关于煤矿采矿新技术与开采方法的分析探讨论文_吕林尊

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摘要:众所周知,我国是能源大国,种类齐全、总量丰富。随着全球经济一体化,煤矿采煤逐渐成为全球性的重点产业,而我们同样也可以利用现代信息技术手段,在开采力度方面提升各种技术水平,对限制于煤矿采矿的各种不可控影响因素进行突破,都能够最大化促进煤矿采矿技术。正是因为如此,对新形势下煤矿采矿新技术的探究与开发才尤其具有可操作、可提高的理论和实际现实意义。

关键词:煤矿;采矿新技术;开采方法

引言

煤矿开采工作属于我国经济发展的重要内容。煤矿开采能够为其他行业提高充足的能源,推动社会的发展。煤矿开采具有较强的专业性和复杂性,致使煤矿在开采当中经常出现一些安全事故,严重影响了煤矿企业的发展,也威胁着煤矿工人的生命安全。基于此,本文重点研究了煤矿采矿新技术与开采方法。

1常见采矿工艺

第一,填充采矿。属于人工支护采矿的一种,此种采矿适用在困难矿体中运用,比如围岩不稳固,同时存有稀缺的矿体。一些道路和水体的矿区中,有着较强的适应性,这也是项目开采的优点,但也存在不足。比如采矿环境复杂,开采流程复杂,一方面会增加采矿费用,一方面会降低工作效率。填充采矿操作方法便捷,在回采推进中使用填充材料补充采空区,进而煤矿开采工作提供安全环境;

第二,溶浸采矿工艺。它是用于开采地下矿体,溶浸采矿是通过物质放入岩层中,注入地下水,从而将矿物中的溶液流到地表,对其进行加工采矿法。采矿法包含硐室法和钻井法,它的优点是成本费用低,投入设备少,工艺流程简单,缺点是不容易控制溶蚀范围,并且回采率较低;

第三,空场采矿。空场采矿工作技术成熟,发源早,它的工作内容是回采煤矿资源。在工作时,应先加固岩石和矿石,在采矿中流出空地,进行采矿柱工作。

2煤矿采矿新技术与开采方法的应用

2.1全自动化刨煤机开采技术

近年来我国煤矿开采作用中,刨煤机应用已经非常广泛,相关技术操作也越来越成熟,在科学技术不断进步的背景下,为全自动刨煤机的产生和应用奠定了良好基础。同传统刨煤机相比,在对全自动化刨煤机开采技术进行应用的过程中,可以在更短的时间内击碎整个煤层,并采出煤炭,现阶段已经产生了3m/s的运行速度,切割深度也达到了传统开采技术水平[5]。另外,现阶段相关人工职能技术也开始同全自动刨煤机融合,极大地提升了煤矿开采作业的智能化水平。另外,现阶段广泛应用的多数自动化刨煤机内部,已经具备完善的污水处理系统、冷却系统、煤炭输送系统和新风系统等,在对其进行充分应用的过程中,降低了人工操作量,不仅有效提升了煤炭资源开采效率,同时针对复杂地质来讲,在对这一设备进行充分应用的过程中,可以实现无人操作的目标,当矿井形成较大应力时,也能够有效提升煤炭资源开采效率。下图1为全自动化刨煤机开采系统示意图。

图1全自动化刨煤机开采系统

2.2无废开采技术

无废开采工艺技术具有最为显著的生态环境效益,可以最大程度上降低污染物的排放,提高资源利用率,实现生态环境效益与经济效益同步进行,有利于煤矿采矿工作的可持续发展。对于开采作业时出现的大量废石与尾矿,传统开采工艺是通过清运方式进行处理,不仅工作难度大,而且大量消耗人力物力。而无废开采工艺的采用,则通过创新矿石的回采、清运等环节,降低废石产出量,并将废石与尾矿转变为建筑工程材料或回填材料,实现了资源就地高效转化,是目前最为环保、最具社会效益的开采工艺技术。采用无废开采工艺技术要在充分了解采矿作业范围的基础上,设定不同的开采工艺流程。该技术在我国煤矿采矿实践中,尚处于发展阶段,缺少相对完善的操作理论基础,需要工程技术人员不断研究、不断提升和优化。

