国有煤矿已开始转向或即将进入深部开采。
2 煤矿深井开采的发展前景
煤矿深井开采技术是当今世界主要深井开采国家(如德国、俄罗斯、波兰等)十分关注的问题之一。它们在深矿井开采的地压控制、制冷降温以及瓦斯管理等方面做了大量研究,并取得了许多成功的经验。我国是世界第一产煤大国,据煤炭资源开发和资源保护研究指出,在我国预测总储量中73.2%埋深在1000m以下,浅部储量较少。随着我国煤矿开采规模的扩大,开采深度的逐渐增加,深部开采已经成为煤矿生产的必然过程。
3 煤矿深井开采的主要特征
3.1 地压大
(1)原岩应力。(2)岩体塑性大 。(3)矿山压力显现剧烈。
3.2 地温高
一般情况下,地温随深度增加而呈线性增加,其增高率用温度梯度(℃/hm,hm=100m)表示。在深矿井开采中,矿井温度一般都比较高,会影响人体健康,有时甚至会远高于人体所能承受的最高温度。
3.3 矿井瓦斯大
(1)矿井瓦斯(绝对)涌出量大。(2)瓦斯突出(煤与瓦斯突出)频度大,突出的量大。
4 煤矿深部开采存在的问题
4.1 煤岩破坏过程强化,冲击地压危险性增加
我国发生冲击地压的深度在200~1000m,由于开采深度的增加,煤岩体应力升高,有冲击地压危险的煤层数量增加,有冲击地压的矿井逐渐增多。发生冲击地压矿井50年代为7个,60年代为22个,目前已增加到33个。经调查发现,冲击地压发生的次数、强度和危害程度随深度的增加日趋严重。
4.2 瓦斯压力增高,煤与瓦斯突出危险严重
我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一,截止1986年,已发生突出的矿井200多个,突出次数约为12000次,约占世界发生总突出次数的1/3。从国内外开采实践上看,矿井深部开采时瓦斯涌出量一般比较大,煤与瓦斯突出的问题已成为深部开采中不容忽视的重要问题。经研究表明,我国煤矿煤与瓦斯突出有随采深增加而瓦斯压力增高,瓦斯涌出量增大的趋势。
4.3 矿井生产费用升高,经济效益下降
随着采深的增加,勘探强度加大,地压、地温升高,冲击地压及煤与瓦斯突出危险增大,相应的要采取一系列措施,如增加设备,加强支护等。同时,井下需要维修的巷道长度增加,到工作地点的距离和时间增加,提升高度大、时间长,主副井提升系统、排水系统环节增多,通风系统趋于复杂。这些都导致煤炭生产成本增加,吨煤成本生产费用提高,经济效益迅速下降。[1].
5 煤矿深部开采矿压显现规律与控制
5.1 煤矿深部开采矿压显现的基本特点
开采深度的增加是矿井生产的自然规律,随之而产生岩石温度增加,地压增大,岩石破坏过程强化,巷道围岩变形剧烈,冲击地压强度增大和频度增加等自然现象。它将严重影响着煤矿的安全生产和经济效益。
深部煤层开采复杂化的主要影响因素是矿山压力,在高应力作用下,围岩移动更为剧烈,巷道产生变形和破坏也更为严重,巷道围岩变形速度快、变形量大,巷道周边变形范围大;巷道对支架的工作特性要求高,初撑力、工作阻力和可缩量均大,即使开掘在底板岩石中的巷道,用拱形金属支架和各种结构封闭式支护的巷道有时也遭巨大变形。巷道从使用期间维护困难已发展到掘进期间维护困难,掘出后废弃的巷道增多,巷道掘好后不久将失稳,围岩收缩变形较大,其巷道稳定性随深度增加而逐渐恶化,使深部巷道的维护费用剧增。
5.2 煤矿深井巷道的矿压控制
