采矿技术论文范例

采矿技术论文

采矿技术论文范文1

第一,建立健全采矿中的安全生产责任制及各项法律法规,并将其深入到采矿工人的思想中,认真贯彻与落实;第二,增设与完善采矿企业安全技术管理部门,严格控制管理人员的准入标准,选用专业性强、高素质的安全技术管理员对采矿工程中的各项安全问题,进行严格检查与审核;第三,建立安全生产及技术管理资料档案,对有关安全技术管理的各项资料进行整理、分析与保存;第四,按时组织相关人员学习安全生产的相关法律法规,及企业制定的安全生产政策与规章;第五,制定相关措施保障安全技术的落实与实施,提高生产环境的整体水平,引进先进设备与技术,从而更好的保障企业经济效益的提升。

2加强采矿安全技术管理的实施

面对当今采矿工程中频发的各种安全事故,做好安全技术管理是保障采矿安全及采矿工作顺利开展的重要的内容,对于采矿企业经济效益的提升具有重要作用,在具体的实施中,应注意以下几点:

首先,树立采矿安全责任意识。各方面人员应当高度重视安全管理责任意识的培养,上至领导,下到基层工作人员都要认清自己的工作职责,在自己的职责范围内办事,并在安全责任意识的指引下完成工作。因此,树立树立采矿安全职责意识,健全采矿安全责任制度,对于保障采矿工作的顺利进行具有重要意义。采矿安全技术管理以责任到人为原则,以完善的采矿安全职责为基础,高度重视采矿安全,提高采矿安全技术管理水平,提升采矿企业经营效益。

其次,做好安全检查相关工作。采矿企业安全检查的主要目的就是及时对采矿工作中的各种安全因素进行检查,尽量消除或较少安全事故的发生,从而有效保证采矿安全。安全检查通常都会采取有领导、有组织的检查方式,并如实记录检查情况,并将检查结果及采矿安全中的各种问题公布于众,同时还要做到“四不推”,班组不推给工区,工区不推给矿部,矿部不推给主管部门,主管部门不推给当地政府,扎实做好采矿安全技术检查与管理工作。关于安全检查工作的具体内容,主要包含以下几五点:一是要认真检查安全技术管理的各项规章制度及法规的执行情况;二是要检查对上级的安全生产政策、方针及决定的执行情况;三是要检查采矿环境的安全情况,如井下巷道的支护状况,空顶情况等;四是检查采矿工具、设备及相关防护装置与安全设施等是否符合安全技术管理的相关标准,检查安全技术措施是否按照原计划有效的落实;五是检查预防自然灾害的各项措施的执行情况,只有在采矿安全检查过程中做好以上五点工作,才能保障采矿安全技术管理工作的切实有效。

第三,积极开展安全技术管理的培训工作。从目前多起采矿安全事故的分析研究中我们发现,最根本的原因就是领导及员工都未接受过采矿安全技术上的相关培训,不具备专业性的采矿安全理论与实践基础,从而会导致违章、违法等操作出现,因此,如何在采矿企安全技术管理过程中,做好技术和安全方面的教育培训是实现采矿安全的重要途径。培训的主要内容应紧紧围绕采矿企业安全、技术部门安全意识的提升来开展,经过专业的培训之后,采矿技术人员及安全部门负责人应当树立起较强的安全操作意识,并以榜样的形象激励基层员工遵守各项安全生产政策,从而通过“以点带面”的方式增强全体采矿人员的安全意识。

最后,严格按照规范流程操作。具体是指各工种安全技术操作规程和采掘作业规程。前者主要包括严格按照工具的使用方法及操作程序进行使用,同时要注意相关的注意事项,尽量避免由于工具操作的不正确导致安全事故的发生。此外还要考虑岗位与工种的差别,在操作流程及规定上也要进行相应的区分,并要求操作人员严格遵守执行;后者主要包括采掘作业范围内的地质概况、安全技术措施及生产工艺等都有严格按照规范流程操作,从而有效的指导采矿安全生产,对于保障采矿工作的顺利进行具有重要意义。若在采掘作业过程中有异常情况出现,需要按照安全措施,结合实际情况,对异常进行及时分析与处理,确保采掘工作的顺利进行。

3结论

采矿技术论文范文2

我国当今的爆破技术采用的多是硝化甘油、硝铵、水胶等爆炸方式,在引爆方面,运用的器材有导爆索、雷管等类型的起爆器。这些技术可以使爆炸物在瞬间产生大量的爆破力,使矿石的开采更为便利。但我国的技术水平尚处于发展阶段,工程中一旦控制失误,就容易引发一系列的事故,所以采矿业必须规范爆破技术的运用,提高爆破的效率和安全性。

2采矿工程中先进爆破技术的应用

在国际上,采矿工程已经运用了大量的新型爆破技术,而我国在这些先进技术的应用上还处在落后阶段,笔者对国内外的许多先进爆破技术做了一定的研究,总结了一些先进有效的爆破手段。

2.1等离子技术在爆破中的应用

传统的爆破技术多是火药类的爆破,对环境产生的影响很大,随着绿色理念的深入人心,这种传统的火药爆破方式已经不能适应时代的发展,而火药的爆炸规模和爆破力度难以准确控制。笔者发现,在以往的采矿工程爆破中,这种爆破方式很容易对工程中的其他岩体造成破坏,影响开采工程的进程。针对这种情况,国际上已经有了等离子的爆破技术,这种技术运用了电力爆炸的原理,将大量的电能通过可控的设备集中在一个点上,远程控制其爆破的能量和时间。经研究发现,等离子爆破方式产生的爆破力高达200MPa,是完全不逊于火药威力的,而且等离子爆破方式的可控性也弥补了火药爆破的不足,是值得采用的一种方式。

2.2妙用中深孔爆破技术

在采矿业当中,有很多工程是开展在小型基地或矿山之上的,对这种小型矿山的爆破,往往会浪费大量的爆破材料,而且对爆破范围和爆破点的把握也很不到位,而为采矿工程的顺利开展,我们也不能不使用爆破手段,因而我们在这种小型工程的开展上,必须改变爆破方式。笔者对一些先进的采矿企业进行研究,发现他们对小型矿山一般采取深孔爆破技术。这种深孔爆破方式是在一个相对小的平台上安放爆炸物,并设置后方的爆炸力度小于前方,这样就使得爆炸物的需求量更少,而爆炸造成的纵深也更大,对外侧岩体的伤害较小,从而也在一定程度上保证了工程的顺利开展。

