太原东山李家楼煤业有限公司 山西太原 030400
摘要:中国经济不断发展,对能源的消耗量与需求量也大幅增加,特别是对煤炭资源的耗用逐年上升。减少资源浪费、提高经济效益、降低环境污染对于中国工业产业的可持续发展具有重要意义。其次便是在监控流程中,不能对采煤设备的各项数据指标进行测定分析,使其出现一定的故障,给采煤工作造成极大困扰。只有立足于解决煤炭工业实际问题,发展煤矿采矿工艺技术,才能提高煤矿产量,保障能源安全。
关键词:煤矿采矿工程;采矿工艺;技术分析
1目前煤矿采矿作业的现状
煤矿是指人们在富含煤矿的矿区开采煤炭资源的区域,一般根据煤矿资源埋藏的深浅分为露天煤矿与井工煤矿两种形式。不过,中国大部分煤矿都属于井工煤矿,通常有巷道、采掘面等。煤矿采矿作业方式很多,主要有壁式采煤、柱式采煤、保水采煤、台阶采煤、分层采煤、房式采煤、仓储采煤等。煤矿采矿系统主要是:采煤系统、通风系统、掘进系统、运输系统、机电系统、排水系统。此外,煤矿采矿作业中还需建立人员定位、压风自救、监测监控、紧急避险、通信联络、供水施救等井下安全避险系统。这主要是由于煤矿采矿作业的危险性造成的,完善避险系统有利于保障矿工的安全。由于煤矿井下地质复杂,自然灾害也频繁发生,因此煤矿安全生产工艺系统则显得尤为重要。据调查研究表明,目前中国矿难事故频发不止,主要有水灾事故、火灾事故、瓦斯事故、煤尘事故、顶板事故、沼气喷出等,严重威胁了工作人员的生命健康。且采矿对环境的危害也十分严重,比如地面水位下跌、地层错动下沉、地下水资源污染、煤矸石占地及风化污染、植被破坏、二次扬尘等。因此,完善中国煤矿采矿作业中采矿工艺与技术迫在眉睫。下文将对中国现有的采矿工艺与技术进行详细分析,并指出其优缺点和发展方向。
2煤矿的开采方法与工艺
发展和完善煤矿开采的方法和工艺有利于煤矿的运营与发展,采煤工艺的完善涉及到开采的各个环节。目前中国的采煤方法不断与先进的科学技术相结合,逐步发展为具有可靠性、高效性、安全性和智能性的采煤工艺。通过采煤设备和监控系统的协调配合,不断完善采煤技术、改进采煤工艺、构建采煤系统。
2.1露天开采
露天开采是煤矿开采最常用的方法,这种采矿方法与其它方法相比受环境限制小,通过由上至下层层递进来挖掘矿藏,因而成本相对较低、效率相对较高,是一种比较稳妥的采矿方法,在一定程度上促进了中国采矿企业的发展。露天开采时,专业人员要对该地的矿井情况进行检测分析,找好开采位点,然后用专业设备把煤矿表面的岩石破坏,再用采矿机器将煤炭挖掘出来,最后把开采出来的煤矿通过各种运输装置运送到加工地点对其进行进一步处理。但露天开采需要较大的工作面积,且直接排放到空气中的污染物较多,这与当前倡导的环境友好型经济模式不符。
2.2井下开采
井下开采对中国采矿企业的发展具有一定帮助。相比露天开采,井下开采对环境的污染程度较轻,并极大提高了生产效率。井下开采煤矿时,需在煤层中开辟一个倾斜的入口,开采人员会将待采矿层进行人为划分,把它们隔成若干个不同的小区域,再通过对不同区域的探测和分析分别确定不同的开采方法,人们通常会根据自己所在区域含水量的多少,来决定采用水采或旱采的方法。但井下开采对煤矿回采的利用率较低,且容易发生安全事故,这就要求施工单位做好安全工作,配备足够可靠的安全设施。
2.3极倾斜煤层开采
极倾斜煤层开采法较前两种开采方法使用较少,主要用于对已采过的煤矿进行二次挖掘,实现煤炭开采的充分性与彻底性,对开采人员专业知识要求更高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆开采过程中,在符合企业开采要求和煤矿开采规范的前提下,对工作区域进行科学划分,采取不同的采矿工艺,充分保障开采人员的安全和开采工作的顺利进行。
