煤矿采矿作业中采矿工艺技术研究论文_康小平

煤矿采矿作业中采矿工艺技术研究论文_康小平

神木煤业石窑店矿业有限责任公司 陕西榆林 719316

摘要:随着国家和社会对能源生产标准的提高,现代化的能源企业需要研究和分析先进的采矿技术,在高效进行生产工作的同时,提升工作人员在工作过程中的安全系数。由于煤炭资源在采集的过程中,需要面临比较特殊的环境,所以为了保证开采的安全,必须采取有效的手段提前规避掉所有在工作过程中可能会出现的安全隐患,提升整个生产过程的安全性,真正实现绿色开采。

关键词:煤矿;采矿作业;采矿工艺

1、煤矿采矿作业的特点

第一,矿产资源的固定性:采矿作业的对象就是矿产资源,而矿产资源属于自然界中位置固定的矿产,并且大多都是不可再生自愿。除了发生重大的会改变地质的灾害,如地震等,否则矿产资源是固定的,也就意味着矿址是无法选择的。第二,采矿人员的流动性:我国很多煤矿企业都是中小型企业,生产规模小、生产力低,因此给工人的报酬也低,而且采矿业面对的环境非常恶劣,容易罹患尘肺等疾病,再加上有的煤矿企业管理者为了追求更高的利益,无视采矿工人的健康,或者开出较低的报酬,因此采矿人员的流动性较大。第三,煤矿资源的不可再生性:煤矿属于不可再生资源,随着资源的开发,煤矿资源逐渐枯竭,为了保证煤矿开展满足需求,就需要对煤矿进行深层开发,这样不仅增加了开采难度,还增加了开采风险,甚至造成贫矿。第四,煤矿质量的不稳定性:煤矿开采周期较长,风险较高,开采条件复杂,还需要投入大量的资金,这些导致最终的煤炭质量非常不稳定。第五,开采难度较大:大部分煤炭资源都分布都在地下,因此采矿作业大部分是在井下作业,开采风险较大,具有一定难度。

2、采矿工艺技术应用于煤矿采矿作业的必要性

煤矿属于不可再生资源,随着资源的开发,煤矿资源逐渐枯竭,为了保证煤矿开展满足需求,就需要对煤矿进行深层开发,为了满足人们生产生活的需要,此时就需要采矿工艺技术的应用,以提高采矿效率和深度;因为煤炭资源大部分在地下,采矿时基本都需要在井下采,具有较高的安全风险,而且我国很多煤炭企业没有采用安全设施,在开采结构复杂、煤层较薄的煤矿时,若采用传统的采矿工艺,不仅会降低采矿效率,也会增加采矿的危险系数,因此需要采矿工艺技术。还有一点就是环境污染的加剧,以及煤炭资源的日趋减少,都需要高效的采矿工艺技术,在提高开采率的同时减轻环境污染。

3、煤矿采矿作业中采矿工艺及技术研究

3.1分析岩体加固技术

使用岩体加固技术中,要先在岩体内插入锚索,插入深度在20m左右,之后使用锚杆把岩石表层2~3cm深度进行加固,在此基础上,技术人员可以应用注浆技术,对破碎的岩石进行固定,这一措施目的就是让矿场的溜井、顶板、采矿场周围岩石更加稳固,扩大其他采空工艺的使用范围。采矿工艺及技术:①岩体加固技术;②溶浸采矿技术;③空场采矿技术;④充填采矿技术;⑤崩落开采技术;⑥无废开采技术。

3.2分析溶浸采矿技术的情况

这一技术应用比较广泛,原理就是使用化学方法进行煤矿的开采,这一方法中主要研究了矿石化学特点和物理特点,使用溶浸液注入到岩层中,这样就会产生一系列的化学反应,矿石在化学试剂的作用下就会浸出,现场工作人员对煤矿进行回收即可,注意对细节的把控,例如添加化学试剂的量等。

3.3分析空场采矿技术的情况

该技术在我国应用范围较广,主要是针对煤矿资源进行回采操作。通常进行空场采矿作业时,要对矿区附近的矿石、岩石做好加固处理,同时要预留一块场地,在此基础上,进行采矿方和采矿柱的工作。如果是进行空场采矿工作时,要及时处理作业场地的矿柱,保证采矿柱和采空场地的作业同时进行,有效提高回采的条件,可以全面提升采矿效率,值得推广应用。

