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[摘 要]众所周知,我国的煤炭资源种类繁多,分布不均。近年来,随着能源危机的加剧以及人们环保意识的增强,当前所实行的煤矿采矿技术已经不能够适应煤矿采矿业的现代化发展,促使煤矿采矿技术向着安全化、智能化和生态化方向发展显得尤为重要。本研究就从我国煤矿采矿技术应用发展的现状和煤矿采矿技术进步的思路进行了分析和探讨。
[关键词]煤矿;采矿技术;提高措施
中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0107-01
前言:近年来,随着我国社会经济的快速发展与科学技术的不断进步,各行业对煤矿资源的需求量也越来越大。在这样的客观条件下,煤矿采矿技术的改进与新采矿技术的应用,无疑为当前的国民经济发展带来了新的活力。因此在当前的形势下,加强对煤矿采矿技术应用问题的研究,具有非常重大的现实意义。
1.当前煤矿采矿技术应用现状及存在的问题分析
1.1 应用现状
从实践来看,当前煤矿开采过程中较常用的一些采矿方式和方法是空场采矿法、崩落采矿法以及充填采矿法等,因地下大深孔、空场大采场以及阶段性的出矿影响,地下采矿实践中空场采矿法成为其中应用范围最广的一种采矿方法。由于该采矿方法效率非常的高,在国内应用范围非常的广泛,从而促使我国采矿强度、工作效率的大幅度提升。对于空场采矿法而言,其主要有全面采矿法、阶段矿房法以及留矿法与房柱法,实践中可以看到国内充填采矿技术先后经历过废石干式充填、分级尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土胶结充填、磨砂胶结充填、天然砂充填、废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填以及膏体充填等发展阶段,加之国内矿山数量比较繁多,因此充填技术的应用类型也非常的多,尤其是近年来,新充填技术的研发与应用,取得了很大的进步。
1.2 存在的问题
当前煤矿采矿技术应用过程中,主要存在以下几个方面的问题:第一,煤矿开采过程中缺乏完善的规章制度,采矿技术的应用难以得到规章制度的保证,加之我国煤矿企业分布广泛,且规模差异相对较大,因此当前使用的规章制度只能宏观上对煤矿行业予以控制,缺乏实际可操作性。第二,只看到眼前的经济利益,严重阻碍了高新技术的研发与应用。从本质上来讲,煤矿采矿行业具有高危性,这种高危不仅仅体现在容易出现安全事故,而且还体现在它需要较大的经济投资,由于回报期非常的长,如果采矿企业没有强大的资金后盾,则企业很可能垮掉或者破产。因此煤矿企业不愿冒太大的风险去引进新的采矿技术,更不愿在新技术的研发上有太多的资金投入,因此采矿行业发展步履维艰。第三,技术人员比较匮乏,难以保证煤矿采矿技术的合理应用。煤矿企业尤其是那些相对较小的城镇小型矿场,专业技术人才缺乏的问题非常的普遍,这成为煤矿采矿技术应用了另一主要桎梏。
2.提高煤矿采矿技术的措施
2.1 实行顶煤采矿技术
第一种是利用滑移支架,对顶煤进行开采的新技术。一般而言,滑移支架一主要由支柱、顶梁以及连接二者的销轴共同组成。其中顶梁又可以分为前梁和后梁两部分,前梁上还配置一些探梁,而后梁则配置着尾梁。具体操作过程中,滑移支架一定要保证安全、可靠,而且还便于拆卸与移动,只有这样才能满足需要。第二种是利用工型钢梁对顶煤进行开采的一种新技术。该采矿技术主要适用于那些煤层赋存于环境多变的煤矿开采过程之中。其中主梁为一梁三柱结构,这样可以有效地保证其安全可靠性。具体采矿过程中,工作面通常实施放炮落,待其完成后便将主梁迅速移走。具体的作业方式主要包括分段实施、多轮放煤等工序。该技术应用过程中,一定要注意保证其顶帮的坚固性、棚梁直立性和支柱安全可靠性。
