煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探究论文_王延国

煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探究论文_王延国

冀中能源股份邢台矿综采二队 河北省邢台市 054000

摘要:现阶段中国主要利用的是煤矿资源,采煤已经在我国起步有了较长的时间。在新时期节能减排要求下,绿色开采全面贯彻到采煤工艺中,同时在开采的过程中,对环境的保护意识也渐渐深入到采矿企业中。根据实际采矿工作,浅要谈论煤矿采矿作业的工艺与技术。

关键词:煤矿采矿;工艺技术;开采方法

一、煤矿采矿工程中采矿工艺与技术应用中存在的问题

1.1管理制度不够完善

煤矿采矿行业是具有一定的特殊性的,所以在申请开采资格方面有一定的要求,如此一来也是对采矿行业进行的一种规范与约束。但是煤矿产业的暴利趋势一些不法份子甘愿冒险去进行开采,因此煤矿产业的管理实际上仍然存在着一些问题,相关的管理制度并不够完善。我国煤矿资源分布的范围较广,而且煤矿企业的规模也存在大小不同的情况。虽说我国针对这些以谋取私利为主的私营煤款企业的管理常年都在进行整顿,还是有很多的煤矿企业在开采煤矿的过程中关于技术方面不是很成熟,行业中存在的问题无法完全得到解决。

1.2缺少专业的人才队伍

虽然经过这几年国家加大了对煤矿开采企业的生产技术培训与安全的监管,以及增加了工作人员的工作待遇。由于工作的特殊性,目前我国煤矿生产中开采煤矿的员工中绝大多数的人学历低,各方面的素质普遍偏低,尤其是对专业技术的掌握不够,无法满足煤矿生产工作的需求,可是一些中小型或者私营煤矿业主为了对开采进行成本控制,忽视了对员工进行相关专业知识培训工作的重要性。如此一来就使得员工在开采煤矿的过程中难免会出现操作不当的问题,从而导致生产安全事故的发生。

1.3忽视采矿技术研究的重要性

面对日益激烈的市场场竞争环境,一些煤矿生产企业不惜以身试险,为了企业利益最大化,将生产安全抛诸脑后。有很多人鼠目寸光,期望从中获得了自己期望的利益之后就收手不干,而前期的准备工作过程中没有产生经济效益,对于那些小型或私营煤矿业主来讲是很不利的,甚至在还没有开始盈利的情况下就已经破产。所以,更多的煤矿生产企业不愿意将更多的投资放在新型开采技术的研究上,从而制约了开采煤矿技术持续有效的发展。

二、煤矿采矿的几种新技术

2.1炮采放顶煤采煤技术

这种在采矿的过程中有着比较普遍的应用。大体上其可以分成两类。首先是滑移支架放顶采煤法。滑移顶梁由两个部分组成,一个是顶梁,一个是支柱。前梁和后梁在作业的过程中主要是通过顶梁或者是导向槽实现相互连接的,支架的支柱是液压单体柱,在数量上并不完全一致。通常情况下二型度超过5米的时候就可以应用这种方法进行开采作业。这种方法在支护的过程中采用的是二型钢梁的结构,工作面使用的是放炮落煤,在作业中如果其条件并不是很好或者是技术达不到较高的水平就可以使用这种方式进行开采。

2.2伪倾斜柔性掩护支架采煤法

这种方法在使用的过程中会体现出工作面长度大,倾角小的特征。在开采的过程中所使用的生产系统复杂性低,同时掘进的效果也比较好。这种方式把作业区和采空区分成两个独立的部分,这样就为管理工作提供了诸多的便利,同时其还具备非常强的安全性,工人的工作量大大减少,其通常使用斜角煤层的开采工作中。这种方法可以对埋藏深度没有非常明显的变化以及煤层厚度均匀的地区比较适用。

2.3小阶段爆破落煤采煤法

在应用这种方法的过程中,一个非常重要的工作就是要首先将煤层分成多个区段,同时工作面上不需要施工人员,这种方法实际上比较适合使用在开采倾角在40°以上的工作面当中,同时如果煤层的厚度在3.5到7.5米之间,也可以使用这种方式。这种方法在使用的过程中具有非常好的安全性,同时工作的效率也非常高,但是需要注意的是这种方式会降低煤矿回收的效率,通风系统的构造相对也较为复杂。

