摘要：煤矿资源对于我国经济发展以提高居民生活质量有着重大的意义。由于煤矿资源是在地下深处经过上千年的沉淀和反应而形成的,所以煤矿资源对于我们来说是极其珍贵的。然而,目前我国的煤矿开采技术并不成熟,导致大量的煤矿资源被浪费,而且安全事故频发,采矿人员的人身安全难以得到保障。所以为了提高煤矿的开采率和为采矿人员提供安全保障,就必须持续改进煤矿开采过程中的采矿工艺和技术。
关键词：煤矿；开采技术；工艺发展
1煤矿开采技术、工艺发展的现状
在我国煤矿开采过程中,开采技术的合理利用是煤矿开采中最关键的一环,先进的煤矿开采技术能够提高煤矿开采的工作效率。在我国现代社会经济与科学技术快速发展的时期,煤矿开采也要与时俱进,开发创新型的开采技术来提高煤矿开采的工作效率。传统的煤矿开采技术已经不能满足时代的需要,陈旧的开采方式阻碍了煤矿开采产生高的经济效益,同时阻碍了我国煤矿行业发展的进步,还会造成一系列的安全隐患。
2煤矿开采技术分析
2.1做好采场围岩的勘察工作
在煤矿开采前,要对采场进行观察和研究,明确采场周围岩石的分布情况,分析如何才可以实行有效的岩层控制。在实际开采过程中,要根据实际情况合理使用岩层控制技术,提高开采效率,确保开采活动可以在低成本、高效率、高安全的情况下进行。要运用一定的数学或力学理论,充分分析矿井的实际状况,对煤的分布、地形地势及开采方式进行讨论、研究,制定科学合理的实施方案。同时,在开采过程中要及时使用现代化的先进设备、材料、技术等,解决在开采过程中可能出现的问题和困难,降低部分施工过程高成本的问题,将施工简单化。另外,要完善对矿井的监测制度和方法,实行良好的监测方案,保证监测的实时性,开展对矿井顶板、支护的质量等方面的监测,保证矿井的任何方面都是安全和正常的,更加直观地反映矿井的实际状态。
2.2加强煤炭地下气化的研究工作
随着煤矿行业的发展日益迅速,越来越多的新兴技术被运用推广,这其中就包括地下气化技术。地下气化技术对地下工作面的相关资源加以利用,贯穿煤炭开采的整个过程,如从信息的收集、控制到充分燃烧都包含其中。煤炭会借助自身热化学的作用充分燃烧,最后产生可燃性气体。而地下气化技术的应用,无疑是煤矿开采工作的最佳手段,可在减少开采资金投入的同时有效提升煤炭开采的效率,与传统的开采技术相比,其综合效益略胜一筹。
2.3崩落采矿技术
崩落采矿技术主要是通过炸药、撞击等各种不同的方法使带有煤炭的矿石掉落,然后对空场进行全面填充,以实现对地压的有效控制,该技术不仅可以有效提高煤矿的开采效率,而且能够提高煤矿企业的经济效益。现在,很大一部分煤矿开采时都会运用到这种方式,技术水平也在不断提高、逐渐完善,但是和发达国家技术相比还是存在很大差距,需要对相关技术手段进行不断改进和完善。
3煤矿开采工艺
3.1露天开采工艺技术
露天开采是我国煤矿开采工艺中最常用的方法。露天开采是一种实用性较高的方法,因为环境因素对其的影响较小,其主要是自上而下地进行挖掘,所以其所需成本较少且采矿效率较高。在进行露天开采前,相关工作人员要对矿井及其周围环境进行勘测和分析,确定合适的开采点,利用专业工具来破损煤矿上层的岩石,之后再用采矿机器自上而下地将煤矿挖掘出来,将开采出来的煤矿通过交通工具运输到相应的加工点后进行处理。露天开采所占据的施工场地面积较大,所以产生的空气污染也较多,对采矿所在地及周边地区的环境影响较大,存在一定的环境问题。
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3.2壁式体系煤矿开采