2.3工程中探索精确爆破的手段

上文中已经提到过,我国的爆破技术与发达国家还存在有一定的差距,爆破中容易伤及附近的岩体,为工程的顺利开展构成障碍,这就要求采矿工程人员在实际中探索精确爆破的手段。笔者通过查阅资料和实际采访发现,多次爆破是精确爆破的有效手段。首先,爆破者要先用深孔爆破等方式将需破岩体和附近分开,然后再对需破岩体进行爆破,避免了爆破对附近岩体的伤害,从而保证了爆破的准确性。另外爆破人员还可以通过计算机预先判定爆炸物的威力,根据需要爆破的面积来控制爆炸物的数量,以保护工程内的其他岩体。采矿是一个具有一定安全隐患的产业,而爆破就更增加了采矿的危险性,精确爆破能够在一定程度上控制爆破的威力和范围,是提高采矿业安全系数的一个可行的手段。

2.4光学引爆的应用

光学引爆是利用激光和机器发出的光纤来引爆的,这种方式可以远程操控,而且不受周围磁场、电波以及噪音的影响,可靠性强;另外激光设备可以重复使用,不会增加成本,其安全性也相对更高,在采矿业的爆破环节中是值得推广的一种引爆方式;最后,这种利用激光进行引爆的方式,其效果与雷管引爆并没有什么不同,而激光的精确度和可控性甚至还高于雷管,因而在推广中无须担心在技术方面存在的问题,从这一层面来说,光学的引爆方式也应该被我们所认同和采用。

3采矿工程中爆破应用的建议

我国矿藏丰富,但分布不均,对于不同的地区和矿藏情况,要采取不同的爆破方法,以达到最佳效果。另外爆破本身就是一件极具危险性的工作,所以无论运用何种爆破方式,都要根据其特点来设置相关的安全措施,做到安全生产,比如爆破中所产生的飞石,一般会由爆破点向四周扩散,这就要求我们对爆破点的四周进行安全布置,防止意外发生。最后,笔者建议采矿工作和研究人员在爆破中多观察、多总结,努力发现和发明更优秀的爆破方式。

4结语

采矿技术论文范文3

一、CAD的可视化技术在研究中的应用

1、CAD的可视化技术简介

科学计算可视化是20世纪80年代后期提出并发展起来的,它是20世纪90年代计算机新技术的热点。进入20世纪90年代,国外以三维矿床模型为代表的矿用软件发展较快,涉及到地质资料处理、矿床建模、开采辅助设计等各个方面。目前CAO技术已经向三维实体、可视化和集成化发展,但对于矿业而言,还有相当长的路要走。是美国Autodesk公司研制开发的计算机辅助绘图软件,是目前国内使用最多的CAO软件。可以使用软件的三维建模技术绘制三维立体矿并巷道布置系统模型,达到可视化的目的,可以有效地解决采矿研究过程中遇到的一些问题。

2、使用CAD的可视化技术创建研究模型

采矿工程技术人员在分析现场问题过程中,要经常确定各个巷道之间的关系,从而才能进一步的分析各个巷道之间的矿山压力的影响。多数工程技术人员在分析过程中,面对的是采掘工程平面图,靠想象来确定其之间的空间位置关系。这种方法费时、费力,效率低。在分析研究采矿问题的过程中应要求首先学会三维知识,让研究人员先把研究涉及巷道的三维空间关系绘制出来。这样,工程技术人员在分析研究问题过程中,面对三维图分析,会得到高效分析的效果。应鼓励技术人员应用软件的三维建模技术绘制三维立体矿并系统模型,把其所研究矿并的三维模型绘制出来。

(1)可以在绘制三维模型的过程中,更加深刻地了解矿并的三维空间结构,可能对所研究的问题有创新的想法。

(2)能够使初涉采矿的工程技术人员,建立起三维矿山系统的概念。

(3)当一个采矿项目结题后,要向领导汇报,当汇报人员将平面图转换为三维矿并立体模型,结合这些模型汇报,会达到高效的效果。

二、数值模拟的可视化研究分析方法

1、采矿专业研究中存在的问题课程可视化的意义

矿山压力与宕层控制问题涉及的一般为动态三维空间问题,工程技术人员很难建立动态三维空间的概念,对达到高效分析和研究目的相差较远。即使工程技术人员到矿并现场实习,看到的仅仅是静态的局部现象,如巷道的支护物破坏或失效、巷道的明显变形、采场顶板的冒顶、煤壁的片帮等,而对产生矿压显现现象的矿山压力及变形破坏过程没有直观的认识。采场或巷道周围的应力是看不见的,只能从理论推导的公式和教材上的图线去想像,对理解矿压理论及培养解决实际问题的能力形成了障碍。通过观测得到矿山开采过程中围宕内任何一点的力,实际是非常困难的。针对上述问题,数值计算方法拥有得天独厚的优势。因而数值计算方法的发展引起采矿界的重视,并逐步引入作为计算矿山压力的方法,在矿山压力及其控制中发挥越来越重要的作用。

2、数值模拟程序简介

采场上覆宕层运动是一个非常复杂的动态发展过程,要明确上覆宕层运动范围就必须从顶板变形破坏过程着手。RFPA2D是一个能模拟宕石裂纹萌生,扩展直至断裂全过程的数值分析软件,基于连续介质力学和损伤介质力学原理,具有应力分析和破坏分析两方面的功能。RFPA2D系统能对采动影响下宕体破裂与宕层移动过程进行较为系统的数值试验研究。

3、可视化研究实例

(1)脾层开采过程顶板宕层受力变形过程模拟。模型对工作面的开挖过程进行模拟计算,模型上部为自由边界,按照深度施加自重应力;模型左、右边界为简支边津勺束水平位移;模型下边界为固支。计算工作面不同推进距离时煤层顶板的垂直应力变化情况,以及老顶初次来压和周期来压时煤壁前后方支承压力变化范围。

(2)模拟结果的可视化处理。通过对计算结果的分析处理,可出顶板宕层随煤层开采出现的离层、垮落过程及其对应的应力分布状况。结果可直观的用于分析研究的讲解实例,达到可视化研究的目的,能够对矿山压力和宕层控制上的理论进行有益的补充。

