摘要:中国经济不断发展,对能源的消耗量与需求量也大幅增加,特别是对煤炭资源的耗用逐年上升。减少资源浪费、提高经济效益对于中国工业产业的可持续发展具有重要意义。其次便是在监控流程中,不能对采煤设备的各项数据指标进行测定分析,使其出现一定的故障,给采煤工作造成极大困扰。只有立足于解决煤炭工业实际问题,发展煤矿采矿工艺技术,才能提高煤矿产量,保障能源安全。基于此,本文就煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术进行详细探究。
关键词:煤矿工程;采矿技术;采矿工艺;煤矿采矿
1引言
众所周知,煤炭是经济社会发展不可或缺的基础能源。而随着改革开放的不断深入,各个行业对于煤炭的需求数量日趋增加,但仅就现阶段的发展而言,我国的采矿无论是在工艺和技术上,还是在设备上都与发达国家存在一定的差距,还是比较落后的,在发展中逐渐显现出与社会发展要求不相适应的弊端,这就需要进一步改进采矿工艺和设备。近年来我国大力提倡可持续发展的战略,所以采矿工艺和技术也要遵循这一理念,不仅要使煤矿企业获得最大化的经济效益,还要关注煤矿的环保问题。
2 当前时期采矿工程中工艺技术的应用前提
在当前形势下,各个领域都渗透可持续发展、绿色生态、低碳节能、环保等的思想意识。鉴于此,当前的采矿工程在应用现代化工艺技术的时候,需要坚持绿色、低碳、环保的原则。针对采矿企业而言,只有有效地统一环境效益和经济效益,应用生态、环保、绿色、高效的采矿技术实时地发现以及解决采矿过程中面临的一系列环境问题,才可以实现自身核心竞争力的增强,才可以占据竞争中的优势地位。为此,在采矿工程当中选择和应用绿色采矿技术有着非常关键的作用和价值,这不但能够有效地保障采矿工程的顺利进行,而且也为我国采矿业以后的发展指明了方向。
3 煤矿的开采方法与工艺
3.1 露天开采
露天开采是煤矿开采最常用的方法,这种采矿方法与其它方法相比受环境限制小,通过由上至下层层递进来挖掘矿藏,因而成本相对较低、效率相对较高,是一种比较稳妥的采矿方法,在一定程度上促进了中国采矿企业的发展。露天开采时,专业人员要对该地的矿井情况进行检测分析,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。但露天开采需要较大的工作面积,且直接排放到空气中的污染物较多,这与当前倡导的环境友好型经济模式不符。
3.2 极倾斜煤层开采
极倾斜煤层开采法较前两种开采方法使用较少,主要用于对已采过的煤矿进行二次挖掘,实现煤炭开采的充分性与彻底性,对开采人员专业知识要求更高。开采过程中,在符合企业开采要求和煤矿开采规范的前提下,对工作区域进行科学划分,采取不同的采矿工艺,充分保障开采人员的安全和开采工作的顺利进行。
3.3 深井开采
将原有的立井深度进行再次延伸,从而提高底层煤矿开采强度,由于煤矿资源是一种不可再生资源。传统的采矿技术只挖掘浅层地下煤矿资源,使得我国浅层煤矿资源日益缺乏,因此,进一步开采深部煤炭资源势在必行,也是煤矿开采行业发展的必然要求。通过深井开采能够有效提高地下深层煤矿资源的开采与利用效率,能够降低传统技术深部作业带来的高成本问题,并且深井开采技术能够在原有的井巷基础上进行再次开采、施工,能够极大降低井巷施工的成本,从而保障煤矿企业的经济效益。与此同时,深井开采存在着一些问题,由于该技术需要深部作业,所以其开采环境比较复杂、管理难度较高。例如深部温度升高、地压管理难度提高、地压变化更加复杂、巷道支护问题等,并且我国煤矿开采技术水平有待提高,这也限制了煤矿企业进一步应用深井开采技术。同时,深井开采作为一种新方法,对采矿设备也提出了新要求,例如排水系统、开采系统等设备都要进行更换,从而提高了开采难度与实施难度。
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4 煤矿的开采技术
4.1 填充开采技术
