当代煤矿井下采煤技术及开采工艺分析论文_李亚东,黄静,赵伟波

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山东鲁泰控股集团有限公司太平煤矿 山东济宁 273517

摘要:煤炭一直都是中国重要的能源之一,随着近年中国科技和经济的进步,中国煤矿开采技术和工艺更加多样化,更多先进的设备被应用到开采过程中。即使现在开采技术非常多,但在实际应用过程中必须进行具体分析,结合实际情况,选择最合适的技术,这样才能真正保证开采效率,促进煤矿企业发展。

关键词:煤矿企业;采煤技术;开采工艺

1煤矿企业的发展现状和井下采煤技术的重要性

进入信息化时代以来,以重工业发展为主要动力的煤矿企业发展势头不如从前。在过去,第二产业的发展是国家经济发展的主流,但在国民经济逐步提升的情况下,人们对生活环境的要求越来越高,环境保护意识逐渐增强,煤矿企业开采所带来的环境污染及环境可持续发展的压力造成了很多煤矿企业发展停滞不前,甚至有些企业效益下降到亏损状态。当前煤矿行业经济滑坡现象的原因之一是煤矿开采对人们生活环境造成的影响较大,及由于社会发展和国民生活质量提高,对煤的质量要求更高了。不少企业的煤炭开采技术还停留在传统开采技术,不利于实现煤矿企业长久发展的目标。煤矿开采技术是企业提高煤矿产量和质量的重要技术。保证煤矿井下开采的安全性是采煤工作最重要的一项工作。井下采煤技术对于矿产开采十分重要,员工生命财产安全全部系于此,需要煤矿企业引起重视。比如在对设备的要求上,需更加严格地不定期进行设备排检,对出现故障或运转不顺的设备直接淘汰或及时维修,防止设备在使用过程中因使用故障而造成人员伤亡事故等,不仅影响矿产井下开采工作,同时还有可能影响煤矿企业的经济效益和社会效益。所以,提高煤矿井下采煤技术,不仅可以确保煤矿开采工作的顺利进行,而且还可以实现机器自动化的发展。

2煤矿井下采煤的特点概括

2.1 方式上存在不同,效益管理存在差异性

从当前煤矿的综合管理路径来看,采煤技术在不同地域存在一定的差异性,不同程度的危险系数对于采取不同的技术应用都有很大的要求。因此,在具体操作的过程中,要形成多元化的技术控制方式,最主要的是在开采模式上,要形成煤矿多种因素的控制处理,在采用长壁式开采以及放顶煤开采的技术过程中,在不同技术创新的影响下,可以更加精准地找到煤矿资源的所在地,并通过定向钻探的技术进行不同方位的调整,基于这样的技术基础,就可以有效保证快速找到煤矿的精准位置,从而对于采煤技术的要求更加严格。

2.2 技术难度有所加大,开采过程相对复杂

在煤矿井下的开采过程中,对于中国煤矿整体分布的管理中,地下煤矿的开采会面临相对复杂的地域条件、地质条件等因素的影响,因此,要结合不同的地域情况采取相应的煤矿掘进措施。在采煤环境相对复杂的背景下,对于井下煤矿采煤技术要求也更高。其中,在井下采矿的具体技术控制中,要形成综合数据的整体分析,在做好详细了解的基础上,制定出相应的规划,然后对井下进行开采技术的投入与应用,从而确保每一个煤炭管理人员以及采矿人员的生命财产安全。

3常见的采煤技术

3.1 水利采煤技术

水利开采技术主要是使用较强的水流射进煤炭中,接着进行开采和运输煤炭的工作。这种技术主要就是应用水进行开采,可以忽视矿井下的环境因素,不考虑地形地势的影响,这样可以减少成本,提高企业实际的收益。最为重要的是,应用这种方法,煤炭开采工作可以不用人工参加,不但能够减少支护费用,而且可以降低人员出现伤亡的可能,提高开采的安全指数。

3.2 机械化井下采煤技术

在采煤工作中,传统开采技术已经不再适用,机械化采煤已经成为主要趋势。应用机械化的采煤方法,可以减少人工的劳动量,最重要的是可以减少开采工作中出现危险的几率,可以极大地提升煤矿井下人员的安全性。过去中国也使用机械化的开采技术,但主要以单一的滚筒式为主,目前这种方法逐渐淡出煤矿企业。滚筒式的机械化技术可以简单分为两种:单一的滚筒式和双向的滚筒式,目前使用最多的就是双向性的机械开采技术。这种技术可以在开采过程中装煤,还可以双向割煤和单向割煤,机械化的开采技术和综采方法比较相似,但是却有更高的性价比,可以适应复杂的环境。

