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【摘 要】煤炭开采技术的进步和完善始终是煤炭发展的主题,经过多年的发展和持续的技术改进,我国的煤矿开采技术已经日渐成熟,并且达到了较高的水平。多层次、多样化的开采技术不断完善着我国煤炭采掘技术理论,也逐步形成了以采掘装备为导向的特色采掘技术。
【关键词】煤炭采掘;采掘技术;采掘方法
1引言
近几年,中小型煤矿安全质量方面的事故频发,采掘技术不合理是其重要原因;因此,要想从根本上提高管理水平和管控效果,就要结合具体问题制定相应的处理措施,提高煤矿采掘技术的实效性。
2煤炭采掘中存在的问题
(1)灾害事故发生率高。井下开采的环境极为复杂,地质条件复杂多变,工作环境狭小,透气性差,无法进行自然光照,空气仅靠通风系统进行交换,且粉尘含量极高,恶劣的工作环境容易导致安全事故的发生,尤其是国内一部分煤矿企业为了减少投入而尽可能的减少安全防护措施。此外,在煤矿资源的开发过程中,常遇到火灾、突水、中毒、片帮冒顶等灾害,是人为因素和自然因素双重作用的结果。因此,煤矿井下开采过程中具有较高的安全事故发生率。(2)开采技术整体偏低的问题。虽然说我国的开采技术日新月异,取得了巨大的成果,但是井下开采环境极为复杂,国内先进的技术尚不能完全满足基本需求,采矿技术仍然无法顺应社会经济市场的变化。此外,由于我国中小型煤矿规模数量庞大,受煤矿资源储量、开采条件、老旧生产系统复杂等因素影响,大多数民企煤矿仍使用陈旧的开采设备,先进的自动化设备利用率较低,不仅降低了煤矿资源开发利用效率,而且在工作中各类故障频发,导致开采成本显著增加。综上所述,由于煤矿企业对开采技术的不重视或者为了“减少”成本投入而依旧使用旧的开采技术、装备,导致资源开发成本显著上升。基于此,總结推广先进的煤矿开采技术就显得十分必要。
3煤矿采掘技术分析
3.1离层注浆技术
在采煤过程中,经常发生地面沉降对地面建筑物产生影响。为更好地开采煤炭,采用一种新的“三下”采煤方法,即注浆法。这种方法可控制或减缓地面沉降的情况。采用该方法采煤时,须对覆盖层的结构进行分析,准确地选择分离区的位置,并掌握分离层的发展。利用分层的注浆方法可取得较好的效果,无论地面沉降有多快,都能取得很好的效果,当采用分离技术进行充填时,主要是为了有效控制上覆岩层沉降的速度,进而控制地表沉降速度。操作时,首先从地面上进行钻孔分层,填充物由孔注入的高压地层,充填主要是为了有效地控制地层的沉降,并以填料支撑覆岩。隔离区注浆施工有许多优点,在与分隔带的灌浆施工过程中,投资非常小,施工也很容易。
3.2煤炭地下气化技术
地下煤炭气化技术属于一种特殊的采矿方法,它是通过煤的热化学作用控制地下煤的燃烧和产生可燃气体的过程。地下煤气化技术具有投资少、施工周期短、见效快、经济效益好等优点。尤其适合我国煤矿地质条件复杂、低质量煤比重高的情况,具有广阔的应用前景。煤炭地下气化技术的研究与改进,必须结合长廊和大面矿,进行大规模地下气化试验,转化为连续稳定的生产力。
3.3清洁采掘技术
因为煤矿采掘的现场生态环境非常地恶劣,加之,传统液压的传动技术当中运用的石油型和乳化型材料,导致煤矿采掘现场生态环境出现了严重的问题,这和现阶段的绿色生产的观念非常不符。此外,煤矿当中会具有很多的易燃易爆气体,同时,传统煤矿的采掘方式还要具备很高的生产成本,直接对煤矿采掘和煤矿产业的发展产生严重阻碍。然而纯水液压的技术出现和发展,对传统机械存在的问题进行了弥补,这一技术运用的是耐磨损和防腐蚀材料,同时,纯水抗燃性和高散热性都获得了充足的发挥,在一定程度上对生产成本进行了节约,并对这一技术当中由于磨损等多种因素所导致的技术难题进行了处理,推动了煤炭行业的不断发展。
3.3.1煤矿液压凿岩的机械设备
现阶段,多数企业早已将纯水液压的技术广泛地在煤矿作业过程中进行应用。和以往的气动凿岩机相比,液压凿岩机能力的消耗非常低,粉尘污染也非常小,同时,凿岩的速度较快,给工作的开展做好了很多便利的装备。能够在一定程度上对煤矿采掘的机械作用环境的改善,确保工作能够顺利开展。
3.3.2煤矿液压的锚杆支护钻设备