三、结束语

随着科学技术迅速发展,如何提高采矿工程工程技术人员对并下巷道空间的理解加何提高工程技术人员对计算机可视化和采矿问题研究的认识、理解的广度和深度,都是采矿工程技术人员研究和改革的热点。计算机可视化技术与采矿专业问题的有机结合,在提高采矿问题研究质量的同时,可有效地促进采矿工程问题研究结果高速完成,达到高效、正确。

作者:赵利强 单位:黑龙江大兴安岭古莲河露天煤矿

(二)

一、影响锚杆支护质量的因素

1、锚固形式

现在大多数煤矿采用端锚锚杆锚固,虽然端锚锚杆锚固操作简单,经济实用,但是端锚锚杆对于围岩松软、破碎、地应力大的巷道的支护有着其局限性,只有采用全长锚固锚杆才能克服端锚锚杆的局限性。全长锚固锚杆与端锚锚杆相比具有以下优势:全长锚固时,锚杆及围岩的受力状态好,实际锚固力大;全长锚固可以使锚杆具有较高的锚固力和抗剪能力;全长锚固能有效地提高锚杆支护系统的刚度,限制围岩变形的发生;全长锚固可有效地约束顶板围岩的变形和位移。

2、锚固剂

锚固剂材料原先都是采用快硬水泥锚固剂,这种锚固剂在使用过程中,存在水灰比难于掌握、凝结时间长、施工难度大、人为因素影响波动大等缺陷。锚杆与围岩紧密接触,可以使锚杆与岩体之间具备良好的传力性能。采用树脂锚固剂可以使杆体强度大大提高,尾部螺纹强度基本上与杆体本身等强。树脂锚固剂可以缩短固化时间,安装后15min,树脂固化程度就可以达到80%~90%。与传统锚固剂相比树脂锚固剂具有:初锚力大、锚固可靠、超早强、微膨胀、承载快、便于操作等特性,可以减少人为因素的影响,达到最佳的锚固效果。近年来随着矿井开采深度的增加和地质条件的不断变化,使树脂锚固剂的应用研究也进一步拓宽。

3、支护时间

煤矿巷道在开挖后,围岩的受力状态发生了改变,由原来的三向变为二向受力状态,变形和位移开始加大。如果这时得不到及时支护,就有可能对巷道的安全造成隐患,准确把握支护时间,对于巷道支护效果至关重要,在工程实践中,一般从放炮到锚杆的安装以不超过4h为宜,在一些稳定性较差的岩层中,支护应紧跟工作面,以不超过2h为宜。

二、混凝土对支护质量的影响

1、混凝土喷射厚度对支护质量的影响

混凝土喷层的作用主要体现在两个方面,一是起着参与并形成组合拱结构的作用,为了起到这个作用,必须是混凝土喷层与围岩紧密结合并伴随着围岩的变形而不发生离层的现象,所以喷层并不是越厚越好,随着混凝土喷层厚度的增加,其刚度也随之增加,这就使得喷层与围岩容易发生离层现象,从而最终导致巷道的破坏。二是起到保护巷道不被侵蚀的作用。在工程实践中,一般巷道混凝土喷层以80mm~120mm为宜;对于稳定的巷道,也可在30mm~50mm之间;对于喷层厚度在50mm~100mm以上时,应该分层喷射,以达到喷射效果,并可降低成本。

2、混凝土材料对支护质量的影响

锚喷用混凝土应当采用普通硅酸盐水泥,这种水泥凝结硬度快,保水性好,早期强度增长快。可是火山灰质水泥、矿渣水泥的性质与它相反,故不宜采用,且标号以不低于400号为宜。粗骨料石子使用前应进行筛选,河卵粒径应不大于25mm,碎石粒径应不大于20mm,级配适中,应不含有杂质,实验表明,选用级配适当的小粒径碎石作为喷射混凝土骨料代替河砂,可获得良好的喷射混凝土效果。速凝剂的掺量必须严格进行控制,而且应在喷射前的最短时间内加入,尽量做到随搅随喷,否则,对速凝效果和混凝土质量都有不良影响。据实验资料表明,掺速凝剂后,混凝土的后期强度会有明显的降低,与不掺速凝剂时对比,强度降低20%~30%,抗渗性和收缩性也会有所下降,当速凝剂的用量大于7%时,会产生一种水泥的急凝现象,会大大降低混凝土的强度。随着建材行业的快速发展,一些水泥厂相继研制出来了超早强水泥、煤矸石速凝早强水泥和喷射水泥,并在井下做了喷射混凝土支护工业性实验,显示出了速凝、快硬、早强、高强和微膨胀等优良技术性能。

三、提高煤矿锚喷支护质量的措施

通过对影响锚喷支护质量的因素的分析,提出了解决这些问题的一些措施,为锚喷支护的改进与完善提供借鉴。主要途径如下:

1、建立一套合理的锚杆支护设计方法。随着新奥法、收敛约束法在国际上的流行,美国、澳大利亚等国采用了“地质力学评估-计算机数值模拟进行初始设计-现场施工、监测-信息反馈、修改完善设计”的设计方法。

2、选择合理的锚喷支护结构。由于井下地质条件复杂,岩体结构多变,在应用锚喷支护技术时必须根据具体情况分析,因地制宜,制定合理的锚喷支护结构。开发推广适用性强的锚喷联合支护形式,如锚喷网支护、锚喷网加型钢联合支护等。

3、进一步研究锚喷支护机理,完善支护工艺。研究高强度喷射混凝土及高强度的锚杆、锚索等支护材料,以解决深部巷道锚喷支护问题。

4、煤层巷道中采用锚杆与锚索联合支护进行补强。由于煤矿综放面回采巷道断面大,围岩松软变形大,采用单一的锚杆支护已难以适应。在煤层巷道中采用锚杆与锚索联合支护,变得越来越普遍。锚杆与锚索联合支护既能最大限度地发挥锚杆和锚索各自的支护性能,又能根据其各自的支护特性,联合取得最大的支护效果。

5、完善锚喷支护的监测工作。锚喷支护是一种隐蔽性很强的工程,只有完善锚喷支护的监测工作才能确保巷道的安全可靠性。由于理论和技术条件的限制,锚喷支护技术必然存在支护不足区域,只有采用各种监测方法,及时地发现问题,才能最大限度地控制事故的发生。