1)优化巷道布置
采准巷道的布置应避开煤柱集中应力、构造集中应力、采动应力的影响,选择在岩性较为稳定的岩石中。深部采区主要准备巷道应以岩巷为主或至少布置一条岩巷。随着深度的增加,回采工作面推进后煤体塑性区增加,致使区段煤柱留设宽度随之增加,为保证采区回收率,减少巷道维护,工作面回风(运输)平巷宜采用无煤柱护巷的形式。巷道施工在遇到以压应力为主的褶曲、逆断层时,巷道方向尽量与褶曲轴或断层走向垂直或斜交;在遇到以拉应力为主的正断层时,巷道方向则与断层走向一致或斜交,从而达到减小矿压显现的目的。回采巷道布置的方位应使工作面离开断层推进,使采区一翼内工作面同向推进。避免巷道相向掘进和巷道近距离平行布置,减少相交巷道(或避开锐角),从而减小应力集中,减少发生冲击地压的危险性。
2)改革巷道支护形式
对国内外大量深井开采矿井的研究表明,布置在中硬以下岩层中的巷道变形破坏严重(特别是受采动影响后),当采深在800~1000m以上时,在中硬及中硬以上岩层内布置的巷道,若采用传统的支护方式,巷道维护仍很困难。因此,深井中,除要求合理布置巷道位置外,还应根据深井矿压特点,巷道支护必须满足既能加固围岩又能提供较大的支护力、具有较大的可缩性和一定的初撑力等要求,根据围岩状况和巷道条件,采用不同的支护形式。
5.3 煤矿深井回采工作面的矿压控制
1)深井回采工作面矿压控制的特点
深部采场矿压控制特点由深部采煤工作面顶板岩性变化特点和可能发生的冒顶事故类型决定。经调查,深矿井开采煤层的顶板岩性变化随着采深增加,顶板岩层有逐渐变碎和强度降低的趋势;随采深增加,断层、裂隙、层理和节理逐渐发育,同一层位的岩层分层厚度逐渐变薄,弱面增多,采场顶板悬顶长度逐渐减小,由不容易垮落变得容易垮落;在顶板岩层变碎和强度有所降低的情况下,深井采场出现漏垮型冒顶事故的可能性加大。[2]
6 结论
煤炭资源从浅部开始开采,随着煤炭采出,开采煤层的埋藏深度必然要增加,开采规模扩大和机械化水平提高加速了生产矿井向深部发展。问题是不仅是目前一些深矿井面临的问题 ,而且从长远看 ,它将是我国今后进一步开发利用深部煤炭资源的带有战略意义的问题。煤矿深部开,巷道无论采取何种支护方式,巷道断面的设计都应考虑顶底板的移近量和巷道断面的收缩量;扩大巷道断面和巷道高度,一般断面增加20 %~35 %,中高增加30 %以上。减少围岩变形量的有效措施。一是增加支撑强度;二是采用混合支护 ,如锚、 支、 锚、 网、 喷等支护方法。
中图分类号: F416.21 文献标识码: A
正文:
随着科技的发展,井下矿山煤矿开采技术也应该进一步更新。如采煤工艺,井下粉尘的控制技术,采场的围岩控制技术等都需要及时的改革。文章对这几个方面做出了具体的分析,从而确立了未来我国煤炭开采的具体方向。
1.采煤的工艺和方法改革
更加合理有效的采煤工艺和方法是未来我国采煤工艺的发展方向。要实现合理的采煤工艺,根本途径就是通过把采煤技术与高科技的有机结合。只有才有采用智能化的采煤技术以及监控系统,对于采煤的工艺进行改进和完善,才能达到这些。对于浅埋深,硬煤层等可以通过在岩层采取定向水力压裂、倾斜爆破等技术处理,这样,就能随冒随采,顶煤的回收率也被提高了。对于倾斜煤层就是要开发体积小、功率又比较大的薄煤层采煤机以及刨煤机。对于支架的结构也要加强,注重防滑,防止顶梁焊接断裂以及四连杆的变形等。
