论文部分内容阅读
摘要:煤矿作为重要的能源来源,其开采工艺以及方法是煤矿开采质量的保障。采掘技术作为重要的煤矿开采技术,在当前的应用中存在着一些问题,需要加以改进。基于此,文章对煤矿采掘技术的改造思路进行分析,以期能够提供一个借鉴。
关键词:煤矿采掘技术;改造;措施
中图分类号:X752文献标识码: A
1.国内煤矿采掘技术存在的问题
我国煤炭资源丰富、潜力巨大,而且近些年来采掘技术也取得了很大进步。然而,随着消耗量的增多,煤矿开采方向逐渐朝地质条件复杂区过渡,增加了开采难度。
1.1 地质规律研究不足
煤矿分布大都有一定的内在规律,如果能够掌握,必将事半功倍;而目前此方面研究较少,难以明确煤矿的分布规律,以至于采掘时常存在很大的盲目性。我国地质复杂,条件不同,所选的煤炭勘测技术及采掘方式也各有差异,并无统一标准。这就导致采掘速度过慢,难以满足市场的大量需求。而采掘技术的不合理易造成煤炭资源浪费,给企业和国家带来重大损失。
1.2 矿井管理水平偏低
矿井开采是当前获取煤炭资源的主要形式,却带有很大的风险,其管理水平不仅影响着煤炭的开采质量、数量,还关系到作业者生命安全,必须加以重视。以往的管理较为陈旧,显然不适合当前要求。然而少数偏远贫困地区依旧使用这种管理方式,没有引进计算机、自动化等先进技术,也就未能实现信息化管理。从整体来看,多数企业都已将现代化技术运用到矿井管理中来,但大都局限于基础运用,对一些有深度的技术应用较少。如三维地震数据信息资源没有得到充分的二次元解释利用等。若长期如此,国内将和国外的差距越来越大,跟不上时代发展。
1.3 小结构矿井居多
国内煤矿企业数量在不断增长,但多是小矿井,缺少大规模的矿井。小矿井因规模有限,很多最新技术和设备难以施展,如高分辨率的三维地震勘探技术,在大规模矿井开采中极具优势。然而断层落差若是在5 m以下,则该技术精度较低,难以发挥应有的作用。另外,小矿井在采掘中,易造成资源浪费。
1.4 设备和技术陈旧
真正国内自主研发的采掘技术或采掘设备较少,目前多数大型挖掘机械设备均是从国外进口,而核心技术也依赖于美国、德国等发达国家。一方面,核心技术的缺乏不利于长久发展;另一方面,进口费用昂贵,而且设备的维护管理等都缺乏专业性。从当前现状来看,国内的煤炭产品结构很不平衡,如设备陈旧,因與市场需求不足,致使出现了很多低档产品,最终造成严重浪费。此外,缺乏高效集约化的生产方式。国外在煤矿开采方面大都实现了高效集约化生产,而我国显然还有很大差距。少数企业采用此生产方式,却在设备、技术等方面遭到垄断。
1.5 安全事故频发
安全是煤矿采掘中要考虑的首要问题,受煤矿地质条件影响,加上采掘技术和设备的不足,以及管理上的不合理,每年国内的矿难事故频频发生。在危害生命安全的同时,不利于构建和谐社会。
2.煤炭采掘技术的改造思路
2.1更新煤炭资源开采的技术设备
技术设备是体现一个国家煤炭采矿发展程度的重要标志。对于我国煤矿挖掘技术水平和设备落后的现象,首先要提高煤矿采掘工作中设备的技术水平,将高新技术产品用于实际生产操作过程中。例如采煤机与单体液压支柱相结合的采煤方式,会使整个采煤水平提升到一个新的高度。
国家有关部门应该关注煤炭采掘设备的改造问题,调拨专业人员和资金,支持我国煤炭采掘设备的更新换代。煤炭采掘企业还可以聘请国外优秀人员进行技术讲解,提升企业机械化采煤程度。国家和煤炭采掘企业应该积极鼓励创新人才对技术设备的创新构想,并提供相应的人力、物力和财力支持,促进我国煤炭采掘技术设备的不断创新。
2.2加强对煤矿矿井的管理
对于矿井的管理,首先应该提高管理者的素质水平。很多矿井管理者并不具备相应的管理水平,以至于在矿井发生安全事故时不能有效地进行救援,或者是在煤炭的挖掘过程中不能制定合理有效的挖掘方案。这就需要煤炭企业加强对煤炭矿井管理者的素质培养,或者是聘请一些具备相关专业管理知识的人员担任煤炭矿井管理人员,提高煤炭矿井管理的水平。