作者:李华健 单位:山东淄博矿业集团

(三)

孔按照提前设置后的顺序,依次引爆的技术。在起始端炮孔爆炸后会按照预定的时间,下一个炮孔继续爆炸,因此,两个相邻的炮孔爆炸时间是有间隔的。该种爆破技术的运用使得在生产中,成本大大降低,同时,爆破的震动较小,增加了安全性,铲装效率也得到明显的提高,使得逐孔爆破技术能够促进采矿业经济效益的不断提高。

一、采矿成本与爆破效果之间的关系

1、穿爆成本与爆破块度之间也有着相互联系

在爆破过程中,如果使用的炸药单耗较高,而炮孔参数较小时,爆破的效果非常好,能够达到爆破出较小块度的效果,但是这种方法要求较高的穿爆成本。从综合角度来讲,虽然较小的块度对于后面的生产环节成本又降低作用,但是整体上,没有使得采矿的成本降低,反而会因此增加了采矿成本。反过来,如果在采矿中,使用的炮孔参数大,而炸药的单耗降低时,所得到的块度会较大,增加了后面铲装、运输等环节的成本。

2、穿爆成本的合理控制范围

因此,为了能够达到一个最佳的节省成本的情况,既能够保证爆破块度不高,同时也要使得穿爆成本得到控制。因此,比较合理的方法就是,找到一个科学的范围,将穿爆成本控制在此范围内,以此范围进行参照,才能在生产中不断降低采矿成本,提高经济效益。

3、爆堆松散度与采装费用间的关系

以合理的爆破块度为前提,爆堆的松散度与采装费用间也有着较大的关系。当松散度好并且前冲较小的的时候,铲装比较容易,费用达到相应的降低。相反,当爆堆的松散度较差,同时前冲大的情况下,采装的费用会大大增加。因此,在爆破中,效果好的爆堆松散度也能够降低采矿成本。

二、逐孔起爆技术对雷管精度的要求以及它的优势所在

1、逐孔起爆技术的优势所在

爆破不是一门简单的学问,爆破的结果好坏受到很多因素的制约,例如:起爆的顺序、炸药的重量、岩性等多种因素。其中有些因素是我们在爆破过程中无法改变的,甚至有些我们无法预料的,因此,爆破效果往往出现意想不到的结果。但是,我们可以不断改善可控因素,在现有的条件下,将爆破的顺序合理进行分配,对于对于各孔的时间进行科学的设定,能够对爆破效果进行一定程度的改善。近些年来,高精度的非电导雷管使用使得逐孔起爆技术更加完善,应用也更加广泛。因为逐孔起爆技术是不存在两个爆孔同时爆炸的情况,所以,大大降低了爆炸引起的震动。由于每个爆孔爆炸都是单独进行的,所以其爆炸药量可以认为等于单孔的最大药量。每个爆孔起爆后,碎块能够在自由面进行完全的碰撞,增加了块体的破碎程度。

2、准确的雷管延期时间是逐孔起爆技术的保障

我国目前存在的普通倒爆雷管的延期时间存在较大的误差,时常会发生跳段和拒爆的现象,使得爆破效果不能够得到掌控。然而,逐孔起爆技术要想得到较好的运用,必须配置以精准的延期时间,才能够实现。随着高精度非电导爆破雷管技术越来越成熟,国外已经有部分厂家进行生产,我国也有厂家进行生产,但是所生产的出的微差管的精度还有待提高。

三、导爆雷管试验情况及数据对比分析

1、试验情况介绍

试验的场地选择在某地区,根据该地区的冬季与夏季的温差进行爆破设计。因此,将试验分成两组,第一组是在冬季中进行,使用导爆索进行爆破。第二组是在夏季季的时间,使用国产的普通导爆雷管起爆。在试验进行中,对两组导爆雷管的起爆器材进行更换,均使用奥瑞凯高精管,爆破中使用的炸药剂量没有发生改变。同时,对现有网孔参数情况下进行试验,然后对网孔参数进行优化,在进行试验,对比两次的试验结果。孔间延时往往能够影响块度的大小,而排间的延时则可以影响爆堆的松散度,孔间延时和排间延时是爆破中的两种延时形式。在实际生产中,经过不断地总结,得知较为合理的孔间延时时间范围为3~8ms/m,而排间延时的合理时间范围是8~15ms/m。本次试验,分别使用了两种不同的延时组合方式,25×65ms和42×65ms,为了能够对爆破效果进行把控,先行使用了爆破软件对爆区进行了模拟设计。

2、对试验得到的数据进行对比分析

(1)选择的对比指标及其产生依据

对两组进行试验,得到了一些具有有价值的数据。这些数据的对比是在作业条件相同的情况下,假设孔网参数相同,单耗相同。下面对比了一些比较重要的数据。台班效率:在某个时间段内,同一电铲在不同台班的挖掘量。纯作业时间效率:电铲总挖掘量跟纯作业时间在某个时期的比值。台班的平均故障时间:在某个固定时期内,同一电铲在不同台班的故障时间。对比这些方面我们可以看出,要想提高矿产的生产能力,必须要提高台班效率。电铲的工作受到爆堆的松散度的影响,因此,反过来,纯作业时间效率体现了爆破后爆堆的松散度。在生产中,电铲容易因为快堆过大而造成故障,另外底跟也对它有影响,所我们可以认为台班的平均故障时间从侧面反映了爆破的效果。通过对这些指标进行对比,我们可以得出不同的爆破情况下,爆破效果的好坏,从而对比出高精度导爆管雷管和逐孔爆破技术的实际效果。

(2)两组试验的结果数据对比

第一阶段的试验主要是对比在爆破中分别使用高精导爆管与普通导爆管的产生的不同爆破效果,实验过程为一个月的时间。第二个阶段的试验,主要是在电铲生产处对比高精管与导爆索起爆所造成的不同程度的爆破效果,通过数据的对比分析,我们知道,高精管可以提高台班效率和纯作业时间。具体数据对比如表3所示。

四、结论

本轮文通过对两组试验的结果进行对比,得出了逐孔起爆技术以及高精度导爆管雷管能够提高矿山生产能力的结论。由于逐孔起爆技术的具有安全性好、操作简单、震动小,提高电铲效率等多个优点,在生产中使用逐孔起爆技术将会大大降低采矿成本。因此,为了能够促进采矿业的发展,提高企业的经济效益,应该大力推广使用逐孔起爆技术。