2.实现绿色采煤技术
(1)绿色开采主要是指在开采过程中减少瓦斯和粉尘的产生,确保采煤点的空气和水质的良好。首先减少瓦斯的产生量,可以通过防火技术实现,防止火灾就可以减少空气中有害气体的量。同时,在采煤过程中,会有大量的粉尘产生,这样会给矿井采煤人员的人身安全带来隐患。因此现代煤炭开采技术一定会采取更加清洁的方式,通过通风,声波雾方式减少井下粉尘的产生,确保井下空气的质量。
(2)实现绿色开采的另外一个重要因素就是确保地下水的安全,首先是对采煤产生的污水进行处理,区域化水采系统的出现很好的解决了这个问题。其次是对地下水的保护和利用,这是是减轻和修复开采对水资源破坏的重要途径。要实现干净的地下水的合理利用,同时采取一定的技术对可利用的地下水进行处理,使其能够再利用。再者煤层气开发推动了煤层气利用市场的发展。近年来,煤层气发电发展很快。煤层气在其他应用领域的研究实验也取得新进展,包括煤层气加压液化作为汽车燃料,或用于生产合成氨、甲醛或碳黑等。
3.采场的围岩控制技术
(1)对于采场围岩控制理论要进一步完善。通过采用科学合理的的岩层控制技术对于开采活动的安全、高效的目标进行保障。对于我国几十年矿山压力的科技成果进行总结,通过理论分析、统计分析以及实测法的综合运用,对于各种煤层的地质条件比如大采高、大采深以及围岩经行深度的分析,这样采场围岩控制技术就会得到完善。
(2)对于放顶煤开采的力学模型、围岩应力、支架--顶煤--直接顶--基本顶的相互作用关系进行分析。通过采用离散元等方法研究顶煤的放落规律,这样就可以提出放顶煤的优化准则,对于顶煤的利用也有提高的作用。
(3)对于坚硬顶板以及易破碎顶板下的岩层控制技术要进行深入的研究。在目前现有的条件下,高压注水,深孔欲裂等的处理技术存在着工艺复杂、高成本等问题。所以我们要进一步的研究新技术、新工艺来解决这些问题。
(4)对于支护质量以及顶板动态监控技术的研究:通过对于缓倾长壁的支护质量以及顶板的动态进行监测,这样在坚硬顶板、破碎顶板以及放顶的支护质量以及顶板动态监测也会相应的加强。我们可以通过不断地完善现有的监控技术、智能化的检测系统等,似的所使用的仪表更加的直观、方便、简洁。
(5)小型煤矿的技术改造以及机械化开采:严格的执行国家相关规定,对于不合格的小煤矿进行关闭,对于一些落后的开采技术以及生产设备进行淘汰,只有通过提高平均单井的技术,实施煤矿的机械化以及半机械化技术实施。提高单位工作面的生产效率,才能最大限度的减少小煤矿的事故。
4.减轻地表沉陷是未来采煤技术研究的主要课题
地表沉陷是煤矿开采带来的最大问题之一,影响深远因此,如何控制地表沉陷是未来采煤技术的关键,以下我们将做具体分析:
(1)房柱式开采模式的使用:这种方式的最大作用是能够有效的防止地表建筑物受损。房柱式开采模式所产生的地表变形很小。在建筑物较集中的地区更加适用,损害较小,效果明显。
(2)条带式开采方式:这种开采方式主要是将所要开采的每层分成很多个条带,并对其进行间隔式开采。条带式开采方式能够很好的防止地表沉陷。条带式开采方式应用不是特别广泛,主要用于需要重点保护的建筑。
(3)充填法管理顶板:充填法管理顶板是目前和未来应用最为广泛的减少地表沉陷的方法。这种方法操作方法,需要资金更少。只需要将煤炭开采过程中产生的废石与泥沙填进采空区,从而简单有效的防止地表塌陷。