2.3局部爆破式采煤技术

针对部分无法有效应用大型采煤机的局部煤炭资源来讲,在对局部爆破式采煤技术进行应用的过程中可以产生良好的开采效果。值得注意的是,这一技术的应用,不需要使用过多的支护设备,但是整个开采作业中对通风系统功能要求较高,并且在爆破施工后会产生较多的废气与废水,只有及时排除这些废气与废水,才能够为从整体上提升煤炭资源开采作业效率与质量提供保障。值得注意的是,在对这一技术进行应用的过程中,可以有效降低煤炭资源开采成本,同时可以提升开采效率,但是必须避免不合理爆破影响煤炭资源总采出率。针对这一特点,通常在薄煤层开采作业中会对局部爆破式采煤技术进行充分应用。

2.4保水开采技术

在矿下开采的过程中,利用保水技术能够保证煤炭资源开采的效率,同时也能够避免对采矿工程造成干扰,尽可能减少对地表环境和地下水资源的破坏,避免水环境的污染,保护水资源的平衡。保水节水技术是一种新型的煤矿开采技术,可以有效解决,在过去煤炭开采过程中,造成水资源破坏的问题,利用微震技术的高水充填预注浆耦合加固采煤方案,可以建立基于物联网的微震监测监控体系,从根本上避免出现煤矿开采特大事故的发生,减少了煤矿开采对水资源造成的扰动,也可以解放大规模水体旁的呆滞煤炭资源,有效保护水资源。以煤矿掘进工作面和采煤工作面为重点,实施粉尘综合治理,降低粉尘排放。因地制宜推广充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采、矸石不升井等绿色开采技术。限制开发高硫、高灰、高砷、高氟等对生态环境影响较大的煤炭资源。加强生产煤矿回采率管理,对特殊和稀缺煤类实行保护性开发。地下水库就是利用地下采空区空间实现水的存储,再利用采空区底板的高差关系和矸石的净化功能,通过污水在采空区的流动,实现矿井水的转移和净化。

3煤矿采矿新技术与开采方法发展趋势

针对现阶段我国煤炭资源开采过程中广泛应用的采矿新技术与开发方法的角度来分析,从长远的角度来看,智能化应成为采矿新技术与开发方法的主要发展趋势,即将计算机技术、信息技术以及网络技术同煤矿开采技术与设备进行有效融合,在整体控制煤炭资源开采作业的过程中,实现远程指挥的目标。这不仅有助于提升煤炭资源开采过程中的安全性,更有助于提升煤炭资源开采效率,最重要的是,整个煤炭开采作业过程中,可以提升管理与控制的安全性和整体性,为相关企业采用精细化开采方法取得粗放式开采与管理方法奠定了良好基础。在科学的煤炭资源开采过程控制中,能够在高效进行煤炭资源开采的背景下加大对当地环境以及生态的保护力度,为我国煤炭行业实现长期可持续发展奠定了良好基础。

结语

综上所述,采矿新技术与新进开采方法对于提升我国煤炭资源开采效率和质量具有重要意义。因此,新时期相关部门以及工作人员必须对采矿新技术与新进开采方法的重要性产生深刻认知,并结合我国煤炭资源分布实际特点,合理创新并应用煤炭开采技术与方法,为提升煤炭资源开采安全性、降低开采成本提供保障。

参考文献

[1]李飞.煤矿采矿工程设计与施工中应注意的问题及对策[J].发明与创新(大科技),2018(10):32;34.

[2]姚庆刚.采矿新技术对煤矿安全高效生产的重要性探讨[J].能源与节能,2018(7):108-109.

[3]晋建.煤矿采矿技术在应用过程中存在的问题及对策[J].能源与节能,2018(1):11-12;14.

[4]王旭锋,张东升,万志军,等.煤炭类高校“非煤矿山地下开采新技术”课程内容体系构建——以采矿工程专业为例[J].课程教育研究,2017(3):28-30.

[5]肖金刚.关于煤矿工程采矿技术与施工安全管理的研究[J].黑龙江科技信息,2016(35):52.

论文作者:吕林尊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期

论文发表时间:2019/12/16

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