3中国煤矿采矿作业中采矿工艺与技术发展的方向
中国煤矿采矿作业中依然存在很多问题,不仅技术存在缺陷,在作业过程中对环境造成的污染破坏及存在的安全隐患成为煤矿事业长远发展的瓶颈。下文将针对煤矿采矿作业中采矿工艺与技术进行详细分析,并对其存在的问题提出具体的解决措施。
3.1加强对煤矿采矿区环境的综合治理
煤矿采矿作业普遍对环境带来了不同程度上的破坏,不利于社会的长远发展。因此,中国应进一步加强对矿区环境的综合治理,尤其是对矿区的废水要进行积极治理。首先。对矿区现存的废水设施进行改造,对已老化、损坏的管道及时维修,确保矿井排污达标,这也是保护地下水资源的有效手段。其次,对部分废弃矿井外排的废水及时进行处理,防止废井水外排,污染水体环境。比如对外排的废水投放石灰等药剂,促进废井污水的中和、反应、沉淀,促使外排污水达标。此外,还要对部分被破坏的生态环境进行综合治理,比如疏浚淤塞河道、做好水保工程、加固河道、进行河岸护堤等。同时,做好植被恢复工作,对矿区实行植草、人工造林和疏林补方式,提高地表涵养水源、保持水土的能力。或实行封山育林,积极恢复矿区的自然环境。
3.2充分利用煤矸石
煤矸石是煤矿采矿作业中的主要遗留物,对当地的生态环境形成巨大威胁。因此,中国煤矿企业应积极处理煤矸石,或通过再利用“消灭”煤矸石。比如,充分利用煤矸石,进行矿区发电等,或利用煤矸石代替黏土制砖、进行回填处置等。如果面对无法“消灭”的煤矸石可以采取覆土植被的工作,防止煤矸石风化污染生态环境。这样有利于进一步减轻环境污染带来的社会压力,同时也可为煤矿企业带来其它经济收入,降低生产成本,进一步提高企业的经济效益,促进中国煤矿企业的长远发展和中国社会主义生态文明建设。
3.3提高采矿工艺与技术
中国应积极借鉴国外先进的采矿工艺与技术,并结合中国煤矿的特点不断发展创新。首先,发展采矿工艺与技术智能化,充分利用信息技术等高新技术手段,提高采矿作业的工作效率。比如发展无人开采技术,在降低劳动成本的同时也有利于降低矿区的安全事故。其次,建立健全坍塌预警机制,从而进一步提高矿区的安全系数,并且借鉴GPS(全球定位系统)定位系统,为事故之后的搜救工作提供便捷。与此同时,煤矿企业要积极对员工进行培训与考核,在传授专业技能的同时提高员工的综合素质,尤其是员工的安全意识,务必进行加强。因为员工的安全意识不仅影响自身的安全,还事关矿区安危。比如定期进行矿难事故演练等,进一步提高矿工处理突发事故的能力。最后,及时对采矿设备进行更换维修,并引进先进的机械设备,提高煤炭企业的生产效率。且煤矿企业也应积极参与国际与煤矿开采相关的会议或研讨活动,积极研发先进的开采设备与方法,进一步提高中国煤矿企业在煤矿开采市场中的核心竞争力。
结束语
近年来随着煤矿事业的不断发展,中国的生态环境也受到了严重破坏。为进一步维护自然环境,中国对煤矿采矿作业中采矿工艺与技术进行了积极改进,并取得了一定的成效。比如,引进国外先进的采矿技术与设备、对矿区进行积极治理、充分利用矿区废弃物,减少资源浪费等。但,不能否认,中国的煤矿事故仍有发生,矿区环境污染依然存在。因此,如何提高采矿工艺与技术、维护矿区生态环境还有待进一步探讨。
参考文献
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[3]王维雄.煤矿采矿作业中的采矿工艺与技术分析[J].低碳世界.2014(21).
论文作者:段培泉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/20
标签:煤矿论文; 作业论文; 中国论文; 矿区论文; 工艺论文; 煤矸石论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;