(4)分层间歇开采:分层间歇开采主要用于厚煤层的开采,特别是对基岩厚度较小或较松散层的浅部煤层开采,对地表沉陷的控制效果较好。通过分层开采延长层与层之间的开采时间,实现不均衡破坏而造成的地表沉陷。
5.总结
作为我国的重要资源之一,煤矿资源的合理利用和开采对国民经济的发展起着至关重要的作用。煤炭开采技术也应该不断的更新和发展,绿色开采是未来发展的主要方向,在未来的几十年来,我国的煤炭开采应该致力于最小的空气和水污染,实现矿山煤矿的合理开采。
参考文献:
[1] 马世志,范满长,殷秋朝.顶板高位水平钻孔瓦斯抽放技术应用研究[J].煤炭科学
技术,2010,12(8),
中图分类号:TD82 文章编号:1009-2374(2015)09-0167-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0840
随着社会经济的发展,为了更好地满足社会发展对煤炭的需求,必须变革我国的煤矿开采技术,提高开采的水平。但是就目前而言,和一些发达国家相比,无论是技术还是设备差距都比较大,并且设备运行的时候功率比较低,生产能力比较小,设备运行过程中,稳定性和可靠性都存在不足,没有能够很好地进行控制和自动化监测的设备。总体而言,我国设备总类比较单一,并且工作水平和工作效率都比较低下,这也导致了我国的煤矿开采成本比较高,安全事故也时有发生,所以必须采取措施提高煤矿开采的技术水平。在进行煤炭开采的时候应该根据煤矿的情况来进行方法和技术的选择,这样能够保证煤矿开采的经济性和安全性。
1 煤矿开采的主要方法
1.1 滑移支架放顶煤开采法
顶梁以及支柱二者构成了滑移顶梁,应该将弹簧钢或者导向槽运用进去,连接后梁和前梁,并在后梁的尾部位置进行尾梁的设置。滑移支架结构本身比较的简单,制造的时候成本比较的低,并且安全性比较的高,能够在很多环境中使用。特别是中小型煤矿在进行煤炭开采的时候,这种方法运用的更加普遍。一般情况下,可以用滑移支架放顶煤开采的办法来开采煤矿,煤层厚度应该在5厘米左右,工作面的长度范围应该是60~80米,最长可以超过区105米,滑移支架的高度一般应该在5~10米之间。这种方法的缺点在于,工作面支架的撑力和工作阻力比较低,其稳定性没有保证。
1.2 二型钢梁放顶煤开采法
在进行煤矿开采的时候将二型钢梁放顶煤开采法运用进去,能够保证采样和放煤分别进行,使用这种方法进行煤炭开采的时候,应该使用单体液压支柱以及将二型钢梁运用进去,来做好煤棚的支护工作,最高空定距离应该在3.4米以下,最低控顶距离应该在2.4米以上。若是使用放炮的方式进行落煤,那么必须进行双排眼的设置。在放炮结束之后,应该及时地移动主梁,将主梁的支护作用发挥出来。这种办法在那些煤层赋存条件变化比较大的小型煤矿以及中型煤矿中运用得比较广泛。
1.3 伪倾斜柔性掩护支架采煤法
在煤矿开采的时候,若是将这种办法运用进去,可以利用掩护支架隔离采空区以及采煤空间,这样能够简化顶板管理工作,给煤矿开采更好地进行提供更加安全的条件,一般情况下,这种办法在厚度为2~6米的煤层中比较适用,并且还要求煤层厚度变化不大,并且埋深稳定,其工作面比较长,但是在煤层倾斜的情况下,掘进效率比较低下。
1.4 阶段爆破落煤采煤法