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2.4刨煤机采煤方法

该技术最先在中等和薄煤层开采中得到了运用,适应了开采的实际,大大的提高了开采的效率。目前,在实际工作中,采用智能驱动系统来驱动刨煤机,并采用可靠的支架控制系统,从而有利于实现采煤的自动化。此外,支架的前移也能够实现自动化,从而增加了支架的可靠性,也提升了整个系统的自动化。在适用范围上,刨煤机可以适用于特薄煤层的开采,最小的开采厚度可以达到0.6m。为了提高稳定性,便于实际操作和维修,采空区一侧的刨煤机导轨和附件需要焊接在输送机上面。为了减少粉尘的产生、防止部件过分磨损,还有必要安装刨煤机水平控制系统。

三、煤矿采矿的常用方法

3.1露天开采。在煤矿开采过程中,露天式的采矿方法是较为常用的一种方法。露天式的开采方式需要将煤矿区划分多个水平层,从上到下进行开采。露天采矿技术方法在煤矿开采中具有重要的作用,其优点是不受外在环境限制,且利于节约煤矿开发成本,采矿效率极高,因此露天式的采矿方法在一段时间内被很多矿山企业所运用,是一个相对安全和有效的采矿方法。但是露天开采方法也存在诸多弊端,如占用土地面积的大、对当地环境造成污染等。

3.2井下采煤。相对于露天开采而言,井下开采是比较复杂,更具有难度的,操作性也极强。井下采煤包括有旱采和水采两种形式。对于倾斜角大于10度的井下开采,我们运用的是水平开采,若倾角较小,则可以将其划为几个盘区,立井于井田中心,到达煤层之后,先采近井筒的盘区,再采距离较远的盘区。如有两层或以上煤层,先采第一水平最上层的煤层,而后从上往下采,第一水平采集完后再转移至第二水平。旱采是我们最为常用的一种方法,分为壁式和柱式两种形式,柱式开采方法的优势则是支护设施需要的较少、成本较低,但回采率较低。而采用壁式开采方法则能够实现大产量的采煤效益,因而开采效率较高。

3.3急倾斜煤层开采。运用急倾斜煤层开采多数是中、小型矿井。在运用此方式时急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,易造成事故。与倾斜或近水平煤层比较,急倾斜煤层的开采不仅单产低、工效低,而且成本高、煤质差,因此,这类急倾斜煤层矿井规模小、效益差。

四、未来煤矿采矿工艺和技术的发展方向

4.1智能化

随着计算机信息技术的应用更加广泛和发展更加完善,各种计算机通讯技术、GPS定位技术、自动化技术、遥控采矿技术等新技术手段不断应用到现代化的煤矿采矿作业中去,促进现代煤矿开采的智能化发展、未来可实现矿区井下无人开采模式,与传统的采矿技术相比,节约了人工生产成本,提高了采矿的工作效率,更好地保障了采矿工人的安全,为煤矿企业创造了更高的经济效益。

4.2生态化

目前,人们始终追求经济的资源节约型和环境友好型发展,未来经济发展将更加注重低碳经济发展、众所周知,煤矿采矿过程中,会产生大量的废水、废气以及固体废弃物等,对矿区周围的空气、水以及农田等造成了严重的污染,给人们的健康生活和人们赖以生存的环境带来了极大的威胁。因此,未来要实现生态化的煤矿开采,减少对环境的危害,保护人类赖以生存的家园。

结束语

随着我国经济的健康发展,现代工业对于煤炭能源的需求量越来越大。而煤矿采矿工程本身又具有一定的特殊性,这样一来就使得现代煤矿采矿工艺的技术问题得到了很大的挑战。国家与相关政府职能部门应该要制定出台相关的管理制度,以及扶持技术研究的政策,从而将我国煤矿生产行业的发展带入到一个良性循环的状态中去。

参考文献:

[1]史贵栋.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].科技展望.2015,(02):119

[2]刘钧,卢正勇.浅谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].黑龙江科技信息.2014,(07):129

[3]程富明.煤矿采矿技术的应用分析[J].煤矿现代化.2015,(01):96

论文作者:王延国

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/25

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