作者:张成忠 王辉聪 林野 陈亚强 单位:白山市江源区安全生产监督管理局江源县邮政局江源区林业局

(四)

一、玻璃钢锚杆的特点及应用前景

1、玻璃钢锚杆的特点具有良好的切割性能

玻璃钢锚杆重量仅为同等规格钢锚杆的1/4。在隧道和煤矿等狭小空间使用施工更容易,从而减轻工人劳动强度。价格低:玻璃钢锚杆刚开始在国内应用的时候,价格较高,质量较差,性价比不如金属锚杆。但是玻璃钢锚杆制造技术在我国进步很快,玻璃钢锚杆的价格迅速下降,目前国内玻璃钢锚杆比相同规格的钢锚杆价格要低,以直径?20mm,L=2000mm的锚杆为例,玻璃钢锚杆的价格比螺纹钢锚杆每套便宜8~10元。

2、应用前景分析

目前,玻璃钢锚杆的质量已经可以满足很多巷道的支护要求,同时它又具有价格低廉、重量轻、耐腐蚀、易切割等诸多优点,因此无疑具有广阔的应用前景。新型粗尾全螺纹式玻璃钢锚杆的研制成功,进一步提高了锚杆的质量,该锚杆生产方法简单可靠,势必会成为玻璃钢锚杆中的主流产品,得到广泛的应用。虽然玻璃钢锚杆应用前景广阔,但玻璃钢这种材料具有自身的缺陷,其抗剪、抗扭、抗弯能力差,而这种缺陷是不能通过简单地改变锚杆的结构或生产工艺而克服的,因此其应用范围还是会受到一定的局限,不可能完全取代金属锚杆。

二、玻璃钢锚杆在我国采矿工程中的应用

1、在煤矿中的应用

玻璃钢锚杆在我国的应用最早可以追溯到20世纪70年代,但那时玻璃钢杆体主要是采用手工糊制,性能及成本不能满足大量推广应用的要求,因此实际应用非常少。到20世纪80~90年代,由于认识到玻璃钢锚杆特别适合于高瓦斯矿井和回采巷道靠近工作面一侧的支护,煤炭科学研究总院北京建井研究所开始研究玻璃钢锚杆的生产方法,力求改变我国玻璃钢锚杆研究应用落后的状态。此后,到21世纪头几年,国内逐渐有一些煤矿开始试验使用玻璃钢锚杆进行巷帮支护。2000年,山西潞安矿业集团漳村煤矿将玻璃钢锚杆应用于回采巷道工作面侧帮支护中,并将其与另一种钢竹组合锚杆进行支护效果对比,结果显示,玻璃钢锚杆安装工序简单、锚固力强、预紧效果好、强度高,明显优于前者,另外玻璃钢锚杆还具有阻燃、抗静电、抗腐蚀的特点。2003年,晋城矿务局成庄煤矿进行了玻璃钢锚杆用于开切眼煤帮的实验,2004年,玻璃钢锚杆在山西阳泉煤矿集团,河南平顶山煤矿成功应用。在这一阶段,我国玻璃钢锚杆的制造技术还比较落后,玻璃钢锚杆强度不高,价格比传统的金属锚杆贵,但是由于玻璃钢锚杆具有可切割性,用于回采巷道靠工作面一侧的巷帮支护,采煤机回采时不用提前拆除采帮侧的锚杆,从而简化了生产工序,节省人力物力,经济效益也很明显。另外玻璃钢锚杆在切割的时候不会产生火花,在高瓦斯矿井应用安全性大大高于金属锚杆,因此还具有安全效益。我国玻璃钢锚杆的质量在短短几年内迅速提高,生产成本反而下降了。目前,玻璃钢锚杆的价格已经明显低于金属锚杆,而质量则比以前有很大的提高。国内生产的玻璃钢锚杆抗拉强度指标已经达到300MPa。

2008年以后,玻璃钢锚杆在我国的应用进一步得到推广,淮南矿业集团、鹤岗矿业集团、兖矿集团、山西西山晋兴能源有限责任公司、河北金牛能源股份有限公司等都对玻璃钢锚杆的应用进行了试验并取得了成功。其应用范围不仅仅局限于高瓦斯区域和回采巷道工作面侧帮,还扩大到了回采巷道的两帮。2011年,鸡西矿区进一步将玻璃钢锚杆应用范围扩大到巷道顶板的支护中,该矿区应用玻璃钢锚杆支护试验成功后,规定该矿所有煤巷、半煤巷的帮支护,综掘施工的尾排巷、高抽巷的帮、顶的支护都必须使用玻璃钢锚杆支护。可见,玻璃钢锚杆已经大受煤矿企业的欢迎。2011年,平顶山捷利德增强塑料有限公司开发出一种新型粗尾全螺纹式玻璃钢锚杆。这种锚杆是在全螺纹锚杆的基础上通过带螺纹的尾部螺纹模具进行模压尾部螺纹,尾部螺纹直径大于杆体螺纹直径,其结构改变了全螺纹锚杆螺纹不均匀、拉拔力低的缺点,具有承压能力更高、抗剪切能力更强、使用效果更好等优点。其在性能上明显比普通全螺纹玻璃钢锚杆优越。

2、在金属矿山中的应用

如今,玻璃钢锚杆在金属矿山,也有人研究使用它进行支护。马生徽、王文杰以高峰铜矿为背景,采用FLAC3D软件对钢质管缝锚杆与玻璃钢锚杆支护效果进行了对比模拟分析,结果显示,在相同的支护条件下,玻璃钢锚杆对巷道的支护效果略优于管缝锚杆,采用玻璃钢锚杆支护有利于发挥围岩自身承载力,可以用其代替钢质管缝锚杆用于围岩控制。邹常富等人在金山店铁矿开展了玻璃钢锚杆支护研究,将玻璃钢锚杆和螺纹钢锚杆做对比实验,根据对巷道收敛的监测,发现两种锚杆支护效果一致,玻璃钢锚杆完全可以控制巷道的变形。目前,玻璃钢锚杆在金属矿山的应用研究尚处于起步阶段,相信随着该项技术的进一步发展,玻璃钢锚杆在金属矿山中的应用也会更加广泛。