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3.4分析充填采矿技术情况

进行煤矿开采时,必然会留有一定的采空区,在回采机械推进过程中,必须对采空区做重点填充,如果工程需要,技术人员可以使用填充材料和支架相互结合的方法进行,施工后二者可以共同维持采空区的效果,对于已经完全成型的填充体而言,有必要进行地压管理,有效控制周围岩石坍塌,或者出现地表下沉问题,保证回采的顺利进行。随着科学技术的进步,当前已经研发了采煤与充填一体化技术,操作设备可以把充填物推入到采空空间,经过这种一体化的分析,不仅不需要对杂物进行运输,浪费大量的人力物力,同时不需要的杂物都可以堆放到采空内部,不会到外界造成影响,不会占用地球表面的面积,也不影响附近的生态环境。为了让该技术和现代矿区有机结合,还设计了上下输送系统,二者是互相匹配的。

3.5分析崩落开采技术情况

该技术在我国应用比较广泛,可以得到可靠的成本数据,因此受到技术人员的青睐。很多矿区的环境比较复杂,例如容易出现下陷、崩落问题,使用崩落采矿工艺之后,可以有选择的对矿体岩石进行处理,有效对矿方进行回采,这一技术能够准确评估矿体的破碎块度,有效对方矿情况进行控制,这样就会得到非常可靠的成本数据,有利于后续的管理和计算。当前从其他采矿公司了解到,地质材料数据有一定的局限性,因此使用崩落开采时有一定的安全风险。

3.6分析无废开采技术情况

这一开采方法就是对不同煤矿区域的开采布置方式进行研究,科学对矿井开采情况进行布置,在煤矿开采的时候,将会产生一定量的废渣和废石,一般传统开采中,技术人员会进行爆破、搬运,但是其工作效率低,随着科学的技术和发展,这一传统方法已经被淘汰,研究了无废开采工艺技术,对矿石的回采情况进行了深入完善,有效避免废石的产生,这种开采方法最为合理,但是还没有形成一个完善的实用体系,缺乏一定的理论模型,因此在以后的发展中,该技术还有待于实践和研究。

4、煤矿采矿工艺技术的发展趋势

在采矿作业中,为了避免安全事故的发生,需要对作业过程实施严格的管理,通过建立完善的制度来规范操作行为,制定各种完善的管理方法,严格禁止违规操作行为。重视科技创新的重要性,加大资金投入,不断完善和创新采矿工艺技术。加大对安全的资金投入,做好安全防范措施,最大限度避免安全事故的发生。未来的采矿作业将向智能化方向发展,信息技术的进步在社会各行各业都取得了广泛应用,所以煤矿行业也可以通过高新技术手段向智能化方向发展。此外,煤矿开采也在向着生态化方向发展,这也符合可持续发展的理念,采用先进的技术降低对环境的影响,保护人类赖以生存的生态环境。在采矿作业中建立塌陷预警系统,对塌陷区域进行全面监控,通过遥感图像分析判断,实时掌握煤矿数据信息,并实现动态信息的数据反馈。借鉴全球定位系统的优势,形成一套完善的煤矿开采技术系统,预防安全事故的发生,促进煤矿行业的健康发展。在煤矿开展中,必然会有更多先进的技术涌现出来,使煤矿的开采更高效、更安全、更环保、更智能化。

5、结束语

作为工业发展的重要原料,煤矿资源在社会经济发展中具有十分重要的作用。煤矿开采时使用先进的工艺技术不但可以全面提升开采效率,还可以促进企业效益的最大化。随着经济社会的深入发展,我国煤矿方面的开采技术也日益更新,空场开采、填充开采、崩落开采等先进方法不但确保了工作人员的安全,还顺应了国家绿色低碳的环保口号,是我国的煤矿开采行业进入了一个崭新的发展阶段。因此,新时期的煤矿产业应该不断更新工艺技术,确保采矿的工作效率,以保证企业的长久、稳定发展。

参考文献:

[1]谢小明.煤矿采矿作业中采矿工艺与技术分析[J].科技创新与应用,2015(23):121.

[2]沈君铭.试论采矿作业中采矿工艺技术的应用[J].现代工业经济和信息化,2015(22):62-63.

[3]马杰.论采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].河南科技,2013(22):47.

论文作者:康小平

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/20

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