这种办法在倾斜角在40°以上,厚度在3.5~7.5米的范围内比较适用,并且其安全性比较好,回采工艺也比较简单,并且采矿的效率比较高。但是这种办法对顶板和底板的瓦斯含量有一定的要求,并且通风系统设置的比较复杂。
2 不同煤层开采的技术
2.1 急倾斜煤层开采的技术
在进行急倾斜煤层开采的时候,技术方面主要包含了下面三点:首先,应该进行采区的划分,并根据需要扩大采区的实际尺寸,因为尺寸增加会增加采区煤炭的实际储量,在进行采区划分的时候,应该考虑到回采工艺以及生产设备性能方面的需要,增加采取走向的实际长度;其次,应该对回采工艺进行优化,现在很多时候在进行倾斜煤层开采的时候使用的工艺都是风镐落煤以及炮采的工艺,这种工艺在使用的时候,强度比较大,并且存在的安全隐患也比较多,所以应该对其进行优化,提高其机械化程度便是一种不错的方式;最后,还可以对回采工艺进行完善和优化,从而真正提高煤矿生产的实际效率。
2.2 无保护层突出煤层开采的相关技术
在我国进行煤炭资源开采的时候,这种煤层是非常重要的,因为在开采的时候,保护层缺乏,这会导致开采难度以及危险性不断增加。这种煤层在开采的时候,若是技术不够合理,那么安全问题便会非常容易出现。在没有保护层来进行煤层赋存突出的时候,想要更好地实现安全生产,便必须做好瓦斯泄放。现在进行无保护层突出煤层开采的时候,使用的技术是长臂体系采煤技术,并且取得了不错的效果。此外,柱式体系采煤技术运用的也比较广泛。而柱式体系采煤技术又可以分成房柱式采煤技术以及房式采煤技术两种。
3 煤矿开采使用的新技术
3.1 深矿井开采技术
在进行深矿井开采的时候,使用技术包含了煤层开采矿压控制、冲击地压防治、井巷布置、深井通风系统设置和瓦斯治理等。为了更好地提高深矿井生产的实际效率,还必须深入地对深矿井进行研究,了解其应力场的分布情况和工作环境的变化,进行防治系统以及检测技术的研究,并重视深井通风系统设备以及深井瓦斯治理设备的研究。
3.2 煤矿“三下”开采技术
这种技术应用主要是对煤矿开采覆岩运动以及地表沉陷规律的研究,并进行相关资料的提供,通过研究能够找到建筑物施工、地表水资源保护以及低下水资源保护时需要的一些施工技术,从而更好地做好沉降监控技术水平。这种技术主要包含了采空区填充技术、矿井水资源处理技术、村庄保护开采技术等。
3.3 煤炭地下气化技术
这种技术在采煤技术中是比较特殊的,将这种技术运用进去,能够很好地控制地下煤炭燃烧,并通过热化学作用将其变成可燃气体,将这种技术运用进去,优势比较明显,不但投资比较少,并且安全性高;不但施工工期比较短,见效也比较快;不但效率比较高,并且需要的成本也比较少。这种技术在劣质煤比例比较高或者是地质条件比较复杂的地方,应用比较广泛。
我国很多煤矿地形比较的复杂,中型煤矿以及小型煤矿数量比较多,这些煤矿在进行开采的时候,装备和技术都比较差,并且综合生产的效率也比较低下,所以,在进行煤炭开采的时候应该根据自身的需要进行开采方法以及开采技术的运用,帮助我国煤矿开采更好
进行。
4 结语
在我国社会经济发展中,煤炭本身便是一种基础性资源,特别是随着社会的发展和经济的进步,对煤炭资源的需求也在不断提高。为了更好地满足煤炭的需要,必须做好煤炭开采技术和方法的分析和研究,不断提高其开采水平,推动我国煤炭行业更好的进步和发展,提高煤炭开采的综合效益。
参考文献
[1] 梁凌海.探究煤矿采煤方法与技术的研究[J].能源与节能,2014,(2).
