摘要:煤炭是不可再成资源,随着社会的发展,煤矿资源需求量不断增加,煤炭储储量不断减少,使得煤矿开采体系必须不断完善,适应生产需求的变化,研发出新型采矿技术和开采方法,提升煤矿开采效率和产煤质量。目前,在煤矿开采中应用较为普遍的采煤新技术有炮采放顶煤、小阶段爆破落煤和全自动刨煤机采矿技术,广泛应用的采矿方法有井下采煤、露天采煤以及急倾斜层采煤方法,保证了煤矿的高效安全开采。
关键词:煤矿采矿;新技术;开采方法;探讨
尽管目前世界上有三大化石能源,即石油、天然气和煤炭,且在科技的推动下还有很多其他的新型能源被不断开发利用。但是煤炭作为我国的主要能源这一地位却一直没有改变,甚至在某种程度上讲要比石油和天然气的使用范围更广,使用量更大。因此煤矿企业仍然是一个非常重要的国民经济支柱产业。为了能够促进煤矿产业的经济效益增收,提高煤矿开采水平和效率,技术人员也在不断的研究新的煤矿采矿技术,且已经有了一定的研究成果,目前,一些大中型煤矿企业都已经实现了不同程度的机械化开采作业,人工采矿的技术方法也有了很大的改进。以下就来简单介绍几种新采矿技术和开采方法。
1我国煤矿开采的现状
我国虽然说从油和气贮藏而言方面是一个相对贫乏的国家,但是我国的煤炭含量却是相当的富有,在一次性能源中煤炭就占了70%左右。可以说,长期以来煤炭一直是我国一次性能源结构中的主要能源。越来越多的生态问题也随着煤矿越来越大的开采规模而被凸显出来,比如说像是建筑物和农田的大量被破坏、堆积成山的矸石、径流量逐渐减少的河川、严重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趋恶化、地下水中矿物内的有害物质越来越多等现象都是由于煤矿的开采而引起的。由此,采取合理的开采技术以及有效的开采方法和防止措施,这对于煤矿开采实施可持续发展战略也就显得尤为重要。
煤矿开采的中长期研究开发和技术储备是需要重点从事的工作内容,这样才能够保障采矿新技术能够紧随产业科技前沿步伐。将主导的核心技术定位于煤矿开采技术及配套装备,这不仅能使技术占领制高点,还能够保障煤矿产业的生存和发展。
2煤矿采矿新技术
2.1 炮采放顶煤采煤技术
2.1.1 滑移支架放顶煤采煤技术
滑移支架放顶煤采煤技术是指在顶梁和前梁处设置弹簧钢或沟槽,在支架处布置大约3个左右的液体单体柱,而后利用销轴相连接。另外,还应在前梁处安装挑梁,在后梁处安装尾梁。采取这种安装方式具有能够自由移动、随意拆装、性价比高、对使用环境要求低等优点,因而,被频繁应用在煤矿采矿中。采用滑移支架放顶煤采煤技术能够获取较高的煤层高度,但是也存在支架支撑力不足、稳固性相对较低的缺点。
2.1.2二型钢梁放顶煤开采技术
二型钢梁放顶煤开采技术主要是指在顶煤层架设二型钢柱和液压单体柱进行支护,且采煤与放顶不应作为一个整体部分进行,而是分成两个部分进行,而后采用人工爆破的方式进行采煤。二型钢梁放顶煤开采技术一般主要用于煤层结构不稳定的地区,该开采技术具有对设备要求低的优点,但是也存在操作复杂、对操作人员能力要求较高的缺点。
2.2 小阶段爆破落煤采煤技术
小阶段爆破落煤采煤技术的工作原理是将需要爆破的煤层细分为多个小段,而后将炸药、雷管按照煤层划分的段落仔细放置,最后在确保爆破现场没有多余物体时,例如采煤人员、施工设备、各种支架等,顺序的进行爆破。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆小阶段爆破落煤采煤技术通常多用于倾斜度较大的煤层,且煤层厚度约为5米,煤顶板稳固性好,不易脱落。小阶段爆破落煤采煤技术具有效率高、安全性好的优点,但是该技术也存在技术操作要求高、煤矿回采率低的缺点。