以往矿作业开展过程中,煤矿液压的锚杆支护钻的设备系统很容易发热,同时,油使用导致的污染情况非常大,在具体运用起来缺乏安全性,因此,这一技术在应用过程中已经被彻底地淘汰。随着纯水锚杆的钻机发展,我国煤矿的企业的采掘机械得到一定的提高。对于纯水锚杆钻机来说,具有较高的导热性能,降低了热量的出现,同时,水的使用也会对环境产生过多的污染,影响工作的开展。
4采掘技术和方法发展前景展望
一是高度自动化、智能化、无人化,最终实现无人化的煤炭采掘技术和方法。自动化的煤炭采掘在现阶段已经取得一定的突破,尤其是自动化程度高的综采工作面的实践,有效的减少了煤炭开采中人员的投入,将井下作业的人员数量控制在了最低的限度。目前很多大型煤炭企业都在通过智能化平台构建无人或少人工作面,实现全自动化、智能化煤炭开采。诸如国家能源集团神宁公司红柳煤矿在I040301工作面完成了自动化采煤开采技术的试验,实现了行程、倾角、采高、位置、压力等传感器及配套LASC等自动找直系统的功能,跟机和职能视频装置也在不断的改进和完善。目前很多企业对遥控和自动化截割技术在综掘机上的应用也为掘进工作面的自动化、智能化增砖添瓦。二是基于绿色理论的煤炭采掘技术和采掘方法。绿色、节能、环保是现阶段我国经济发展的重要目标,煤炭开采对于环境的污染和破化比较大,因此在煤炭开采中实现绿色开采是必然的要求。如水资源保护和综合利用的保水开采,具有抛卸矸、水砂、膏体充填以及混合式充填的充填开采,煤与瓦斯共采,通过热化学反应将原位煤炭转化为可燃气体抽出利用的煤炭地下气化技术等绿色采掘技术和方法对采煤工艺的改进和创新,推动清洁生产技术的使用,减少煤炭开采中对于环境的破化和污染物的排放,实现煤炭的绿色生产,都具有十分重要的意义。
5结束语
总而言之,煤炭生产对于我国的经济发展具有重要的支撑作用,为我国的经济社会发展提供重要的能源。煤炭采掘技术和采掘方法的研究有利于提高煤炭生产的效率,对于采掘技术和方法的研究是煤炭生产中必不可少的重要环节。
参考文献:
[1]夏宇.煤炭采掘工作面顶板管理对安全生产的重要性[J].现代商贸工业,2017,18:184-185.
[2]谭飞.浅谈煤炭采掘技术与采掘方法的选择[J].中国新技术新产品,2016,18:78-79.
[3]周志荣.煤炭采掘技术与采掘方法选择的探讨[J].科技资讯,2015,1314:74.
(作者单位:内蒙古鄂尔多斯永煤矿业投资有限公司)
【关键词】煤炭采掘;采掘技术;采掘方法
1引言
近几年,中小型煤矿安全质量方面的事故频发,采掘技术不合理是其重要原因;因此,要想从根本上提高管理水平和管控效果,就要结合具体问题制定相应的处理措施,提高煤矿采掘技术的实效性。
2煤炭采掘中存在的问题
(1)灾害事故发生率高。井下开采的环境极为复杂,地质条件复杂多变,工作环境狭小,透气性差,无法进行自然光照,空气仅靠通风系统进行交换,且粉尘含量极高,恶劣的工作环境容易导致安全事故的发生,尤其是国内一部分煤矿企业为了减少投入而尽可能的减少安全防护措施。此外,在煤矿资源的开发过程中,常遇到火灾、突水、中毒、片帮冒顶等灾害,是人为因素和自然因素双重作用的结果。因此,煤矿井下开采过程中具有较高的安全事故发生率。(2)开采技术整体偏低的问题。虽然说我国的开采技术日新月异,取得了巨大的成果,但是井下开采环境极为复杂,国内先进的技术尚不能完全满足基本需求,采矿技术仍然无法顺应社会经济市场的变化。此外,由于我国中小型煤矿规模数量庞大,受煤矿资源储量、开采条件、老旧生产系统复杂等因素影响,大多数民企煤矿仍使用陈旧的开采设备,先进的自动化设备利用率较低,不仅降低了煤矿资源开发利用效率,而且在工作中各类故障频发,导致开采成本显著增加。综上所述,由于煤矿企业对开采技术的不重视或者为了“减少”成本投入而依旧使用旧的开采技术、装备,导致资源开发成本显著上升。基于此,總结推广先进的煤矿开采技术就显得十分必要。
3煤矿采掘技术分析
3.1离层注浆技术
在采煤过程中,经常发生地面沉降对地面建筑物产生影响。为更好地开采煤炭,采用一种新的“三下”采煤方法,即注浆法。这种方法可控制或减缓地面沉降的情况。采用该方法采煤时,须对覆盖层的结构进行分析,准确地选择分离区的位置,并掌握分离层的发展。利用分层的注浆方法可取得较好的效果,无论地面沉降有多快,都能取得很好的效果,当采用分离技术进行充填时,主要是为了有效控制上覆岩层沉降的速度,进而控制地表沉降速度。操作时,首先从地面上进行钻孔分层,填充物由孔注入的高压地层,充填主要是为了有效地控制地层的沉降,并以填料支撑覆岩。隔离区注浆施工有许多优点,在与分隔带的灌浆施工过程中,投资非常小,施工也很容易。
