煤矿采矿新技术与开采方法的探讨论文_李功平

煤矿采矿新技术与开采方法的探讨论文_李功平

山东里能鲁西矿业有限公司 山东济宁 272100

摘要:我国的煤矿开采行业中,有很多地方的煤矿区由于地质条件的原因在很大程度上限制了煤矿的产量。在煤矿开采过程中,地下的断层岩溶水常常会引起突涌水的意外事件,给施工过程带来很大的麻烦,严重的威胁到煤矿技术人员和采矿工人的生命安全。一些中小煤矿由于资金、技术的限制和管理制度松散的原因,往往没有制定严格的采矿流程和建造安全保护措施,在施工过程中易陷入困境,影响了开采效率和经济效益。并且在尾矿的处理中,技术方面的缺陷会使煤矿大量遗留,造成了煤矿资源的浪费。对此,在接下来的文章中,将围绕煤矿采矿新技术与开采方法方面进行详细分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

关键词:煤矿采矿;新技术;开采方法

引言:

煤炭资源是一种宝贵的不可再生资源,其在我国能源结构中是重要组成部分,有效弥补石油和天然气储量不足的问题。在煤化工业的发展中,社会对煤炭的消费量也在加大。而传统的煤矿作业技术已难以适应当前生产和发展需要,需要采用新型采矿技术来提升开采效率和产量。煤炭资源开采技术的发展,不仅对经济发展有所影响,且会受到经济的反作用,因此发展采矿新技术,对实现煤炭经济可持续发展有着积极意义。

1.传统煤矿采矿技术存在不足分析

煤炭资源开采利用有着悠久的历史,在社会经济发展中其需求量也在加大,需要对采矿技术进行有效的改革和更新。在我国传统采矿工业中,主要采用的技术主要有空洞采矿法、爆破采矿法和补充采矿法三种,其在煤炭资源中发挥着重要作用,但在当前使用中却存在一些问题和不足。

1.1矿体勘测不精细

在煤矿开采中,传统的煤矿开采技术主要是从资源获取角度着手,对其矿体的整体环境缺乏足够的调查和了解,包括其地质结构、岩层结构等,在实际开采过程中,各项因素之间存在很大关联性。而煤矿开采活动是有着明确的目的,采用破坏式的掘进方法,在缺乏对矿体结构细致分析的情况下,容易出现泄漏或者无用功现象,是不利于后期开采活动的进行。

1.2开采方式风险较大

在煤矿采矿活动中,采用什么样的方式是相当重要的,需要结合煤矿具体情况进行,细致分析和考虑到其地质条件。在开采方式存在偏差的情况下,会出现冒尖和片帮等情况,这些问题的出现会严重威胁到矿洞的安全性。而实际采矿活动中采用的工艺不达标,比如支撑管理存在缺失等,都会降低开采活动的安全性,增加其中的安全风险。

1.3自然灾害发生几率高

在传统煤矿开采中,其应用的采矿技术属于劳动力密集型生产模式,虽然对使用的机械设备进行了很大程度上的改革,但很多工作还需要人工完成。具体在开采过程中,其作业空间具有临时性建设特点,因此其安全隐患较大。同时,在通风系统等环境中还存在一些毒害气体,在通风条件恶劣的情况下,会使施工人员出现中毒现象。此外,还可能出现瓦斯爆炸、地下水喷涌和泥石流等多种自然灾害,在自然灾害发生的情况下难以及时疏散众多人员[1]。

2.煤矿采矿新技术

2.1伪倾斜柔性掩护支架采煤法

这是开采煤矿中比较常见的新方法,伪倾斜柔性掩护支架采煤法在实际开采煤矿工作中具有工作面较宽,生产工作系统单一,掘进率比较低的特点。采用这种方法进行煤矿开采,可有效地在采矿过程中提高工作效率,将远程操控与实地工作开采进行明确的分割,两种作业空间进行分开处理,可以使管理工作更加便捷,降低工作的危险性,也能减轻工人在开采过程中承担的压力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是,这种方法只适用于斜角煤层,其他的并不适合。