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3.3 柱式采煤技术

柱式采煤技术主要是将采空区域之间的煤柱作为一个主要的支撑,然后继续不断进行挖掘,最后使用爆破的方法回采煤柱。柱式采煤的优势就是实际工作面比较小,而且可以多个工作面同时开采,产出率高,相比于其他方法也更容易控制。

3.4 放顶煤采煤技术

煤矿企业应用放顶煤开采技术可以获得更多的经济效益,但是也会出现一定的问题,如有时在开采过程中会对工作面周围的岩石产生严重破坏,会出现大量瓦斯,十分容易产生爆炸事故。放顶煤开采技术从本质上说是对传统开采技术的一种简单创新,结合实际情况选择应用设备,然后学习国外的优良技术,购进更多先进的运输设备,如大功率的刮板、转载机、胶带运输机等,能够提升运输的能力和效率。另外,在布置采煤工作面时,会使用到倾斜长壁的方式进行开采,能够降低顶煤变形或被破坏的问题,从整体上提高工作效率。

3.5 硬顶板控制技术

硬顶板控制技术比较适合地压比较小的煤矿井下环境中,它主要是通过对岩石倾斜深孔进行爆破或压裂的方法处理硬顶板,和硬厚顶煤的控制技术十分相似,如果将这两种方法结合起来,可以达到随采随冒的目标。另外,硬顶板控制技术通过一定的方法可以回收再利用煤矿中的部分资源,同时在实际开采过程中还能很大程度上保证地面、工人和相关设备的安全。因为硬顶板控制技术有十分多的功能,所以也是现在煤矿井下采煤过程中应用十分广泛的技术之一。

4煤矿井下的开采工艺

4.1 普通开采工艺

和一般的开采工艺相比,普通开采工艺最大的优点就是在实际的应用过程中使用成本较小,对任何类型的煤矿企业都有较高的经济性。普通开采工艺还有较强的实用性,有很强的适应能力,不仅能够应对普遍的开采环境,还能适应复杂的地质结构,而且适合推进距离比较短的煤矿井下工作面。普通开采工艺的操作方式也比较简单,不用使用太多资金和时间对工人进行专门的培训工作,所以在很多中小型煤矿企业中适用,十分符合这些企业的发展状况和目标。

4.2 爆破开采工艺

爆破采煤工艺也是常见的开采方式之一,应用炸药或雷管将煤矿炸开,然后收集落下的煤炭。爆破开采技术主要分为两个部分,打眼的工作和收集落下的煤的工作。打眼工作必须进行准确分析和计算,结合实际情况,选择最适用的雷管和炸药,这样才能保证落下更多的煤炭。在实行爆破的过程中,应保证煤矿稳定,否则容易出现坍塌事故,所以必须保证打眼工作人员的专业性,保证其精准度才能满足实际的要求。

4.3 综合性机械开采工艺

综合性机械开采工艺的简称是综采工艺,能够实现机械化连续开采的要求,可以提高实际开采效率,还能提高煤炭井下生产的安全性。综合性机械开采工艺有很多优势,但是也存在一些缺点,应用过程中会存在一些限制。综采对应用的机械设备有很高的要求,而且对地形的要求也很多,不是任何煤矿都适用。同时,相对于传统开采工艺,综采的使用成本也比较大,中小型煤矿企业无法承受如此大的成本支出,所以应用范围相对较小,只是在一些大型企业中应用较多,因为大型企业资金比较充足,更加重视开采效率。另外,综采工艺通常情况下都会在相对比较缓倾斜的煤层中应用,在含煤量比较多、煤层构造简单的煤矿中合理应用该工艺,能够完善整个生产体系,利于煤矿开采的实际操作和统一管理,具有较高的安全性和经济性。

结束语

煤矿在中国社会发展中有十分重要的作用,影响社会经济效益和人们的生活,所以必须保证煤矿开采工作能够顺利开展。在煤矿井下的采煤过程中,生产设备和技术具有十分重要的作用,直接影响着生产效率。所以,未来煤矿的发展必须立足于各种先进的采煤技术,分析并解决采煤工作中容易遇到的问题,提高煤矿工作的安全性,促进中国煤矿产业可持续发展。

参考文献:

[1] 严现仓.浅谈当代煤矿井下采煤技术及开采工艺[J].建筑工程技术与设计,2015(25):66.

[2] 张 海.论煤矿开采工艺[J].科学与财富,2017(19):114.

论文作者:李亚东,黄静,赵伟波

论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期

论文发表时间:2018/11/14

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