2.3改进矿井设置
随着国内对煤矿开发水平的提升,一些传统的小结构矿井已经无法适应当前社会发展需求。这就需要对矿井设置加以改进,例如加大工作面和采区尺寸,便于大型采掘机械的工作,或者是采用跨越式回采与复式回采,这样就能使采煤工作面能够连续地推进长度,使得搬家到面的次数和数量随之减少。
2.4在改造扩建的过程中矿并能够正常的工作不受到任何的影响
一些条件好的生产矿并可以通过技术上的有效改造,从而不断地扩大生产的能力,不用再大量地增加生产设备和技术人员,这样可以充分地利用已经拥有的工程设施和一些机械的整装设备,不仅能够节省很多的资金,还能在有限的时间内创造最大的利益。
3.煤矿采掘的创新工艺技术
3.1 小阶段爆破落煤采煤法
这种新的采煤工艺是在对煤层倾斜角有要求的条件下实现的,当煤层的倾斜角大于40°且其厚度大于3.5m的情况下对采煤区段内更为细致地划分为更多的小作业区,在作业区中,基本保证人员、设备和支护三无。除此之外,这种技术对采煤区域的顶底板要求也很高,保证其不易滑落是其中的基础。在符合要求的矿区采用这种方法并按相关要求建立起小操作区域后,对于回采及后续功效方面来说,就显得更加简单和方便,安全性也有了更好的保证。但由于内部构造比较复杂,通风系统的正常运行,特别是风流的掌控成为了重点关注点,同时还要注意其中回采虽简单,但回采率低的问题。
3.2伪倾斜的柔性掩护支架采煤法
一般来说,煤层倾斜角的大小决定了采煤工作面的区域,比如常用的井下和极倾斜采煤法,都是利用倾斜角划分区域,层级开采。面对倾斜角比较大的情况,伪倾斜角的柔性掩护支架的采煤方法可使倾斜变缓,并延长其工作面,这样可减少一些作业难度。这种采煤方法倾斜较小、工作面较长,使得在巷道部署方面上更加费时费工,效率比较低。这种方法对于顶板的安装处理有所简化,也十分适用于掩护支架,所以对于隔开已开采完的区域和尚在工作的区域比较方便。对于开采工人来说,其工作的安全性得到了提高,而且在其开采过程中,由于机械工艺带来的煤炭自溜现象减少,还可节省工作量。
3.3刨煤机采煤法
刨煤机的使用是一次进一步提升煤炭开采生产效率的创新革命,刨煤机技术方法的运用使得煤炭实现质量和效率双重提高,这种方法主要用于中等级的煤层开采。在煤炭开采过程中,根据煤层不同的硬度,刨煤机每刀的刀截面至少可达250 mm,新升级的智能系统也是现如今在工作面上的机械设备中最广泛使用的,还通过支架控制系统可靠地配合,使采煤的工作面顺利实现了全部自动化,这是科技创新和煤炭开采技术相结合的成功典范。且刨煤机不需专门人员进行控制,其在工作时保证其正常运作的关键是无极绳对机体的牵引。
3.4炮采放顶采煤法
炮采放顶的方法同样是运用于对厚度、倾斜角及极倾斜煤层有要求的采煤矿区。这种新技术主要强调的是梁的运用,特别是顶梁的滑移及前后梁的交叉使用,顶梁滑移靠的是和支柱的有效配合,前后梁的交叉则是对弹簧的有效利用,使之交叉向前。完成整体安装后,整个顶采结构质量会相对比较轻,结构也比较简单,还可通过自己移动。最主要的是在安置和拆卸上也比较方便,能在开采完一个区域后在另一个区域快速安装并作业,不会带来不适应感,成本比较低。
结束语
在煤矿中,采掘技术的有效改进对于提高工作效率以及进度、质量都有着重要的影响。因此,因根据实际情况确定改造思路,在确定好思路之后运用到实践中去,以提高企业的经济效益。
参考文献:
[1]谢涛,陈朝. 煤矿采掘技术的改造思路[J]. 科技创新与应用,2013,18:113.
[2]王献辉. 井工煤矿采掘技术分析[J]. 科技创新与应用,2013,31:111.