三、结论

(1)目前国内生产的玻璃钢锚杆质量较之以前已经有了很大的提高,可以满足大部分回采巷道的支护需求。玻璃钢锚杆应用范围虽然已经扩大了很多,但是目前该锚杆在煤矿的应用仍然局限于服务年限短的回采巷道的支护。

(2)新型粗尾全螺纹式玻璃钢锚杆,其性能比普通的全螺纹式玻璃钢锚杆更加优越。

(3)玻璃钢锚杆在金属矿山的应用也已经处于探索阶段。

采矿技术论文范文4

采矿工程是一项大工程,其涉及到的环节非常多,每一个环节都有需要注意的事项,其中有三个环节最为重要,一是井巷采矿,二是开拓巷道;三是采掘工作面。这三个环节的技术水平直接关系到整个采矿工程的进度,但是目前我国在采矿期间这三个环节都存在着不安全技术因素,如果没有预先采取解决对策,很有可能会危及到采矿工作人员的生命,而且也会影响到采矿的效率与质量,从而影响我国采矿行业的发展。在此,首先对采矿井巷施工中存在的不安全技术因素以及相应的解决对策进行分析,其主要涉及到如下要点:首先,弯道井巷施工期间,施工人员所选择使用的曲率半径存在着不安全因素,一般而言,弯道井巷施工人员会选择使用12m,也有可能会选择使用15m来作为巷道的曲率半径,这两种选择都比较适合应用在自粘式电动车运输中,但是如果运输方式发生了变化,这两个数值都需要相应的发生改变。通常实践分析,选择使用9m最为适合,但是很多施工人员所选取的数值却没有达到这一标准要求,通常情况下,都选择使用的是6m曲率半径,其导致的直接后果就是巷道拐弯的地方明显增大,不仅会出现断绳伤人的事故,而且也不方便运输,因此,如果是弯道作业必须保证其曲率半径合乎要求,最小9m,如果有特殊情况,也可以选择12m。其次,中部车场所选择使用的单道起坡存在着不安全因素,采矿区中部的车场是采矿工程中涉及到一个重点环节,在对其进行式设计时,应该多方面进行考虑,尤其是巷道起坡轨有所差异,该差异的不同也会影响设计方案的选择,通常情况下,主要两种起坡方式,一种是单道,另有一种是双道。通常而言,单道与双道相比,无论是设计,还是施工都相对要简单一些,因为双道起坡方式既需要设计固定道岔,也需要设计弹簧道岔,由此可见,如果没有必要,一般都会选择使用单道起坡方式,因为这种方式在节约成本的同时,也降低了工作人员的工作量,不过,如果打钩人员稍不注意,助推不当,则非常容易造成生命危险,因此要求设计人员在进行中部车场设计时,应该选择使用双道起坡方式,这样能够有效的保证空重车以及材料车能够安全通过,同时也不会威胁到相关人员的生命安全。最后,将车场设计到弯道巷道中存在着一定的不安全因素,一般而言,设计人员设计车场,不仅需要掌握采取上山方位,还需要掌握运输大巷的具体位置,很多设计人员通过了解调查通常会在弯道巷道的位置上来设计下部车场,这种设计产生的直接的危害就是司机视线受阻,影响司机与其他工作人员的交流,进而引发安全事故,由此设计人员应该将车场设计到直线的位置上,从而防止事故出现。

2开拓巷道工程施工过程中存在的不安全技术因素及对策分析

首先,下部车场轨道间的安全间隙过小,在巷道施工的过程中,设计下部车场时,通常把1.3m作为车场双规间的安全间隙,然而在实际施工过程中,很多矿井的安全间隙通常只有1.2m,这就导致当车场的运输任务比较紧张,尤其是运输车变形或材料车过宽时,车场双规之间极易发生挤碰而对工作人员的生命安全构成威胁。所以,在施工时还要充分考虑到超宽运输车可能通过的情况,尽量把安全间隙设置在1.4m左右,以此来确保施工工作的正常进行。其次,设计巷道时出现高度过低的情况,进行巷道开拓工作时,半圆拱形断面是首选的掘进方式,一般墙高都被控制在1.2m左右。但是在实际的施工过程中,为数不少的矿区并没有严格按照这一标准进行巷道的建设,很多大断面积的巷道的墙高仅有1.1m,这就直接导致了在巷道里架线时,达不到架线的安全高度和施工的安全标准,极大的提高了触电事故的发生率。所以,在设计巷道墙高时必须结合当地的实际情况详细分析。最后,设定巷道的腰线时存在不合理的情况,中线和腰线是井下巷道进行施工时用以完成施工控制的,中线的主要作用是能够对巷道的掘进方向进行指导,一般来说,需要在巷道的顶板位置或是棚梁上设置3到4个中线点,以正中或偏中线的形式展示,采用激光光束等方法检查掘进迎头的尺寸是否合理。所谓腰线其实是一种标示线,用以对巷道的标高和坡度进行合理的控制,可以用水平尺等施工工具延伸到掘进迎头的位置来探测腰线所在的位置是否合理。

3采掘工作面施工过程中存在的不安全技术因素及解决策略

3.1切眼和分斜坡在开口过程中出现的问题。

对采掘工作面的实际作业过程中,技术人员在设计切眼时,开口的方向并没有沿煤层的正倾斜方向,还有很多开口即使沿正倾斜方向,但是设计长度明显不合理,这就造成三角带煤柱容易发生跨帮问题。所以在施工过程中一定要严格按照设计标准进行切眼开口的设计,尽量避免出现质量问题。

3.2急倾斜煤层的主斜坡坡度过小。

在实际的施工过程中,需要设计好急倾斜煤层的主斜坡的坡度,然而即便有明确的倾斜角度作为参考,施工过程中也难免会出现一些问题,使得主斜坡的坡度不符合施工标准,即使受到自身重力的作用煤炭也不能自溜下降,降低了工作效率。

3.3改造眼的反眼坡度。

在设计改造眼时,相当多的矿区会把经济效益放在第一位,所以在设计改造眼时并不会综合考虑各方面的条件,有的甚至把改造眼的坡度设置到30度以上,并且有太多拐弯,给施工安全留下隐患。