填充开采技术是目前煤矿开采过程中最常用的技术之一,这一方法以前都是以水砂为填充材料,但这种工艺的制作工序与流程比较复杂,在实际运用中效果不是很理想,不能有效实施减沉方面的工作。为解决这一问题,选用了新型填充材料。膏体和矸石等物质在这方面具有良好特性,有效解决了压煤和和堆存煤石这一问题,促进了煤矿开采环保生态化的循环发展。
4.2 煤与瓦斯共存煤矿开采技术
煤与瓦斯共存煤矿开采技术通过研究和攻克低透气性与高低压方面的技术问题,进行一系列创新与改革,简化了通风降温与采掘方法的交替过程,处理解决了地温、高低压和冲击地压等实际问题,从而有效解决沿空留巷的问题。实际工作中,这一方法有效利用对覆岩层的矿压,同时使用抽采工艺,进而精准有效把握煤层的卸压时间,使得煤矿能持续开采煤炭资源,也进一步保证了煤炭开采过程的安全性,实现了经济效益的最大化。
4.3 岩体加固技术
在采矿工程当中,因为气候、机械装置、地质状况等一系列要素的制约,采矿区附近的岩体会发生一些不稳定的现象,如果要确保正常地进行开采事项,那么就要求借助锚索工具加固处理采矿区不稳定的围岩、顶板、溜井等位置,这种技术被叫做岩体加固技术。在开采实践当中,一般会结合应用岩体加固技术跟充填采矿技术、空场采矿技术,进而确保采矿的安全性。在加固岩体的过程中,比较广泛地应用注浆法与支柱法,这种方法能够非常有效地加固矿场当中的破碎岩体和流砂。
4.4 溶浸采矿技术
在化学开采技术当中,溶浸采矿技术是其中的一种,这种技术是结合勘探地质的结果进一步地探究开采矿产的物理特性和化学特性,根据化学特性选用适宜的溶浸液,再向矿层当中进行灌注,从而跟目标物产生化学反应,以使需要开采的矿物从固体形式向液体形式转化,进而有效地开发矿产资源。溶浸采矿技术有着较高的开采率和安全性,跟当前环保节能的生产需要相符合,为此有着理想的发展前景。
4.5 空场采矿工艺技术
1)要划分整个矿,运用的矿柱,使用的方法是散空,来将每一个矿房进行开采。2)回采矿房。本阶段利用矿柱与周围的岩体来使整个矿房得到最大化的加固。3)矿房采完后,及时处理采空区的同时回采矿柱。此过程要运用相应的填充物来充填整个矿房,这样做方便使用相应的工艺回采矿柱。
5 煤矿采矿工艺和技术未来发展方向
5.1 更趋于智能化
近年来,计算机信息技术已经融入到各行各业和日常生活中,且在发展中不断完善,在现代化的煤矿采矿作业中各种通讯技术、遥控采矿技术、GPS定位技术等新技术得到广泛的应用,对煤矿开采的智能化发展起到了促进作用,在未来煤矿生产努力实现无人化模式。相比于传统的采矿技术而言,现代化采矿技术具有较低的人工生产成本,能够使采矿的工作效率大幅提高,使采矿工作的生命安全得到保障,使企业在一定程度上实现经济效益最大化。
5.2 更趋于生态化
现如今,人们对资源节约型的经济越来越关注,对友好型环境发展有了新的认识,低碳经济发展模式将会成为未来经济发展的主旋律,在煤炭生产过程中,会有很多的废水、废气和固体废弃物产生,严重污染着矿区周围的空气、水以及农田等,一定程度上威胁到人们的健康生活和赖以生存的环境。在未来的煤矿开采过程中,要使环境的危害不断减少,使人们赖以生存的家园得到保护。
6 结束语
为了煤矿开采产业能够安全高效的发展,基于工作人员的人身安全考虑出发,企业要注意安全生产与企业效益之间的关系,要做到保证安全的同时让企业产生经济效率高效发展。
参考文献
[1]李明明.煤矿工程采矿技术与实施安全分析[J].技术与市场,2015(11):15.
[2]宋波,陈伟.关于煤矿工程采矿技术与施工安全管理的研究[J].能源与节能,2014(10) :20.
论文作者:齐涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/10
标签:煤矿论文; 技术论文; 采矿工程论文; 矿房论文; 工艺论文; 矿柱论文; 深井论文; 《基层建设》2017年第8期论文;