[3]王洪岩,李男男. 煤矿生产过程中采掘接续问题探讨[J]. 现代商贸工业,2012,22:187-188.
关键词:煤矿采掘技术;改造;措施
中图分类号:X752文献标识码: A
1.国内煤矿采掘技术存在的问题
我国煤炭资源丰富、潜力巨大,而且近些年来采掘技术也取得了很大进步。然而,随着消耗量的增多,煤矿开采方向逐渐朝地质条件复杂区过渡,增加了开采难度。
1.1 地质规律研究不足
煤矿分布大都有一定的内在规律,如果能够掌握,必将事半功倍;而目前此方面研究较少,难以明确煤矿的分布规律,以至于采掘时常存在很大的盲目性。我国地质复杂,条件不同,所选的煤炭勘测技术及采掘方式也各有差异,并无统一标准。这就导致采掘速度过慢,难以满足市场的大量需求。而采掘技术的不合理易造成煤炭资源浪费,给企业和国家带来重大损失。
1.2 矿井管理水平偏低
矿井开采是当前获取煤炭资源的主要形式,却带有很大的风险,其管理水平不仅影响着煤炭的开采质量、数量,还关系到作业者生命安全,必须加以重视。以往的管理较为陈旧,显然不适合当前要求。然而少数偏远贫困地区依旧使用这种管理方式,没有引进计算机、自动化等先进技术,也就未能实现信息化管理。从整体来看,多数企业都已将现代化技术运用到矿井管理中来,但大都局限于基础运用,对一些有深度的技术应用较少。如三维地震数据信息资源没有得到充分的二次元解释利用等。若长期如此,国内将和国外的差距越来越大,跟不上时代发展。
1.3 小结构矿井居多
国内煤矿企业数量在不断增长,但多是小矿井,缺少大规模的矿井。小矿井因规模有限,很多最新技术和设备难以施展,如高分辨率的三维地震勘探技术,在大规模矿井开采中极具优势。然而断层落差若是在5 m以下,则该技术精度较低,难以发挥应有的作用。另外,小矿井在采掘中,易造成资源浪费。
1.4 设备和技术陈旧
真正国内自主研发的采掘技术或采掘设备较少,目前多数大型挖掘机械设备均是从国外进口,而核心技术也依赖于美国、德国等发达国家。一方面,核心技术的缺乏不利于长久发展;另一方面,进口费用昂贵,而且设备的维护管理等都缺乏专业性。从当前现状来看,国内的煤炭产品结构很不平衡,如设备陈旧,因與市场需求不足,致使出现了很多低档产品,最终造成严重浪费。此外,缺乏高效集约化的生产方式。国外在煤矿开采方面大都实现了高效集约化生产,而我国显然还有很大差距。少数企业采用此生产方式,却在设备、技术等方面遭到垄断。
1.5 安全事故频发
安全是煤矿采掘中要考虑的首要问题,受煤矿地质条件影响,加上采掘技术和设备的不足,以及管理上的不合理,每年国内的矿难事故频频发生。在危害生命安全的同时,不利于构建和谐社会。
2.煤炭采掘技术的改造思路
2.1更新煤炭资源开采的技术设备
技术设备是体现一个国家煤炭采矿发展程度的重要标志。对于我国煤矿挖掘技术水平和设备落后的现象,首先要提高煤矿采掘工作中设备的技术水平,将高新技术产品用于实际生产操作过程中。例如采煤机与单体液压支柱相结合的采煤方式,会使整个采煤水平提升到一个新的高度。
国家有关部门应该关注煤炭采掘设备的改造问题,调拨专业人员和资金,支持我国煤炭采掘设备的更新换代。煤炭采掘企业还可以聘请国外优秀人员进行技术讲解,提升企业机械化采煤程度。国家和煤炭采掘企业应该积极鼓励创新人才对技术设备的创新构想,并提供相应的人力、物力和财力支持,促进我国煤炭采掘技术设备的不断创新。
2.2加强对煤矿矿井的管理
对于矿井的管理,首先应该提高管理者的素质水平。很多矿井管理者并不具备相应的管理水平,以至于在矿井发生安全事故时不能有效地进行救援,或者是在煤炭的挖掘过程中不能制定合理有效的挖掘方案。这就需要煤炭企业加强对煤炭矿井管理者的素质培养,或者是聘请一些具备相关专业管理知识的人员担任煤炭矿井管理人员,提高煤炭矿井管理的水平。