4结语

采矿技术论文范文5

(一)概述

由于井下采矿具有作业人员在井下流动性大、地面人员难以及时掌握井下人员分布和作业进展情况以及下井后就无法确切地知道他们所处位置等特点,矿井一旦发生透水、火灾等事故时地面工作人员因不能实时了解井下情况,会给抢险救灾工作带来极大的困难。特别是在突发冒顶和人员被埋的紧急情况下,由于人工描述不清或不能及时精确、自动探测被埋人员的准确位置,在低效率的管理模式下丧失宝贵生命的有效抢救时间。井下定位系统的核心识别设备采用具有国际先进水平的SUPER-RFID技术,它能够及时、准确地将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统,使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹,以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时,救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形,迅速了解有关人员的位置情况,及时采取相应的救援措施,提高应急救援工作的效率。

(二)无线射频识别(RFID)技术

无线射频识别(RFID)技术,是一种电子标签或者无线标签,利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID已经在日常生活中得到广泛的应用,RFID的发展得益于芯片技术、无线技术、无线通信技术、数据交换与编码技术、信息化处理技术和计算机技术等关键技术的综合发展。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。成本的节约和效率的提升,促使RFID技术成为各个行业实现信息化的重要切入点。近年来,随着在物流、制造、公共信息服务等行业的广泛应用,RFID技术自身的产业化也在稳步发展之中,在行业中的应用也日益广泛和深入。同时,RFID技术开始与通信技术以及互联网技术融合,朝着构建一个实现全球物品、人员信息实时共享的物联网目标迈进,而这也正是RFID产业长远发展的动力所在。

(三)将RFID应用在矿井中的优势

随着科技的不断发展,将先进的科学技术应用到井下作业中,既能够有效地避免重大事故的发生或者将损失减小到最低,又能够提高生产效率。我国现已有多家矿山企业开始尝试RFID技术,来实现井下作业管理,这就是在RFID射频识别技术的基础上搭建的一条地面上下沟通的桥梁,使地面人员能够及时动态地了解井下人员、车辆、设备的身份、分布以及作业情况,一方面可以应用于井下安全管理,一旦有事故发生,地面人员可以准确、及时、快速地进行抢险救灾、安全救护等等;另一方面还可以改善井下的生产调度,通过动态地获取无轨运输设备的方位信息等,同时,该系统还具备人员考勤功能,亦可对进出矿场的人员及车辆进行身份识别,以保障矿场的生产安全和财产安全。

(四)井下定位系统构成及工作原理

1.系统构成

井下定位系统设备主要包括:中心站主机、数据通信服务器、人员定位系统、无线射频单元识别读卡分站以及识别卡、矿用人员管理系统软件、信息传输接口、通讯电缆、矿用隔爆兼直流稳压电源等组成。目前国内井下人员定位系统组成网络结构大部分是采用的RS485远传网络,它具有接线简单、传输距离远和可靠性高等特点。

2.工作原理

井下人员定位系统是根据现场实际情况和要实现的功能,在矿灯收发处、矿井出入口、各个巷道分叉口和作业人员可能经过的通道中安放若干个无线标识读卡分站(每一台具有不同的ID号),将它们通过网络连线与地面控制中心的计算机联网。每个井下作业人员携带的矿灯上安装一个具有唯一标示号的无线标签(标示号与标签携带人的身份、矿名、作业大队和班组在计算机数据库里唯一对应),当作业人员出入井下时只要通过或接近安装在通道内任何一个标识读卡分站,基站即会自动识别到路过人的标示号并立即上传到地面控制中心的计算机。计算机程序将无线标签的标示号(对应到个人)、无线标识读卡分站的ID号(对应井下的具体位置)、该基站返回的强度信号和确切时间等信息实时记录到数据库里,数据库管理程序可以对库里存放的信息很方便地进行查询、统计和生成报表等操作。如某个人目前所处位置的查询、某区域的人员情况统计并在基于地形图的背景上显示出来、地面人员对井下人员呼叫、井下人员向地面人员报警、利用统计和报表生成功能构成矿山考勤系统。除日常管理之外,最重要的是井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用,万一井下发生事故或灾难,可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况,考虑现场环境等多种因素,为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性,为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间,使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。

二、井下定位系统功能

井下人员定位系统可以实现的基本功能如下:

(一)通过矿区图形信息作为用户界面可以实时显示和查询井下情况。

(二)任何时间段(计算机由记录的)井下全部或某个识别读卡分站范围有多少人。

(三)每个人在井下任一时间用表格方式表示的活动轨迹。

(四)查询一个人当前的实际位置,查询一组人当前的实际位置。

(五)地面人员对井下人员呼叫或井下人员向地面人员报警,方便调度中心快速电话联系该人员和出现紧急情况时及时组织救援。

(六)井下人员在井下超过工作和升井时间自动向地面值班人员报警,便于管理者及时查明原因和组织搜救。

(七)查询相关人员在任一识别读卡分站的到/离时间和工作时间等信息,用于督促和落实重要巡查人员按时准点到位进行各项数据的测试处理,从制度和技术手段上杜绝人为因素而造成的相关事故隐患。

(八)井下人员总人数在巷道中的实时动态分布图,计算机程序管理背景是根据井下的实际现场情况制作的矿区巷道地理图,井下人员分布情况可生动形象地显示在屏幕上。

(九)数据库操作管理界面采用具有权限管理的基于局域网模式,可实现多点共享供多个用户同时在不同地点查看。

(十)自动统计算出各类人员井下的各类报表(月报、周报和日报,如果需要的话可以随时生成),如生产作业人员出入井时间表、出勤报表、加班报表、统计管理人员的巡查情况报表、请假和缺勤报表等,若有必要还可与工资报表系统提供软件接口。

(十一)参观访问人员所处位置实时监测,是否按要求到达指定区域或已进入危险地带。

(十二)一旦发生事故,能及时查出有多少人遇险,遇险人员在哪里和确定他们的身份。

(十三)抢险救援时采用手持移动搜救器,快速准确地识别遇险人员被埋人员具体地点、深度和方位,及时抢救有生还可能的人员,明显提高抢险效率和救援效果。

(十四)可实现井下设备管理包括井下车辆和其他重要移动设备的实时位置识别等。

三、井下定位系统的技术特点

(一)使用全球开放的ISM频段,无须申请和付费。

(二)多功能:实现了井下人员实时跟踪定位、辅助考勤、轨迹查询等重要安全管理功能。

(三)高容量:在井下可容纳数百个矿用型读卡器,以及大型矿业数万员工同时使用标识卡。

(四)无线标签与读卡分站之间可实现双向高速数据交换,透明/加密传送数据和信息,即应用灵活又保证了数据安全,为在人员定位网上扩展移动数据采集、地面井下双向信息交换和移动瓦斯监测系统提供了平台支持。