2.2 实行柔性掩护支架技术
柔性掩护支架采矿技术,主要使用了掩护支架将采空区与工作区相互隔离开来,这样就实现了顶板工作的简化,对于保证采矿安全性具有非常重要的作用。该采矿方法工作面比较长,而且具有一定的缓斜特点,采矿人员的工作强度有所降低。实践中可以看到,该采矿技术比较适合于厚度在6m 以下且变化相对较缓慢的一些煤层,其工作段的高度通常是由煤层的倾角决定的,大约在 30m 位置,若煤层的赋存比较好,构造简单,则可增大到 40m,甚至是 60m 的高度。回采时,回风巷应当持续接长支架,进风巷则与之相反,即要持续的进行拆架。当工作面至采区顶时,应当缓慢将支架改成水平方向,然后再进行回收操作。支架掩护结构的钢梁长度通常在 3 ~ 3. 2m,钢梁规格选取时应当严格参照支架的实际宽度,钢绳的半径也要控制在 1 ~15mm,长度应在 30m 范围内,具体数值由支架的宽度决定。
2.3 采取小阶段的爆破技术
小阶段的爆破采矿技术,主要是将整个煤层合理地分成几个区间,然后再对其进行分别开采的一种新型采煤技术。具体作业过程中,工作面上没有操作人员进行作业,也无需部设备任何形式的支护装置。该技术主要适用于那些采矿层倾斜角度超过 40°,且煤层的厚度超过 3. 5m 的特殊煤层,同时还要注意瓦斯的含量不能太高,煤层的顶底板比较牢固。该采煤技术的最大优势在于不仅操作简便、安全可靠,而且采煤效率非的高。但也存在着一定的缺点与不足,即通风系统相对比较复杂一些,回采率比较低。
2.4 采取刨煤机技术
采用刨煤机进行煤矿开采,主要是应对中、薄煤层开采,对于提高采煤效率具有非常重要的作用。刨煤机正常运行过程中的切割速度可达每秒 3m,实践中根据煤层的实际硬度,其截深可达25cm。刨煤机、输送机均采用的是智能化驱动系统控制,加之可靠、安全的支架控制系统,可实现采煤工作面的全自动化。
3.煤矿采矿技术的未来发展趋势
随着我国煤矿浅部易采资源的进一步减少,煤矿采矿必然会进一步向深部发展,但由于煤矿深部资源的埋藏较深、岩温较高,地压相对较大,因此在煤矿开采中会面临更多的难题。例如,深井采矿对地下排水、煤炭提升、结构支护、通风条件等都提出了严峻的挑战,对机械设备和采矿工艺的适应性等诸多方面的要求更加严格,只有加大深井技术的开发力度,提高采掘技术的适应性,改善采矿机械设备的综合性能,大力发展高效、安全与低能耗技术,才能挖掘出越来越多的深井煤炭资源。21 世纪是知识经济的时代,而智能化、数字化是其主要特征,随着以计算机为代表的现代技术的快速发展,各种信息技术、定位技术、通讯技术和自动化技术在煤矿采矿业得到了更加广泛的应用,促进了传统煤矿采矿业生产工艺和组织管理的创新与发展。虽然我国的智能化采矿技术还处于起步阶段,但在未来必然会得到大力的推广与应用。智能化采矿技术主要包括数字化矿山技术,采矿设备的智能控制与控制技术,露天和地下矿通讯、定位与导航、信息快速处理及过程监控技术等。
结语:综上所述,采矿技术的不断提高,采矿方法的合理选择,是煤矿开采能够实现可持续发展的有效保证。将采煤技术与方法同最新的前沿科技进行交融,才能够不断实现煤矿开采业的经济效益提高,保证煤矿的开采在安全、高效的基础下稳步发展。
参考文献
[1] 张继军.采矿新技术在小煤矿中的应用[J].黑龙江科技信息,2011(23).