中图分类号:TD82
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2012)22-0019-03近年来,我国对能源的需求不断增加,在一定程度上导致我国煤矿开采量不断上升。煤矿采煤方法与技术在煤矿开采中扮演着重要的角色,目前正日益受到关注。良好的煤矿采煤方法与技术是煤矿企业实现既高产又高效的关键,能够给煤矿企业带来良好的经济效益和社会效益。本文结合工作实践,对煤矿采煤方法与技术进行了探讨,以期为煤炭企业的方法与技术革新提供理论参考。
1 煤炭采煤方法的设计原则
煤炭采煤方法的设计原则主要表现在以下几个方面:一是采动影响的特征和程度。采动影响的主要特点是地表移动与变形。在设计煤层下采煤方法时,要考虑地表移动与变形的特征和程度;在采深较小及急倾斜煤层时,还要考虑“上三带”的特征和程度。二是资源回收率。资源回收率是选择采煤方法的主要设计原则。运用降低回采率的开采措施,可以减少采动的有害影响,实现煤层下采煤。三是坚持安全、经济、环保的原则,同时,还应当视具体煤层的情况,坚持尽量减轻工人体力劳动的原则。
2 煤矿采煤方法的研究
2.1 倾斜长壁采煤法
倾斜长壁采煤法是指在采煤工作面沿煤层倾斜方向向上或向下推进采煤,工作面运输巷和回风巷由走向长壁采煤法的沿走向方向布置改为沿倾斜方向布置,并可取消采区上、下山的一种采煤方法。它具有仰斜开采与俯斜开采,前进式、后退式和混合式回采方式,单工作面回采与双工作面回采等优点。不过,在实际运用中,我们发现倾斜长壁采煤法开采也存在一些缺点,比如倾斜巷道掘进速度较慢且工效较低、支护速度较慢及其效果不是很理想、在仰斜开采时采空区易积水等。但是可以从提高直接顶稳定性、防止煤壁片帮、提高工作面支架的稳定性等方面优化倾斜长壁采煤法,从而达到理想的开采效果。
2.2 走向长壁采煤法
走向长壁采煤法有炮采、普采和综采等3种采煤工艺。炮采即爆破采煤工艺,具有爆破落煤、爆破后人工装煤、机械化运煤等特点。炮采的工艺过程包括打眼、放炮和人工装煤、刮板输送机运煤、移输送机等主要工序。普采即普通机械化采煤工艺,其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序,而运煤、顶板支护和采空区处理则与炮采工艺基本相同。普采面使用单滚筒和双滚筒两种采煤机工作方式。单滚筒采煤机的滚筒应处于工作面下端头,以缩短工作面下缺口的长度,使货量不通过机体下方,这样装煤效果比较好。与单滚筒采煤机相比,双滚筒采煤机很好地解决了工作面两头做缺口的工作量,因此,它有利于工作面的技术管理。综采即综合机械化采煤工艺,它的破、装、运、支、处等5个主要生产工序全面采用机械化、自动化。可以说,综采是目前国内最先进的采煤
工艺。
2.3 放顶煤采煤法
放顶煤采煤法是在厚煤层中,沿煤层底部布置一采高2~3m的长壁工作面,采用常规的方法进行回采,并利用矿山压力的作用协助人工松动方法, 使支架上方顶煤破碎后由支架后方放出。放顶煤采煤法具有降低成本和提高效率等优点。它主要适用于厚度在6m以上的煤层,若顶煤厚度过小则易发生超前冒顶。
值得一提的是,当前生产能力最大的开采方法为综采放顶煤采煤法。综采放顶煤采煤法是采用大功率(单或双,多为双)滚筒采煤机、综采放顶煤液压支架、工作面大功率刮板输送机(一般为工作面前后各1部)、配套的机道转载机、可伸缩皮带运输机及其他附属设备进行配套联合生产,实现采煤工艺全过程机械化的一种采煤方法。这种采煤方法具有可连续化生产、高产、高效、掘进率低、生产成本少、经济效益好的优点。
3 现代煤矿采煤技术的发展趋势
笔者结合工作实践,认为以下几个方面是煤矿现代采煤技术必然的发展趋势:
3.1 开发及应用高效集约化的煤矿生产技术