2.3改进矿井设置
随着国内对煤矿开发水平的提升,一些传统的小结构矿井已经无法适应当前社会发展需求。这就需要对矿井设置加以改进,例如加大工作面和采区尺寸,便于大型采掘机械的工作,或者是采用跨越式回采与复式回采,这样就能使采煤工作面能够连续地推进长度,使得搬家到面的次数和数量随之减少。
2.4在改造扩建的过程中矿并能够正常的工作不受到任何的影响
一些条件好的生产矿并可以通过技术上的有效改造,从而不断地扩大生产的能力,不用再大量地增加生产设备和技术人员,这样可以充分地利用已经拥有的工程设施和一些机械的整装设备,不仅能够节省很多的资金,还能在有限的时间内创造最大的利益。
3.煤矿采掘的创新工艺技术
3.1 小阶段爆破落煤采煤法
这种新的采煤工艺是在对煤层倾斜角有要求的条件下实现的,当煤层的倾斜角大于40°且其厚度大于3.5m的情况下对采煤区段内更为细致地划分为更多的小作业区,在作业区中,基本保证人员、设备和支护三无。除此之外,这种技术对采煤区域的顶底板要求也很高,保证其不易滑落是其中的基础。在符合要求的矿区采用这种方法并按相关要求建立起小操作区域后,对于回采及后续功效方面来说,就显得更加简单和方便,安全性也有了更好的保证。但由于内部构造比较复杂,通风系统的正常运行,特别是风流的掌控成为了重点关注点,同时还要注意其中回采虽简单,但回采率低的问题。
3.2伪倾斜的柔性掩护支架采煤法
一般来说,煤层倾斜角的大小决定了采煤工作面的区域,比如常用的井下和极倾斜采煤法,都是利用倾斜角划分区域,层级开采。面对倾斜角比较大的情况,伪倾斜角的柔性掩护支架的采煤方法可使倾斜变缓,并延长其工作面,这样可减少一些作业难度。这种采煤方法倾斜较小、工作面较长,使得在巷道部署方面上更加费时费工,效率比较低。这种方法对于顶板的安装处理有所简化,也十分适用于掩护支架,所以对于隔开已开采完的区域和尚在工作的区域比较方便。对于开采工人来说,其工作的安全性得到了提高,而且在其开采过程中,由于机械工艺带来的煤炭自溜现象减少,还可节省工作量。
3.3刨煤机采煤法
刨煤机的使用是一次进一步提升煤炭开采生产效率的创新革命,刨煤机技术方法的运用使得煤炭实现质量和效率双重提高,这种方法主要用于中等级的煤层开采。在煤炭开采过程中,根据煤层不同的硬度,刨煤机每刀的刀截面至少可达250 mm,新升级的智能系统也是现如今在工作面上的机械设备中最广泛使用的,还通过支架控制系统可靠地配合,使采煤的工作面顺利实现了全部自动化,这是科技创新和煤炭开采技术相结合的成功典范。且刨煤机不需专门人员进行控制,其在工作时保证其正常运作的关键是无极绳对机体的牵引。
3.4炮采放顶采煤法
炮采放顶的方法同样是运用于对厚度、倾斜角及极倾斜煤层有要求的采煤矿区。这种新技术主要强调的是梁的运用,特别是顶梁的滑移及前后梁的交叉使用,顶梁滑移靠的是和支柱的有效配合,前后梁的交叉则是对弹簧的有效利用,使之交叉向前。完成整体安装后,整个顶采结构质量会相对比较轻,结构也比较简单,还可通过自己移动。最主要的是在安置和拆卸上也比较方便,能在开采完一个区域后在另一个区域快速安装并作业,不会带来不适应感,成本比较低。
结束语
在煤矿中,采掘技术的有效改进对于提高工作效率以及进度、质量都有着重要的影响。因此,因根据实际情况确定改造思路,在确定好思路之后运用到实践中去,以提高企业的经济效益。
参考文献:
[1]谢涛,陈朝. 煤矿采掘技术的改造思路[J]. 科技创新与应用,2013,18:113.
[2]王献辉. 井工煤矿采掘技术分析[J]. 科技创新与应用,2013,31:111.
[3]王洪岩,李男男. 煤矿生产过程中采掘接续问题探讨[J]. 现代商贸工业,2012,22:187-188.