[2] 周鹤寿.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中国新技术新产品,2012(16).
[3] 池洪斌.露天采矿技术及发展方向探讨[J].中国新技术新产品,2011(4).
[关键词]煤矿;采矿技术;提高措施
中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0107-01
前言:近年来,随着我国社会经济的快速发展与科学技术的不断进步,各行业对煤矿资源的需求量也越来越大。在这样的客观条件下,煤矿采矿技术的改进与新采矿技术的应用,无疑为当前的国民经济发展带来了新的活力。因此在当前的形势下,加强对煤矿采矿技术应用问题的研究,具有非常重大的现实意义。
1.当前煤矿采矿技术应用现状及存在的问题分析
1.1 应用现状
从实践来看,当前煤矿开采过程中较常用的一些采矿方式和方法是空场采矿法、崩落采矿法以及充填采矿法等,因地下大深孔、空场大采场以及阶段性的出矿影响,地下采矿实践中空场采矿法成为其中应用范围最广的一种采矿方法。由于该采矿方法效率非常的高,在国内应用范围非常的广泛,从而促使我国采矿强度、工作效率的大幅度提升。对于空场采矿法而言,其主要有全面采矿法、阶段矿房法以及留矿法与房柱法,实践中可以看到国内充填采矿技术先后经历过废石干式充填、分级尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土胶结充填、磨砂胶结充填、天然砂充填、废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填以及膏体充填等发展阶段,加之国内矿山数量比较繁多,因此充填技术的应用类型也非常的多,尤其是近年来,新充填技术的研发与应用,取得了很大的进步。
1.2 存在的问题
当前煤矿采矿技术应用过程中,主要存在以下几个方面的问题:第一,煤矿开采过程中缺乏完善的规章制度,采矿技术的应用难以得到规章制度的保证,加之我国煤矿企业分布广泛,且规模差异相对较大,因此当前使用的规章制度只能宏观上对煤矿行业予以控制,缺乏实际可操作性。第二,只看到眼前的经济利益,严重阻碍了高新技术的研发与应用。从本质上来讲,煤矿采矿行业具有高危性,这种高危不仅仅体现在容易出现安全事故,而且还体现在它需要较大的经济投资,由于回报期非常的长,如果采矿企业没有强大的资金后盾,则企业很可能垮掉或者破产。因此煤矿企业不愿冒太大的风险去引进新的采矿技术,更不愿在新技术的研发上有太多的资金投入,因此采矿行业发展步履维艰。第三,技术人员比较匮乏,难以保证煤矿采矿技术的合理应用。煤矿企业尤其是那些相对较小的城镇小型矿场,专业技术人才缺乏的问题非常的普遍,这成为煤矿采矿技术应用了另一主要桎梏。
2.提高煤矿采矿技术的措施
2.1 实行顶煤采矿技术
第一种是利用滑移支架,对顶煤进行开采的新技术。一般而言,滑移支架一主要由支柱、顶梁以及连接二者的销轴共同组成。其中顶梁又可以分为前梁和后梁两部分,前梁上还配置一些探梁,而后梁则配置着尾梁。具体操作过程中,滑移支架一定要保证安全、可靠,而且还便于拆卸与移动,只有这样才能满足需要。第二种是利用工型钢梁对顶煤进行开采的一种新技术。该采矿技术主要适用于那些煤层赋存于环境多变的煤矿开采过程之中。其中主梁为一梁三柱结构,这样可以有效地保证其安全可靠性。具体采矿过程中,工作面通常实施放炮落,待其完成后便将主梁迅速移走。具体的作业方式主要包括分段实施、多轮放煤等工序。该技术应用过程中,一定要注意保证其顶帮的坚固性、棚梁直立性和支柱安全可靠性。