采煤机械是煤炭生产技术的“好办手”。煤炭企业在这个“好办手”的支持下,不需要采用传统的人工与炮采,明显减少人力工作,效益也显著上升。与传统的采煤相比,采煤机械对采煤的发展而言是个重大的突破。采煤技术的提高是以提高工作面生产集中化为核心,以提高采煤经济效益为目标,同时为了保证采煤工作人员的生命安全,而创造出能适应各种开采条件下的高效能和高可靠性的采煤装备和工艺以及简单而高效的信息化系统,从而实现对采煤过程中的实时监控和管理,推进矿井煤层条件下的采煤机械化,实现装备和施工工艺的完善。
3.2 开发及应用“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效”的现代采煤系列技术
埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术以及主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术对整个煤炭采掘业来说具有重要的作用,既可以直接让顶能随采随冒,提高了顶煤的回收率,实现经济利益的提高,又可以保证顶能在一定间距内垮塌,保障作业环境的安全和工作人员的生命安全。
3.3 开发及应用减少矸石排放的开采技术
现有的采煤技术已经很难适用当前煤炭开采的现状,需要创新才能实现煤矿采煤的效益最大化。因此,有必要研究开发关于煤矿地质条件开采巷道布置与工艺技术评价体系的“专家系统”,从而保证采煤方法、开采布置等互相适应、互相协调。这个“专家系统”可实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石不需要运出地面,从而简化了生产系统,实现了中采与中掘同步发展。显然,这样既可大幅提高煤炭开采的效率,又能节省工人工作的时间。此外,要重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置的系
统优化,减化巷道布置,完善采区的工作参数。
4 实现高效的煤矿采煤技术的对策
我国煤炭开采条件和技术水平与国外矿井开采具有一定的距离,我们可以吸收国外的优秀开采成果,借鉴国外的高效集约化开采经验,不断革新我国煤矿采煤技术,从而实现我国矿井的安全高产高效以及经济效益和社会效益的有机统一。
4.1 全面推进“三高”采煤工作面建设
煤矿高效集约化开采的前提条件就是实现采煤工作面高产高效。根据我国的煤炭开采条件和开采技术状况,要实现采煤“三高”的工作面,即“高产、高效、高安全”开采工作面,可一方面投入大功率、高可靠性采煤设备,提高生产能力;另一方面采用综采工艺,全面实现机械化开采。
4.2 全面推进“三化”开采装备建设
先进的开采装备是实现煤矿高效集约化开采的基础。要重视开采装备“三化”建设,即自动化、机械化、电气化。自动化、机械化、电气化融于一体,借助机电一体化技术、计算机自动控制的信息技术、先进的制造技术的应用可有益于开采装备达到高效率和高可靠性。
4.3 走“大型化”、“集中化”、“系统化”、“自动化”发展之路
实践表明,我国煤矿的发展与振兴之路是要坚定不移地走“大型化”、“集中化”、“系统化”、“自动化”之路。中小煤矿在我国的煤矿企业中所占的份额不少,所面临的困境也比较多,更要依靠现代科学技术,坚持走“大型化”、“集中化”、“系统化”、“自动化”发展和振兴之路,才能提高市场竞争力。
5 结语
采煤方法与技术是煤炭采掘业发展的核心。煤矿企业应与时俱进、因地制宜,通过多种渠道千方百计开发及应用采煤的新方法与新技术,提高煤炭的回采率,减少资源浪费,促进安全生产,从而提高经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 陈靖.浅谈倾斜长壁采煤策略[J].企业技术开发,2010,29(9):35.