采煤技术与采煤方法应用探究论文_巫戈力

曲靖市麒麟区煤炭工业局

摘要:我国近些年来我国经济发展的速度飞快,带动了各个产业的发展,其他的产业要发展离不开能源物质,这就造成煤矿的需求量在不断的增大,煤矿的市场需求量变大也就让煤矿的开采量加大。我国近些年来煤矿依然是我国主要的能源之一,煤矿大量被开采,但是煤矿基本都是深埋在地下,给煤矿的开采带来了极大的安全隐患。要想确保煤矿(矿井)可以安全生产,需要根据煤矿煤层分布特点和地理,选用正确的开采技术和采煤方法。本文以云南省煤矿的基本特点分析了采煤技术和采煤方法的具体应用,希望能给同行提供一些参考和帮助。

关键词:采煤技术;采煤方法;应用;探究

前言

煤矿的开采作为煤矿运营过程中非常重要的一环,但是我国的煤矿开采的安全现状不容乐观,尽管国家加大煤矿了安全管理的力度,但是还是发生了许多起煤矿开采的安全事故。所以要加大对煤矿的安全开采技术和方法的研究力度,为煤矿安全开采生产提供服务。我国的相关的法律法规中明文规定的,煤矿开采“安全第一”,要求煤矿的开采走可持续发展的路线,因为煤矿是一次性的能源,不可再生,如果不加节制的开采,最后一定会被开采空。本文首先分析了选用采煤方法和采煤技术应遵循的一般原则,然后重点研究了采煤技术和采煤方法的具体应用。

1、选用采煤方法和技术应遵循的一般原则

1.1安全生产原则

众所周知,煤矿开采是一个高危行业,我国每年煤矿开采事故率都是比较高的。煤矿的形成过程,一般在小煤矿中还存在一种和空气混合的气体叫瓦斯,遇到明火就很容易发生爆炸,矿井由于本身的结构就不是很稳定,很容易出现大范围的塌方,导致在井下作业的工作人员因缺氧而死,影响复采残采煤层小煤矿顺利开采最核心的问题就是安全问题。所以采煤技术和方法第一要保证减少煤矿事故发生,提高采煤作业的安全性,这需要先进的科学技术和适用的煤矿采煤方法。在选用采煤方法前,要做好煤矿区域的地质勘察工作,然后制定煤矿开采方案,方案包括巷道的布设、通风口布设、开采技术和方法的选择等。

1.2煤炭采出率高

从资源利用的角度来讲,煤矿开采要提高煤矿的出矿率,减少煤炭损失,防止煤矿自燃或者人为火灾,延长煤矿采煤工作面(点)的面积,走可持续开采路线。煤矿开采发展都现在,采煤的方法和技术种类很多,根据煤矿特点选择最为合适的采煤方法和技术才是关键。选用的采煤技术和方法必须以下原则:

(1)提高采煤工作面产量,主要通过提高采煤工作面的机械自动化程度,用机械代替人力,提高采煤效率,提高产量。

(2)提高劳动率,选用恰当的劳动组织及采煤技术,使用先进的采煤设备和恰当采煤方法,加强经营管理。

(3)降低材料的消耗指的是在煤矿开采使用的钢材、雷管、炸药等材料的单耗,尽量采用可多次利用、回收利用的材料,加强对材料的回收管理。

(4)确保煤炭的产量。改善采煤工艺和设计,降低煤炭的灰分,以防煤粉的混入。

2、采煤技术的具体应用

2.1爆破采煤技术

一般开挖矿井采煤常用的方法技术爆破采煤技术,爆破采煤技术主要步骤:

(1)采用机械化设备来运煤,主要是机械化装车和机械化运煤,大大减少要人力资源,同时运煤的效率得到大大提高。

(2)采煤工作面的支护是保证采煤工作人员的安全的基本保障,采用蛋疼支柱支护便于对采煤作业空间的把控。

(3)爆破落煤技术通常分为打眼和落煤两大步骤,不同的地方及不同特性的煤矿爆破点、炸药用量、雷管等选择是不同的,所以在爆破采煤前,要做好地质勘察工作,分析计算规划号爆破打眼数量、位置,炸药的用量及雷管的数量等,爆破要确保安全第一,然后要满足落煤的要求。