壁式体系的煤矿开采技术主要有以下优点:该体系下,煤矿的单产量高、工作效率高、煤矿的采出率高、体系适用性能强等优点。在我国,煤矿储存的条件多种多样,相应的煤矿开采工作因其地理环境的复杂性也具有很大的挑战性,煤矿开采的主体主要是发展以壁式体系为主的各种类型的煤矿开采技术,将其作为重点。在国内,重点煤矿开采的缓斜煤层的储存量及开采产量的占比主要在80%左右,但是综合采煤程度却低于50%,壁式体系中的长壁综采将是我国未来煤矿开采行业努力的方向。此外,我国煤矿中的缓斜厚煤层含量丰富,从其中开采的煤炭含量达到全国重点煤矿开采的40%以上,这种斜厚煤层的开采也是主要采取的长壁体系的开采方式。我国近些年来大范围采用顶煤开采技术,虽然比例稍有下降,但是仍然在我国煤矿开采行业中占有重要的比例,占据着主导地位。一般情况下,煤矿开采的分层开采技术工艺与装备和中、厚煤层具有相通的使用性能,它们的使用特点主要有:一是煤矿开采中的顶分层的工作需要增加与铺网工作相关的技术设备;二是煤矿开采的中下分层需要在煤矿施网的下方进行。虽然缓斜煤层采用综合采煤方式在我国的煤矿开采工作中得到了长期的应用,但是从长远的发展方向看,壁式体系的煤矿开采技术仍是我国煤矿开采技术与工艺的发展方向。
3.3倾斜长壁煤矿开采
倾斜长壁煤矿开采技术在布置回采工作面时,以矿井中煤层的走向为主,从倾斜的方向向上山的方向布置主水平大巷,之后依次是回风斜巷和运输斜巷,直至采区的边界。在开切眼和巷道之间安装所需设备,并沿着煤层的倾斜方向加大煤矿的开采力度。这种方法的应用,在有效延长工作面长度的同时,也加快了输送机在斜巷中的布置效率,从而实现了轨道铺设工作的突破,在一定程度上增强了设备的安全性和可靠性。
3.4溶浸采矿工艺技术
溶浸采矿工艺技术是一种化学式的开采方法,在进行开采前同样需要勘测所在地的地质环境,之后再将已确定的合适的溶浸液倾注到煤矿矿层内,通过使之与需施工的煤矿发生化学反应,然后把所需开采的煤矿资源由固体状态转换成液体状态,提高对矿产资源的利用率。溶浸采矿工艺技术的安全度相对较高,且能够实现对于矿产资源的高效利用,同时还能够兼顾保护环境的重任。
4煤矿开采技术和工艺发展的前景
煤炭行业的煤矿开采的技术和工艺的发展需要考虑工艺发展的前景,研究它的应用领域和发展前景。相关研究人员应该努力使得工艺能够在各种地质环境和限制条件的情况下应用,另外结合壁式技术和先进的科学设备,还要结合实际开采过程中的状况,进一步解决目前开采技术中的问题,创新工艺发展的趋势和前景,使得工艺发展给煤矿开采提供进一步的便利,从而更好的提高煤矿开采的质量和产量,也确保了开采过程中的安全性问题,稳定了煤矿开采技术和工艺发展在工业中的稳定地位。
结论
综上所述,由于目前煤矿开采自身的繁杂性的特点和受各种地质条件的影响的原因,煤矿开采技术和工艺必须进一步的创新和发展。运用相关的壁式技术和先进的科学设备,结合开采过程中的实际情况,科学有效的运用合理的煤矿开采技术和工艺,发展多元化的技术和特点,不断适应各种开采要求和条件,从而在保护环境的前提下,提高煤矿开采的产量,拓宽煤矿开采技术和工艺的发展领域,确保工业中煤炭行业的发展的稳定地位,推动社会经济的进一步向前发展。
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作者简介:张丽晓，1988年12月，男，汉族，山东临沂人，煤矿安全工作，2014年毕业于山东科技大学，采矿工程，现在在山东能源临矿集团新驿煤矿综采二区
论文作者:张丽晓,何玉亭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/14
标签：煤矿论文; 技术论文; 工艺论文; 煤层论文; 矿井论文; 过程中论文; 体系论文; 《基层建设》2019年第5期论文;