2.2炮采放顶煤采煤技术

采煤技术中的炮采放顶煤,这种做法比较常见。这是一种急倾斜煤层的滑移支架放顶煤采煤法,这种方法是主要针对地下煤层中厚度在5m或以上的,由两个关键部分组成,分别是支柱与顶梁,由两部分共同组成了一个滑移顶梁,前梁和后梁在经过前梁和顶梁的弹簧钢上,再和导向槽连接,而且必须有2到5个液压单体柱作为其开采支架的支柱。除此之外,开采工作中的探梁或者是挑梁一定要安置在前端,同样的道理,尾梁就要安置在后梁尾端。这样的滑移顶梁支架的安全的优势是绝对可靠,具备一定程度的科学性,而且还具备可以自行移动、质量较轻、结构简单、极为便利的拆卸安置、成本低、适应性较强等优点。因此,炮采放顶煤开采技术广泛应用于中小型煤矿中。但是,就实际工作方面而言,滑移支架开采所面临的主要难题在于它的支架初撑力偏低且较差稳定性以及开采工作中的阻力。还有一种方式,就是将二型钢梁、单体液压支柱这两种机械对棚架设的方式采用至二型钢梁放顶煤上面用作支护,将放炮落及人工破网放煤应用至工作面,并分别进行开采与放置。这类应用比较适合于乡镇、郊区等地表煤层变化较大的地区,或者是一些存活条件恶劣或者是开采煤矿技术水平较低的地区[2]。

3.开采煤矿的常用方法

3.1井下采煤

这种开采方法是在煤矿开采中应用最多、最广泛的。井下采煤分为两种形式,分别是旱采的方式与水采的方式,在这两种之中,旱采比水采更为常用,因为我国的煤炭资源大部分在地下形成,所以使用水采次数相比旱采来说相对较少。其中旱采又分为支出壁式和柱式这两种形式,应用柱式开采方法有支护设施较少这种优势,成本较低,但是其回采率较低,容易造成浪费。而能够实现大产量的采煤效益的方法是壁式开采方法,这种方式在实际工作中开采效率较高。详细来说,运用井下采煤的开采方法,需要根据煤层的倾斜角度来选择。一般的倾斜度超过10°,就可采用水平开采的方法。进行水平开采时需要将矿区分为几个开采区域,接着依次从第一水平、第二水平、第三水平来进行开采。若倾斜角度较小,则可以将煤区划分为多个开采区域,首先开采中间部分,再开采边缘的区域。

3.2露天开采的主要方法

露天开采的主要方法,是在地表的煤层分布区中的煤矿区中开采。在开采煤矿时需要与井下开采同时操作,首先需要将煤矿区划分为一个及多个水平层,然后依此从地表上进行从上到下逐层的开采。开采时,首先利用一些机械工具将岩煤层打破,然后再使用挖掘机等设备。例如,使用挖掘机将煤块挖出[3],放置一旁,最后利用运输机械,例如用卡车将开采后的煤矿资源运送至场外各露天工作区中。露天采煤的开采方式的优点是不需要进行过多的作业保护,而且作业面积比较宽,方便操作,采用大面积机械化开采和大规模运输的方法,效率高,成本低。

结论:

简而言之,在煤矿采矿行业的发展中,新技术方法的应用是有着重要作用的。在具体施工中,要根据施工地的环境因地制宜,制定符合生态文明标准的施工策划,合理地将新技术用到行业生产中,在维护自然环境的基础上使用绿色的开采方式把经济效益最大化,让煤矿行业的发展能够更多的造福于子孙后代。

参考文献:

[1]范立民,张晓团,向茂西,张红强,申涛,林平选.浅埋煤层高强度开采区地裂缝发育特征——以陕西榆神府矿区为例[J].煤炭学报,2018,40(06):1442-1447.

[2]陈亮,王来贵,王建国,露天煤矿绿色开采的实现路径---基于企业环境成本控制视角的研究[J].辽宁工程技术大学学报(社会科学版),2018,18(06):840-844.

[3]马艳英,王瑞虎,陈海亮.煤矿采矿安全管理与事故防范分析[J].山东工业技术,2019(3):84.

论文作者:李功平

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/12

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