摘要:煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展,在我国社会经济发展的过程中,矿产行业的发展在其中有着十分重要的意义,在新时期背景下,煤矿企业的采矿工艺与技术在应用的过程中,应始终坚持绿色开采的理念,不断地采用全新的采矿工艺与技术,并且在开采的过程中重视环境保护,这样能够提高企业经济效益,取得良好的环境效益。 本文对煤矿采掘过程中采矿工艺进行介绍。
关键词:采矿工程;开采方法;工艺
1煤矿采矿的常用开采方法
在长期的生产实践中,煤矿采矿企业逐渐总结了很多开采方法,用来应对各种各样的煤矿分布形式。但总体来讲,一般较为常用的开采方法则主要是井下采煤、露天采煤和急倾斜层采煤。
1.1 井下采煤
这种开采方法是应用最多,也是应用最广泛的煤矿开采方法。一般来讲,井下采煤主要有旱采和水采两种形式。其中旱采是最为常用的,水采的使用次数相对较少。旱采又能分为壁式和柱式两种形式,采用壁式开采方法能够实现大产量的采煤效益,开采效率较高。而柱式开采方法的优势则是支护设施需要的较少,因而成本较低,但是其回采率较低。具体来讲,采用井下采煤的开采方法,是要根据煤层的倾角来选择开采方法。一般倾角超过10°,就可以采用水平开采。水平开采时可以将矿区分为几个采区,依次从第一水平、第二水平、第三水平进行开采。若倾角较小,则可以将煤区划分为几个盘区,先开采中间盘区,再开采较远的盘区。若煤矿矿区的煤层分为好几层,则需要从上至下依此开采。
1.2 露天开采
露天开采主要是应用在煤层分布在地表的煤矿区中。在开采时同样需要将煤矿区划分为几个水平层,然后再依此从上到下进行逐层开采。开采时首先用机械将岩煤打破,再用挖掘设备将煤块挖出,之后再利用运输机械将其运送至场外。露天采煤的开采方式无需进行过多的支护,且作业面积较为宽广,可以采用机械化开采和运输,开采效率较高,成本也相对较低。另外,其回采率和资源利用率较高,安全隐患少。然而这种开采方式需要占用很大面积的土地,还会对当地环境造成污染。
1.3 急倾斜煤层开采
运用该方法采煤的时候,首先应当对采区进行合理的划分,尽可能的加大采区的尺寸和煤炭储量,在进行采区划分的时候,应该考虑生产设备和回采工艺的要求,进行合理的划分。为了使开采顺利进行,适当的加大采区的走向长度和阶段的垂直高度。在施工中,还要改进巷道的布置,优化生产系统。
2 新型煤矿采矿工艺
2.1 伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺
在开采煤矿资源的过程中,煤层倾斜角会在很大程度上影响到所在区域的高度。但是伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺能够使采煤工作面的角度缩小。因为煤层的倾斜角和缓斜会导致开采效率降低,这会延误煤矿的开采时间。因此,在需要的时候可以采用伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺,这样可以为开采人员提供安全的工作环境,还能够降低工作量,将繁重的顶板工作变得简单。
2.2 刨煤机
刨煤机采煤工艺的运用,可以有效提高开采工作的效率。并且,在中等煤层第一次开采的过程中,刨煤机采煤工艺的效果很显著。刨煤机刀截面的深度相当于煤层的250毫米。运用支架控制体系和智能操作系统的协调运行,可以达到自动化开采的目的。与滚筒采煤机相比,刨煤机工艺比较简单,而且很容易掌握操作方法。并且,在适应刨煤机的过程中,工作人员只需使用绳子进行牵引就可以开始开采煤矿资源。或者,在铠装输送机上来焊接导轨。
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2.3 小阶段爆破落煤采煤法