2.2填充采煤技术

经过不断更新改进后的充填法采矿技术使用自动化的高科技仪器机械设备代替人力,大大的提高了煤矿的产量,工人更多的是控制和操作机械设备,常见的机械设备有凿岩机、挖土机、打桩机、井下装药机及铲土机等,因为煤矿的开采需要做定点爆破,如果使用人工装炸药,十分危险,而采用自动装药机,可以减少一些不必要的安全事故的发生,降低了爆破工人的危险系数。主要操作的流程就是煤矿的矿井或者矿洞打好以后,用钢筋支木,在用混凝土加固矿洞或者矿井,当矿井或者矿洞满足国家对煤矿矿井及矿洞的安全指标要求后,开始做需要开采的煤矿地点做定点爆破。一般一个采矿队是由6个工人组成,工人配备齐全的机械施工设备,开始开采煤矿,将开采好的煤矿装车,运出矿井或者矿洞,当该层的煤矿的开采量达到要求时,开采工人出矿井,开始向矿井中加入充填物,当矿井或者矿洞的高度达到上一层煤矿开采的位置时,停止充填矿井,继续进行下一个区域的煤矿开采,这样往复开采。

2.3联合采煤技术的应用

根据煤矿开采的需要,有时需要将几种煤矿开采技术结合起来进行煤矿开采,这样可以更好的发挥几种采矿技术的各自优点。我国的煤矿开采量比较大,也经常遇到需要几种采矿技术联合使用才能更好的、更安全、更高效的开采煤矿。比如我国云南某地区的一个大型煤矿脉需要开采,,在平面上划分成40m×40m的棋盘式采场,在垂直方向上不划分中段,矿体全高90-260m为采场高度,使用分段空场法开采,然后用胶结块石充填。

3、采煤方法的应用简介

3.1复采残采煤矿采煤方法

(1)壁式采煤法

复采残采煤层小煤矿开采技术中壁式采煤法是行之有效的方法,具体技术如下:小煤矿巷道采用壁式采煤法布置比较简单,要求煤矿开采工作面布设能够满足《煤矿安全规程》第十五条的规定。煤矿巷道的通风方法采用全负压通风,这样可以加快巷道内的空气(含甲烷气体)和外面的空气交换,保证煤矿巷道内的氧含量,确保采煤人员的安全。在安全出口方面要设计至少两个安全出口,确保复采残采煤层小煤矿一旦出现紧急事故,采煤人员可以快速撤离。小煤矿的残采工作面的范围大概在30米到50米之间,有的规模很小的残采范围大概才20米。所以复采残采煤层小煤矿一般使用短壁式煤法。

(2)柱式采煤法

在复采残采煤层小煤矿采矿中柱式采煤法也是常用的方法之一,柱式采煤技术:在复采残采煤层中开挖出若干个煤房,开挖煤房的数量要根据实际生产情况来定,一般来说煤房不易过宽,宽度控制在5米到7米之间即可,使用联络巷道把各个煤房联通,这样就形成了类似于块状(长方体)的煤柱,煤柱的回收要根据生产情况来定。对残留煤柱及三角煤的煤层小煤矿来说,如果采用壁式工作面进行开采,不仅不好布设,而且需要花费大量的人力、物力,开采的效率还比较低,不划算,这样的就可以直接使用柱式采煤技术,并且使用房柱式效果会更好。

3.2放顶煤采煤法

放顶煤采煤法的本质便是在厚煤层中,沿着煤层的底部布置一采高为一的长臂工作面,般方法是采用回采,通过矿山压力辅助人工松动方法使得支架上方顶煤破碎后从支架后方放出。主要的缺点是煤矿资源回收率比较低。

3.3泡沫砂浆充填采矿法

如下流程图2为比较详细的使用泡沫砂浆充填采矿法的施工流程图,根据煤矿开采的需要,有时需要泡沫砂浆灌浆来来开采煤矿,泡沫砂浆充填采矿法的核心技术有大孔径精细爆破技术、研制泡沫砂浆充填工艺、采用基于CMS采场空区探测技术、优选尾砂沉降絮凝剂和泡沫砂浆新型充填材料及其制备系统等关键技术。

图1 泡沫砂浆充填采矿法的施工流程图

4、结束语

综上所述,煤矿开采实一项很复杂的工程,需要合理的应用采煤技术和方法来确保煤矿的安全生产和生产效率。

参考文献:

[1]高峰.人工神经网络技术在综放工作面自动化系统中的应用研究[D].山东科技大学,2004.

[2]张全健.山东省重点煤矿资源开发利用现状分析及资源保护技术研究[D].山东科技大学,2004.

[3]姚永萍,彭劲松.井下采煤技术及采煤方法应用探究[J].中国高新技术企业,2013,22:90-91.

论文作者:巫戈力

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/20

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