摘要:煤矿资源对于我国经济发展以提高居民生活质量有着重大的意义。由于煤矿资源是在地下深处经过上千年的沉淀和反应而形成的,所以煤矿资源对于我们来说是极其珍贵的。然而,目前我国的煤矿开采技术并不成熟,导致大量的煤矿资源被浪费,而且安全事故频发,采矿人员的人身安全难以得到保障。所以为了提高煤矿的开采率和为采矿人员提供安全保障,就必须持续改进煤矿开采过程中的采矿工艺和技术。
关键词:煤矿采矿工程;采矿工艺;技术探究
引言
绿色、环保、节能、安全是我国社会发展必须且始终坚持的理念,而煤矿开采要想实现长足发展,必须基于这一理念,不断提升自身的综合实力与技术水平,降低生产作业中对自然环境与生态环境的影响,实现与自然的和谐发展。而实现这一目标,必须通过采矿工艺改进与采矿技术优化来完成。
一、煤矿采矿作业的特点
煤矿开采作业具有一定的危险性,为了有效地避免安全事故的发生,工作人员必须充分了解采矿作业的主要特点:
第一,矿产资源的固定性。采矿作业的工作对象是矿产资源,它们是自然界中的固定矿体,其具备一定的不可再生性,因此,相关人员不能随意选择矿址。
第二,采矿人员的流动性。由于我国分布着很多中小型矿产企业,但这些企业的规模较小,生产力较低,且在工作环境恶劣、工人报酬低,在这些因素的影响下,采矿工作中难免存在人员流动问题。
第三,矿资的不可再生性。随着矿产资源的快速开发,矿资逐渐呈现枯竭趋势,为了保证矿资的原量供应,需要进行深层开发,这不仅增加了开采难度,还降低了生产效率,甚至造成贫矿的现象出现。
第四,矿产资源质量不稳定性。矿产开发是一项收益高、风险高的项目,需要投入大量资金,且其开采周期较长、开采条件复杂,标准化开采简直遥不可及,极易影响矿资质量。
第五,开采难度较大。采矿作业具有很大风险且多数在井下进行,实现自动化与机械化具备很大难度。
二、煤矿的开采方法与工艺
(一)露天开采
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。这种开采方式是较为经济的,同时安全性也较高。其主要是在表土埋设炸药,炸开后用挖土机等设备将表土移除,然后将煤矿钻碎或炸碎,运往煤场进行加工处理,获取煤矿资源。
(二)井下开采
采用地下开采是由于煤矿层深埋于地底下且离地表较远,需要使用各种方式深入地底,才能够获取煤矿资源。在地下开采中,开采人员首先要把采矿层进行划分,然后通过对矿层物质的探测分析来确定开采方法,以保证有效安全的进行采矿工作。
(三)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。
三、煤矿开采技术
(一)空场采矿技术
空场采矿法是在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进行支撑的一种采矿方法,其优点是允许有较大的暴露面积;缺点是矿房采完后,要及时回采矿柱,并及时处理采空区或事先充填矿房。这种开采技术的类型主要有房柱法、浅孔留矿法、分段法、阶段矿房法。
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(二)崩落采矿工艺技术
崩落采矿工艺技术在煤矿采矿作业中的应用,具体是对一些地表容易发生下陷或是围岩容易崩落的矿区、矿体。其工艺技术主要是合理地规划矿体的围岩,并进行有计划的选择性崩落,然后再对矿房与矿柱进行回采。其主要是根据回采工作的不断推进,对采空区进行填充,进而达到管理地表的目的。与此同时,在矿柱与矿房的回采过程中,由于回采的方式较多,根据回采方式的不同,其崩落的方法也不同。具体的崩落方法有:壁式崩落法、阶段崩落发、分层崩落发和有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法等。
(三)充填式采矿技术
充填式采矿法属于人工支护采矿法,是指在矿房或矿块中,随着回采工作面的推进,向采空区送入充填材料,以实现地压管理,控制围岩崩落的地表松动,并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。这种采矿方式适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体。其优点是适应性强,矿石回采率高,贫化率低,作业较安全,能利用工业废料,保护地表等;缺点是开采条件较为复杂,工艺复杂,成本高,劳动生产率和矿块生产能力都较低。充填式采矿法的类型主要有干式充填法、水里充填法、胶结充填法、上/下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法、方框支架充填法。
(四)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
四、采矿工艺和技术的优化措施
(一)促进工艺技术智能化和生态化
如今,我国信息化技术发展较快,煤矿行业也必须随之变得更加信息化,在煤矿开采过程中积极地应用先进的信息技术,能够极大地促进煤矿开采技术的智能化发展。传统的开采技术将会在未来被智能化的无人开采所取代,无人开采因为其在为采矿人员提供人身安全保障的同时,还降低了节省所需的人工成本,为企业带来可观的经济效益。同时,还需促进采矿工艺技术生态化发展,由于在煤矿开采过程中会产生大量的对矿区周边的环境产生严重影响的废气等,所以煤矿开采工艺技术要在实现智能化的同时,达到减少环境污染的目的,合理有效地开采煤矿。
(二)加大专业技术科研力度
科研是保证专业创新的重要基础和前提,想要不断优化煤矿开采技术和工艺,煤炭企业需要加大专业技术科研力度。首先,国家和当地政府需要给企业科研以政策和资金扶持,鼓励企业积极开展科研创新,例如设置专项科研资金,优化贷款政策,促使企业可以将更多的精力和时间用于科研创新中;其次,企业高层要给予科研以高度重视,不能鼠目寸光的只顾眼前利益,要积极转变经营观念,将物力人力投入到科研工作中,通过科研提升煤矿开采的安全性和效率。
(三)加强采矿人员的素质和技术培养
采矿人员的素质和技术是煤矿开采过程中的重要内容,如果缺乏专业的素质和技术,很有可能导致安全事故的发生。因此,企业应定期对所有工作人员进行素质培训和技术培训,加强工作人员的道德素质,保证工作人员能够掌握采矿技术知识,以提高工作人员的安全意识,减少意外事故的发生,为工作人员的人身安全提供保障。
结束语
我国煤矿资源的开采对我国经济发展起着重大的作用。在煤矿开采过程中采用先进合理的开采工艺和技术是提高煤矿开采率的前提,完善技术创新激励制度,与此同时,我们还需要积极解决煤矿开采中存在的人员安全问题和环境问题,积极采用绿色开采技术,从而不断提高煤矿开采率,为我国环境做出贡献。
参考文献
[1]杨波.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].化学工程与装备,2019(5):67-68.
[2]焦文俊.安全管理在煤矿采矿工程中的实践研究[J].科技与创新,2017(6):77-78.
论文作者:王祥红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
标签:煤矿论文; 崩落论文; 技术论文; 矿房论文; 作业论文; 人员论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第25期论文;