3.2煤炭地下气化技术
地下煤炭气化技术属于一种特殊的采矿方法,它是通过煤的热化学作用控制地下煤的燃烧和产生可燃气体的过程。地下煤气化技术具有投资少、施工周期短、见效快、经济效益好等优点。尤其适合我国煤矿地质条件复杂、低质量煤比重高的情况,具有广阔的应用前景。煤炭地下气化技术的研究与改进,必须结合长廊和大面矿,进行大规模地下气化试验,转化为连续稳定的生产力。
3.3清洁采掘技术
因为煤矿采掘的现场生态环境非常地恶劣,加之,传统液压的传动技术当中运用的石油型和乳化型材料,导致煤矿采掘现场生态环境出现了严重的问题,这和现阶段的绿色生产的观念非常不符。此外,煤矿当中会具有很多的易燃易爆气体,同时,传统煤矿的采掘方式还要具备很高的生产成本,直接对煤矿采掘和煤矿产业的发展产生严重阻碍。然而纯水液压的技术出现和发展,对传统机械存在的问题进行了弥补,这一技术运用的是耐磨损和防腐蚀材料,同时,纯水抗燃性和高散热性都获得了充足的发挥,在一定程度上对生产成本进行了节约,并对这一技术当中由于磨损等多种因素所导致的技术难题进行了处理,推动了煤炭行业的不断发展。
3.3.1煤矿液压凿岩的机械设备
现阶段,多数企业早已将纯水液压的技术广泛地在煤矿作业过程中进行应用。和以往的气动凿岩机相比,液压凿岩机能力的消耗非常低,粉尘污染也非常小,同时,凿岩的速度较快,给工作的开展做好了很多便利的装备。能够在一定程度上对煤矿采掘的机械作用环境的改善,确保工作能够顺利开展。
3.3.2煤矿液压的锚杆支护钻设备
以往矿作业开展过程中,煤矿液压的锚杆支护钻的设备系统很容易发热,同时,油使用导致的污染情况非常大,在具体运用起来缺乏安全性,因此,这一技术在应用过程中已经被彻底地淘汰。随着纯水锚杆的钻机发展,我国煤矿的企业的采掘机械得到一定的提高。对于纯水锚杆钻机来说,具有较高的导热性能,降低了热量的出现,同时,水的使用也会对环境产生过多的污染,影响工作的开展。
4采掘技术和方法发展前景展望
一是高度自动化、智能化、无人化,最终实现无人化的煤炭采掘技术和方法。自动化的煤炭采掘在现阶段已经取得一定的突破,尤其是自动化程度高的综采工作面的实践,有效的减少了煤炭开采中人员的投入,将井下作业的人员数量控制在了最低的限度。目前很多大型煤炭企业都在通过智能化平台构建无人或少人工作面,实现全自动化、智能化煤炭开采。诸如国家能源集团神宁公司红柳煤矿在I040301工作面完成了自动化采煤开采技术的试验,实现了行程、倾角、采高、位置、压力等传感器及配套LASC等自动找直系统的功能,跟机和职能视频装置也在不断的改进和完善。目前很多企业对遥控和自动化截割技术在综掘机上的应用也为掘进工作面的自动化、智能化增砖添瓦。二是基于绿色理论的煤炭采掘技术和采掘方法。绿色、节能、环保是现阶段我国经济发展的重要目标,煤炭开采对于环境的污染和破化比较大,因此在煤炭开采中实现绿色开采是必然的要求。如水资源保护和综合利用的保水开采,具有抛卸矸、水砂、膏体充填以及混合式充填的充填开采,煤与瓦斯共采,通过热化学反应将原位煤炭转化为可燃气体抽出利用的煤炭地下气化技术等绿色采掘技术和方法对采煤工艺的改进和创新,推动清洁生产技术的使用,减少煤炭开采中对于环境的破化和污染物的排放,实现煤炭的绿色生产,都具有十分重要的意义。
5结束语
总而言之,煤炭生产对于我国的经济发展具有重要的支撑作用,为我国的经济社会发展提供重要的能源。煤炭采掘技术和采掘方法的研究有利于提高煤炭生产的效率,对于采掘技术和方法的研究是煤炭生产中必不可少的重要环节。
参考文献:
[1]夏宇.煤炭采掘工作面顶板管理对安全生产的重要性[J].现代商贸工业,2017,18:184-185.
[2]谭飞.浅谈煤炭采掘技术与采掘方法的选择[J].中国新技术新产品,2016,18:78-79.
[3]周志荣.煤炭采掘技术与采掘方法选择的探讨[J].科技资讯,2015,1314:74.
(作者单位:内蒙古鄂尔多斯永煤矿业投资有限公司)