小阶段爆破落煤采煤法是将区域内的煤矿分为多个区域,并进行的无设备、无支撑、无保护和无人员的煤矿开采方法。新开采及时的应用,需要达到一定煤矿要求才可以真正落实,例如:新技术的应用需要煤层厚度达到3.5至7.5米,还要保证顶底板不容易脱落。这种煤矿开采方式最大的优点就是安全性高,工程效率相对较好,不需要过硬的操作技术水平,还可以降低人力与经济成本的投入。但同时也存在一定弊端,比如通风性较差,回采率偏低,在风流分配过程中也存在许多困难。根据我国相关规定,煤矿的开采除非难以使用机械,才可以进行爆破开采,从而导致小阶段爆破落煤采煤法的进一步发展存在很多阻碍。
2.4 炮采放顶煤法
炮采放顶煤法多适用于煤层厚度达5米以上的倾斜和极倾斜煤层,使支柱与顶梁之间形成的滑移顶梁,在前梁与顶梁之间的弹簧上经过,并进行相互连接。而支柱部分在比例上与其他因素相比较为可靠,后梁安置尾端,前梁安置挑梁,可以从根本上解决支架不够稳定的相关顾虑,且因为支架质量较轻,安装与拆卸工作都很简洁,适应性超强。
3 采矿作业中采矿工艺的改进措施
3.1 更新采矿设备
更新采矿设备,能够极大地提高煤矿采矿工作的效率,而且使得采矿的工艺与技术的得到一定程度的优化。因此,新型的采矿设备能够给煤矿企业带来很好的经济效益。最好的例子就是我国的凿岩车,我国凿岩车功率比较低、效率差稳定性远远地低于国外的水平,我国的机器仅仅达到500米,而国外液压凿岩车却达到了6000米,简直是天壤之别。所以,中国应该适当地引进先进的设备,更新比较老的采矿设备,以提高整个采矿工作的效率。但是,设备的更新需要根据实际情况进行更新,不能一味的追求新而使其成为摆设,达不到应有的效果。所以,设备更新需要遵循一定的原则:首先,需要考虑人员的素质问题,更新设备后,工作人员能够操作设备,这样就可以保证工作在矿洞中人员的安全;其次,更新设备后,采矿工作的效率必须有所提高,新设备必须能够使煤矿企业获得最大化的效益;最后,具体情况具体分析,根据具体问题进行采矿设备的更新。
3.2 矿区的合理规划
经济发展过于快速,环境也变得越来越差。因此,新能源的开发越来越多,例如:风能、太阳能、核能等清洁能源。传统的能源――煤矿存储量越来越少,需要进行合理的规划,具体包括:矿产企业的规模、全年的矿产总量以及全年的费用。经过合理的规划,尽量避免资源开采过剩产生浪费,尽可能节约煤矿开采过程中的消耗和费用。在对矿产进行规划的同时,尽可能优化矿产开采中的每一个环节,使每一步都尽可能消耗最小的费用,进而节约矿产资源,以实现煤矿产业的可持续发展。
3.3 提高采矿工作人员的素质
影响到企业经济效益的一个重要因素就是采矿工作人员的综合素质,因此需要着重培养采矿工作人员的综合素质。第一,为了是每一位工作人员对采矿有一个简单地了解,需要教授采矿工作人员设备使用、采矿工作流程等采矿中的技术知识。第二,大力培养工人的安全意识,紧抓采矿中的细节问题,避免意外事故的发生。与此同时,培养工人的责任意识,确保每台机器都有专人负责,注意自身与他人的安全。
结束语:伴随着社会经济的不断进步,煤炭的市场需求量与日俱增,采矿新技术成为当前煤矿工程发展的迫切需要。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,它不仅可以满足人们日常生活和社会生产的需求,还有利于我国国民经济的稳定发展。
参考文献:
[1]《综采工艺》煤炭专业委员会编,煤炭工业出版社 2004.
[2]高尔欣,杨仁树. 爆破工程[M].{H}徐州:中国矿业大学出版社,2009.
[3]王运敏. 现代采矿手册[M].{H}北京:冶金工业出版社,2012.
论文作者:张明将,赵玉超
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签:煤矿论文; 煤层论文; 工艺论文; 设备论文; 方法论文; 采区论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第8期论文;