2.2 实行柔性掩护支架技术
柔性掩护支架采矿技术,主要使用了掩护支架将采空区与工作区相互隔离开来,这样就实现了顶板工作的简化,对于保证采矿安全性具有非常重要的作用。该采矿方法工作面比较长,而且具有一定的缓斜特点,采矿人员的工作强度有所降低。实践中可以看到,该采矿技术比较适合于厚度在6m 以下且变化相对较缓慢的一些煤层,其工作段的高度通常是由煤层的倾角决定的,大约在 30m 位置,若煤层的赋存比较好,构造简单,则可增大到 40m,甚至是 60m 的高度。回采时,回风巷应当持续接长支架,进风巷则与之相反,即要持续的进行拆架。当工作面至采区顶时,应当缓慢将支架改成水平方向,然后再进行回收操作。支架掩护结构的钢梁长度通常在 3 ~ 3. 2m,钢梁规格选取时应当严格参照支架的实际宽度,钢绳的半径也要控制在 1 ~15mm,长度应在 30m 范围内,具体数值由支架的宽度决定。
2.3 采取小阶段的爆破技术
小阶段的爆破采矿技术,主要是将整个煤层合理地分成几个区间,然后再对其进行分别开采的一种新型采煤技术。具体作业过程中,工作面上没有操作人员进行作业,也无需部设备任何形式的支护装置。该技术主要适用于那些采矿层倾斜角度超过 40°,且煤层的厚度超过 3. 5m 的特殊煤层,同时还要注意瓦斯的含量不能太高,煤层的顶底板比较牢固。该采煤技术的最大优势在于不仅操作简便、安全可靠,而且采煤效率非的高。但也存在着一定的缺点与不足,即通风系统相对比较复杂一些,回采率比较低。
2.4 采取刨煤机技术
采用刨煤机进行煤矿开采,主要是应对中、薄煤层开采,对于提高采煤效率具有非常重要的作用。刨煤机正常运行过程中的切割速度可达每秒 3m,实践中根据煤层的实际硬度,其截深可达25cm。刨煤机、输送机均采用的是智能化驱动系统控制,加之可靠、安全的支架控制系统,可实现采煤工作面的全自动化。
3.煤矿采矿技术的未来发展趋势
随着我国煤矿浅部易采资源的进一步减少,煤矿采矿必然会进一步向深部发展,但由于煤矿深部资源的埋藏较深、岩温较高,地压相对较大,因此在煤矿开采中会面临更多的难题。例如,深井采矿对地下排水、煤炭提升、结构支护、通风条件等都提出了严峻的挑战,对机械设备和采矿工艺的适应性等诸多方面的要求更加严格,只有加大深井技术的开发力度,提高采掘技术的适应性,改善采矿机械设备的综合性能,大力发展高效、安全与低能耗技术,才能挖掘出越来越多的深井煤炭资源。21 世纪是知识经济的时代,而智能化、数字化是其主要特征,随着以计算机为代表的现代技术的快速发展,各种信息技术、定位技术、通讯技术和自动化技术在煤矿采矿业得到了更加广泛的应用,促进了传统煤矿采矿业生产工艺和组织管理的创新与发展。虽然我国的智能化采矿技术还处于起步阶段,但在未来必然会得到大力的推广与应用。智能化采矿技术主要包括数字化矿山技术,采矿设备的智能控制与控制技术,露天和地下矿通讯、定位与导航、信息快速处理及过程监控技术等。
结语:综上所述,采矿技术的不断提高,采矿方法的合理选择,是煤矿开采能够实现可持续发展的有效保证。将采煤技术与方法同最新的前沿科技进行交融,才能够不断实现煤矿开采业的经济效益提高,保证煤矿的开采在安全、高效的基础下稳步发展。
参考文献
[1] 张继军.采矿新技术在小煤矿中的应用[J].黑龙江科技信息,2011(23).
[2] 周鹤寿.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中国新技术新产品,2012(16).
[3] 池洪斌.露天采矿技术及发展方向探讨[J].中国新技术新产品,2011(4).