2.3 刨煤机采煤技术
刨煤机采煤技术主要适用于开采浅中层煤矿,通常刨煤机一次戳进深度能够达到25 cm。相较于其他采煤技术,刨煤机采煤技术机械化程度更高,节省了大量的人力劳动资源,有效降低了煤矿开采成本。随着科学技术的发展,刨煤机也在不断升级革新,逐渐向自动化、智能化方面发展。刨煤机采煤技术具有采煤效率高、节省人力劳动资源、成本费用低、安全性能高的优点。
3煤矿开采方法
3.1井下采煤方法
我国煤炭资源丰富,但是大多深埋地底,因此井下采煤是较为普遍的一类煤矿开采方法,井工开采的技术要求是比较高的,必须设置煤矿通风系统,加强“一通三防”安全施工技术的应用,才能确保采煤安全性,保证煤矿生产效益。井下采煤方法包括水采和旱采两种,是根据矿区有无水源来选择的,有壁式、柱式等多种实施形式,落实效率高,简单高效。在进行井下采煤时,由于大多数情况为倾斜煤层,水平煤层较少,因此需充分掌握倾斜煤层的采煤技术,尤其是当煤层的倾斜度大于30°时,充分掌握相应的采煤技术能够提升采煤效率,同时保证作业人员的安全。
3.2“三下一上”矿井采煤方法
该方法,是指在铁路下、建筑物下、水体下和承压水体上开采煤炭,且不破坏原本地貌的技术。目前我国主要矿区,如开滦、抚顺、淄博等都采用了大量的“三下一上”矿井采煤技术,极大地提高了煤炭的开采量。建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压煤层的开采,并且做到井筒矿柱的回收,达到即开采出煤炭,又保护好地面建筑物的目的。铁路下开采指铁路干线与支线下所压煤层的开采,同时采用留下矿柱的方法来保护铁路。水体下开采包括地面水体下和地下水体下的开采。水体下开采的实质是如何确定防水和防砂矿柱的高度,此上限到地面的垂高,就是安全开采深度。承压水体上开采指可采煤层以下的承压水体上的煤层开采。
3.3急倾斜层采煤方法
急倾斜层采煤的技术性要求比较高,在进行采矿规划时,需要综合矿区地质勘探结果和采矿单位的开采技术水平、设施配置进行,作出正确的开采方案,合理规划煤矿掘进开采路线,配置作业人员和机械设备,建立健全煤矿开采技术体系,明确采矿流程和技术标准,提高煤矿开采效率及回收效率。与此同时,为了进一步提升煤矿开采的可操作性,可以适当加深采矿高度,增长采矿工作面,进一步改造煤矿巷道结构,优化煤矿通风系统布置,提高通风安全性,将巷道瓦斯浓度和粉尘浓度控制在合理范围内,保证煤矿生产安全。
结束语
在我国资源危机日益严重的情势下,对采煤技术和方法进行改革和创新是一种势在必行的趋势。采矿部门在进行煤炭资源的开采时,要严格按照煤区的地质条件特点,制定出最佳的开采技术和方法,使开采的效率达到最高,为工业企业的发展提供有效的煤炭支持,保证国民经济的正常发展。另外,选择正确的煤炭开采技术和方法,还能够降低施工过程中的安全隐患。因此,应该不断加强采煤技术的改革和创新,为我国社会经济的发展提供更加有效的保证。
参考文献:
[1] 周鹤寿.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中国新技术新产品,2012,16:143.
[2]潘瑞峰.试论煤矿采矿的新技术与开采方法[J].科技与企业,2013,2(06):86-87.
论文作者:霍志建
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
标签:煤矿论文; 技术论文; 煤层论文; 方法论文; 煤炭论文; 水体论文; 新技术论文; 《基层建设》2019年第15期论文;