摘要:现阶段,中国经济在不断发展,对煤炭资源的耗用也在逐年上升。减少资源浪费、提高经济效益、降低环境污染对于中国工业的可持续发展有重要意义。因此,在开采的过程中,保护环境的意识也渐渐深入到采矿企业中。文章主要分析了煤矿采矿作业的现状以及采用煤矿采矿新技术的必要性,并针对当前煤矿采矿工程中采矿技术进行详细分析。
关键词:煤矿采矿工程;采矿技术;分层采煤
一、引言
通过大量的调查研究发现,当前煤矿采矿工程实践中会遇到很多突发状况。因此,应该在掌握科学的采矿技术基础上,对工作内容进行不断的优化,并协调采矿工艺,从而确保其高效的运行。只有解决好煤炭工业所面临的一些实际问题,发展煤矿采矿技术,才能提高煤矿产量,保障能源的安全,进而推动我国煤矿事业向绿色、稳定、健康的趋势发展。
二、煤矿采矿作业的现状
煤矿是指人们在富含煤矿的矿区对煤炭资源进行开采的区域,根据煤矿资源埋藏的深浅可以将其分为两种形式:露天煤矿与井工煤矿。中国的煤矿大多数都属于井工煤矿,有巷道、采掘面等。目前,煤矿有很多种采矿作业方式,包括:壁式采煤、柱式采煤、台阶采煤、保水采煤、分层采煤、仓储采煤等。当前主要的煤矿采矿系统为:采煤系统、通风系统、掘进系统、运输系统、机电系统、排水系统。除了上述之外,煤矿采矿作业过程中还需建立人员定位、压风自救、监测监控、紧急避险、供水施救等井下安全避险系统。建立该系统的原因在于煤矿采矿作业本身所具有的危险性,完善避险系统有利于确保矿工的安全。因煤矿井下地质比较复杂,又频繁发生自然灾害,所以,煤矿安全生产工艺系统就显得尤为重要。我国频发火灾事故、水灾事故、瓦斯事故、煤尘事故、顶板事故、沼气喷出等矿难事故,这就给工作人员的生命健康带来严重威胁。与此同时,采矿给环境造成了十分严重的危害,如:地面水位下跌、地下水资源污染、地层错动下沉、煤矸石占地以及风化污染、植被破坏、二次扬尘等。因此,迫切需要完善我国煤矿采矿作业中的采矿技术。
三、采用煤矿采矿新技术的必要性
煤炭资源是一种不可再生资源,这种资源在地下深埋,同时该资源存在的瓦斯气体非常多。因此,它在开采的过程中会产生一定的安全风险,而对于采矿企业而言,要想更好的提高经济效益,就必须要在实际的工作中采取有效的措施来提高煤炭资源的利用率,尽量减轻资源的浪费情况。总体来看,我国很多小型企业中,煤矿开采工作都面临着非常大的危险,而其在开采的过程中所采用的安全措施也无法很好的保证作业安全,尤其是在开采那些地质构造十分复杂,煤层厚度也比较小的区域时,自身就有很多不确定性因素存在,如果在这一过程中继续使用原来的方法,很难提高采矿的效率,也无法确保作业的安全。针对这些情况,就要技术更新煤矿采矿技术。
四、煤矿采矿工程中采矿技术的分析
完善煤矿采矿技术不仅能推进煤矿的运营与发展,还能够使煤矿开采的各个环节得到完善。我国已经实现了采矿技术与科学技术的结合,从而使采矿技术更安全、更可靠、更高效。
1、露天开采
露天开采是煤矿开采过程中最常用的方法,采用露天开采的方式是因为矿层已接近表面,只需要将地表土移除,矿层就会暴露出来。与其它方法相比,这种采矿方法受环境限制小,通过由上至下层层递进来挖掘矿藏,安全性也较高,成本相对较低、效率相对较高,是一种相对稳妥的采矿方法,有利于促进中国采矿企业的发展。露天开采时,专业人员应该检测分析好该地的矿井情况,找好开采位点,然后用专业设备把煤矿表面的岩石破坏,再用采矿机器将煤炭挖掘出来,最后把开采出来的煤矿通过各种运输装置运送到加工地点对其进行进一步处理,获取煤矿资源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆露天采煤的主要生产环节为:(1)用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎:(2)用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点:(3)将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;(4)将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。
2、地下开采
地下开采是由于煤矿层深埋于地底下且离地表较远,要使用各种方式深入到地底,以此获取煤矿资源。与露天开采相比,地下开采所造成的污染程度较轻,并极大提高了生产效率。在地下开采中,开采人员要划分采矿层,之后通过对矿层物质的探测分析来确定开采方法,人们通常会根据自己所在区域含水量的多少,来决定采用水采或旱采的方法,确保采矿工作能有效安全的进行。
3、深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术为:煤层开采的矿压控制、瓦斯和热害治理、冲击地压防治、深井通风、井巷布置。
需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井作业场所工作环境的变化; 深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术及装备。
为提高煤炭回收率需要注意的是:加强科研工作,减少初采、末采和端头损失;优化采煤工艺过程,强化组织管理;搞好煤厚探测,加强计量管理,为提高回采率提供可靠的计算依据;综采工作面采用双滚筒采煤机割煤,刮板输送机运煤,经转载机转载,破碎机破碎后由可伸缩胶带输送机运至胶带输送机大巷。
4、崩落式采矿法
崩落式采矿法是指沿矿体边界挖有环形运输巷道;在矿体的上盘或下盘开挖切割巷道形成切割空间,在堑沟中向上凿钻扇形炮孔进行爆破,后退回采。该方法的优点是:采场结构简单,采掘工作量减少,采矿成本降低,提高生产效率、作业安全、使用灵活。缺点:需满足地表允许陷落的条件才能可以使用崩落式采矿法。崩落式采矿法的主要类型有:壁式崩落法、阶段崩落法、分层崩落法。
5、极倾斜煤层开采
极倾斜煤层开采法相对使用的较少,主要用于对已采过的煤矿进行二次挖掘,从而实现煤炭开采的充分性与彻底性,该方法对开采人员的专业知识有极高要求。煤矿开采的过程中,在确保符合企业开采要求和煤矿开采规范的前提下,科学划分工作区域,采取不同的采矿工艺,使开采人员的安全和开采工作得到保障。
6、空场采矿法
该技术是指矿体中形成的采空区主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来支撑的一种采矿方法。其优点是可以有较大的暴露面积;缺点为:采矿后应及时回采矿柱,将采空区及时处理好或者事先对矿房充填。该方法的类型可以分为:房柱法、分段法、浅孔留矿法、阶段矿房法。
结束语:
我国对煤矿资源的需求量在逐渐增大,因此,采煤工作对我国至关重要,必须采用现代化的采矿技术,将采矿工作结合到安全和环保的理念中。现有的煤矿企业应该坚持可持续发展原则,采用绿色开采技术,提高煤矿开采的效率,进而提高采矿带来的环境与社会效益。不仅如此,相关技术人员也要不断提高技术水平,更好的为煤矿开采工作服务。
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论文作者:李岩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/20
标签:煤矿论文; 作业论文; 技术论文; 崩落论文; 方法论文; 采矿工程论文; 矿层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;