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【摘 要】我国的能源以煤炭为主,煤炭资源对于我国经济的发展起到了非常重要的作用。然而,我国的煤炭开采技术一直处于低级水平,这样就造成了资源的浪费以及煤矿事故的频发。所以说对于煤炭开采技术的不断改革以及探索,从分发挥我国煤炭资源的优势,是我国经济发展的必然要求,也是煤炭工业可持续发展的必然趋势。
【关键词】煤炭资源;煤炭开采技术;煤矿事故;可持续发展
一、引言
随着科技的发展,经济对于煤炭开采技术提出了新的要求,煤炭开采技术必须紧跟当前科技发展的前言,在开采领域采用核心技术,本文就将正对以下几个技术领域进行探讨。
二、采煤的工艺和方法
高产、高效、安全可靠是现在采煤工艺的发展方向,实现其的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,丁就能随冒随采,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。
三、深矿的煤炭开采技术
对于深层煤炭的开采主要要做好煤层开采的矿压控制、瓦斯的控制以及处理,通风巷道的布置等。需要特别注意的就是,深井四周的围岩状态,深井工作环境的变化,深井的冲击压防止与监控技术等。通过对于这些的注意,加之提高高校采煤技术的相关配套技术就可以很好地提高深井煤矿的开采率以及矿井的安全系数。
四、采场的围岩控制技术
4.1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。
4.2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。
4.3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。
4.4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、破碎頂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。
4.5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。
五、厚煤层采顶煤技术
早我国所探明的煤炭储量当中,中厚煤层的煤储量占有较大的部分。对于厚煤层的开采技术已经经过了许多年的探索,目前已经达到很成熟的地步,根据目前我国综放技术的应用,我们可以从下面几个方面开始入手。对于一些倾斜厚以及特厚的煤层,在处理了防火、防尘以及资源回收难题的后,还要继续推行采放顶煤技术。综采放开采技术是一种高产高效的开采技术,对于我国煤矿业的发展有着极其重要的作用。目前我国的部分地区已经实现了一井一面的生产系统,提高了矿井的生产效率,降低了生产的成本。今后我们还要在解决回收率较低、煤层自燃、瓦斯堆积等问题上加大研究的力度。
六、煤炭资源的绿色开采技术
随着环境保护日益成为人们关注的重点,一种考虑了资源利用效率以及环境保护的现代开采技术越来越成为矿井开采技术的主体。其实施的结果就是在矿井的开采过程中,矿井资源的开采率得到最高,对于环境的影响降到最低,企业的经济效益以及社会效益达到最好的协调。实现对于煤炭资源的绿色开采,可以对土地资源、水资源以及大气环境实施更加有力的保护。绿色开采的方案由矸石充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采等。在解决保水开采的问题时一定要注意一下几个问题:
①保水开采与防止溃水是两个概念,后者是从安全考虑,而保水开采则必须研究开采前后岩层的水文地质变化;
②在我国西部地区必须研究采动覆岩内是否有隔水层,开采对地表和地下水系的破坏在降雨后能否恢复,能否再造相应的隔水层;
③地下水的利用,是减轻和修复开采对水资源破坏的重要途径。流人矿井地下采空区的水如何再利用,是值得思考的大课题 。要从根本上解决瓦斯排放对大气环境的污染问题,就要合理的对瓦斯加以利用。其技术途径有采前先抽及煤与瓦斯共采两种。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。
七、煤炭地下气化技术
对于煤炭的地下气化过程就是在煤层比较丰富的地段直接将煤转化为可燃气体的过程,也就是说将固态的矿物质通过化学过程变成气态燃料的,然后由管道排到地面最后供给用户的开采方法。想要实现这一途径,首先应该在低下建立煤气发生炉,可以采用矿井式或者是无井式两种方法,因为通过煤气化技术不仅仅有良好的经济效益,对于环境的保护也是很好的,因为在煤气化过程中的灰渣以及有害物质都会留在地下,可以避免一些环境污染,其效益是非常可观的。
八、结束语
我国是煤储量和煤需量的大国,煤炭的开采已经有了一百多年的历史。在可持续发展理念的引导下,在新时期,对于我国采煤业提出了新的要求,我们必须通过对于以往采煤技术进行总结,得到新方法,新思路,促进我国采煤业健康良好的发展。
参考文献
[1]魏同,张先尘,王玉浚.中国煤炭开发战略研究.山西科学技术出版社,1999
[2]罗景一,牛建英.我国煤炭资源开发利用中某些问题的探讨[J].中国煤田地质,2006,(3):6—10.
[3]徐振刚,刘随芹主编.型煤技术[M].北京:煤炭工业出版社,2001
[4]许家林,朱卫兵,李兴尚,赖文奇.控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究[J].采矿与安全工程学报,2006,(1):6—11.
[5]黄庆享.煤炭资源绿色开采[J].陕西煤炭,2008,27(1):18—21
【关键词】煤炭资源;煤炭开采技术;煤矿事故;可持续发展
一、引言
随着科技的发展,经济对于煤炭开采技术提出了新的要求,煤炭开采技术必须紧跟当前科技发展的前言,在开采领域采用核心技术,本文就将正对以下几个技术领域进行探讨。
二、采煤的工艺和方法
高产、高效、安全可靠是现在采煤工艺的发展方向,实现其的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,丁就能随冒随采,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。
三、深矿的煤炭开采技术
对于深层煤炭的开采主要要做好煤层开采的矿压控制、瓦斯的控制以及处理,通风巷道的布置等。需要特别注意的就是,深井四周的围岩状态,深井工作环境的变化,深井的冲击压防止与监控技术等。通过对于这些的注意,加之提高高校采煤技术的相关配套技术就可以很好地提高深井煤矿的开采率以及矿井的安全系数。
四、采场的围岩控制技术
4.1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。
4.2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。
4.3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。
4.4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、破碎頂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。
4.5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。
五、厚煤层采顶煤技术
早我国所探明的煤炭储量当中,中厚煤层的煤储量占有较大的部分。对于厚煤层的开采技术已经经过了许多年的探索,目前已经达到很成熟的地步,根据目前我国综放技术的应用,我们可以从下面几个方面开始入手。对于一些倾斜厚以及特厚的煤层,在处理了防火、防尘以及资源回收难题的后,还要继续推行采放顶煤技术。综采放开采技术是一种高产高效的开采技术,对于我国煤矿业的发展有着极其重要的作用。目前我国的部分地区已经实现了一井一面的生产系统,提高了矿井的生产效率,降低了生产的成本。今后我们还要在解决回收率较低、煤层自燃、瓦斯堆积等问题上加大研究的力度。
六、煤炭资源的绿色开采技术
随着环境保护日益成为人们关注的重点,一种考虑了资源利用效率以及环境保护的现代开采技术越来越成为矿井开采技术的主体。其实施的结果就是在矿井的开采过程中,矿井资源的开采率得到最高,对于环境的影响降到最低,企业的经济效益以及社会效益达到最好的协调。实现对于煤炭资源的绿色开采,可以对土地资源、水资源以及大气环境实施更加有力的保护。绿色开采的方案由矸石充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采等。在解决保水开采的问题时一定要注意一下几个问题:
①保水开采与防止溃水是两个概念,后者是从安全考虑,而保水开采则必须研究开采前后岩层的水文地质变化;
②在我国西部地区必须研究采动覆岩内是否有隔水层,开采对地表和地下水系的破坏在降雨后能否恢复,能否再造相应的隔水层;
③地下水的利用,是减轻和修复开采对水资源破坏的重要途径。流人矿井地下采空区的水如何再利用,是值得思考的大课题 。要从根本上解决瓦斯排放对大气环境的污染问题,就要合理的对瓦斯加以利用。其技术途径有采前先抽及煤与瓦斯共采两种。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。
七、煤炭地下气化技术
对于煤炭的地下气化过程就是在煤层比较丰富的地段直接将煤转化为可燃气体的过程,也就是说将固态的矿物质通过化学过程变成气态燃料的,然后由管道排到地面最后供给用户的开采方法。想要实现这一途径,首先应该在低下建立煤气发生炉,可以采用矿井式或者是无井式两种方法,因为通过煤气化技术不仅仅有良好的经济效益,对于环境的保护也是很好的,因为在煤气化过程中的灰渣以及有害物质都会留在地下,可以避免一些环境污染,其效益是非常可观的。
八、结束语
我国是煤储量和煤需量的大国,煤炭的开采已经有了一百多年的历史。在可持续发展理念的引导下,在新时期,对于我国采煤业提出了新的要求,我们必须通过对于以往采煤技术进行总结,得到新方法,新思路,促进我国采煤业健康良好的发展。
参考文献
[1]魏同,张先尘,王玉浚.中国煤炭开发战略研究.山西科学技术出版社,1999
[2]罗景一,牛建英.我国煤炭资源开发利用中某些问题的探讨[J].中国煤田地质,2006,(3):6—10.
[3]徐振刚,刘随芹主编.型煤技术[M].北京:煤炭工业出版社,2001
[4]许家林,朱卫兵,李兴尚,赖文奇.控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究[J].采矿与安全工程学报,2006,(1):6—11.
[5]黄庆享.煤炭资源绿色开采[J].陕西煤炭,2008,27(1):18—21