(五)多种技术集成:系统集成了RFID技术、无线数据传输、总线传输等。

(六)定位系统可以向目标发出呼叫信息,如一般呼叫、紧急呼叫、撤离呼叫等信息;可以呼叫一个特定目标,也可以呼叫多个目标(群呼);信息可以在第一时刻立即传达到每一个人,实现实时信息传递。紧急情况下,井下人员还可以通过便携式卡向系统发出呼救信号,从而得到其他人员的及时救助。

(七)通过系统采集井下人员的分布情况,支持事故后准确地判断人员所处位置,为实施应急救援创造有利条件。

四、井下定位系统作为辅助救援必要性

众所周知,国内矿山企业事故时有发生,如何加强安全生产和安全监督工作力度,当灾难降临后如何提高救援和搜救工作效率,这类问题涉及国家、企业和个人的切身利益,涉及建立和谐社会维护安定团结局面的大事。因此,国家各级主管部门和企业领导应该尽一切可能将这类问题解决好。井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用,万一井下发生事故或灾难,可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况,考虑现场环境等多种因素,为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性,为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间,使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。井下人员定位系统是整个矿山行业安全生产和稳定发展的需求,它可以提高安全生产和现代化管理水平,在灾害辅助救援时发挥重要作用。尽管目前井下人员定位系统还不像瓦斯监测系统那样已成行业的强制标准,但科学技术进步是矿山行业安全生产发展的必由之路,相信在不远的将来,它的技术会不断发展而其应用会得到进一步普及。

五、结论

采矿技术论文范文6

1.1单道起坡不安全技术因素

针对采区中部车场进行设计时,必须要以满足工程实际生产需求为基础,选择不同的措施来建设不同巷道的起坡轨,主要包括弹道与双道两种起坡方式。两种方式相比较来说,单道起坡方式要相对简单,并且工程量比较少,而双道起坡的建设要求则比较严格,需要设置一定固定的道岔以及弹簧道岔等。就现在采矿井巷工程施工,单道起坡方式为首选,因为其具备需要资金少、工作量低等特点。在建设单道起坡时下放空重车与材料车时,为了能够有效解决空重车在通过简易岔道易倒掉进入中部车场的问题,需要打钩人员在道岔位置给予一定的助推。但是如果选择此种方式,会加大对挂钩人员的安全威胁。为了能够更好的解决这一技术问题,在对采区中部车场进行设计时,可以选择用双道起坡的方式,可以提高空重车与材料车运行的有效性与安全性,减少对工作人员造成的威胁。

1.2弯道井巷采取曲率半径

对与采矿井巷的施工,对于巷道曲率半径一般会采用12m或者是15m,其能够更好的满足井下七吨架线式防爆电机车运输的数值。但是如果选择的是其他运输方式,还是设计此为曲率半径的话就不能满足工程施工的需求,而是应该选择9m曲率半径。在工程实际施工过程中,大部分的采矿井巷都是采取的6m曲率半径,这样设计的结果就会导致巷道拐弯处变大,在生产过程中就会容易出现使耙矸机钢丝因为磨损加剧而断裂伤人的事故。并且,如果井巷曲率半径设计的过大,在进行爆破处理后落下的矸石耙不到底,会增加巷道的坡度,增加了工程的运输难度。因此,在设计采矿井巷曲率半径时,应该以满足工程施工实际情况为基础,将其确定为9m或者是12m为佳。

1.3车场设计在弯道巷道中

在对车场进行设计时,一般情况下技术人员只会对采区上山方位以及运输大巷方位进行研究分析,将下部车场设计在采矿区的弯道巷道内部,而这种设计则直接会增大电机车司机的视野盲区,对于前方以及周边的警示信号等不能及时发现,很大程度上影响了司机与信号挂钩人员之间的信息交流,经常会因为交流不及时而出现一系列的安全事故。为了避免此类情况的发生,在设计下部车场时,应该尽量将其设计在直线部位,以免设计不合理减小司机的视野范围而造成安全事故。

2开拓井巷工程施工不安全技术因素

开拓井巷的设计施工中,经常会存在下部车场轨道安全间隙过小等不安全因素,如果不能掌握巷道的所有信息,就会导致在巷道设计过程中出现高度过低的情况,并且在对巷道的腰线进行设定时也存在很明显的不安全因素。只要是其中有一个环节存在不安全因素,就会影响整个采矿工程的正常进行。

2.1下部车场轨道间安全间隙过小

对于下部车场的设计,车场双规间隙一般确定为1.3m,但是在实际施工中很多矿井的安全间隙仅有1.3m。在这种施工的情况下,一旦车场运输任务重,并且运输车变形或者材料车过宽的情况下,很容易因为双轨之间的挤碰而威胁到工作人员的人身安全。因此,在对下部车场进行设计时,必须要充分考虑超宽运输车可能通过的情况,增大双规间隙到1.4m左右,确保运输工作能够正常进行。

2.2巷道高度过低

巷道掘进施工一般都是采用砌碹支护开拓作业的方式,半圆拱形断面首先的也是掘进方式,一般情况下会将墙的高度控制在1.2m上下。就采矿井巷实际施工情况来看,存在少数的矿区没有采取规定的方式来对巷道进行开拓,很多大断面积的巷道墙高为1.1m左右,这样在巷道进行架线时,高度不能达到架线以及施工的安全标准,在后期的施工过程中很容易就出现触电安全事故。因此,在对巷道进行开拓施工时,必须要严格结合当地实际情况来进行综合分析,确定最终的巷道墙高,保证其能够满足工程施工的安全需求。

2.3巷道腰线设计不合理

中线与腰线主要对井下巷道进行施工控制的,其中中线的主要是对巷道的掘进方向进行指导,一般情况下应在巷道顶板位置或者是棚梁上设置3~4个中线点,选择用正中或者偏中线的形式来表示,而设备可以选择激光光束的方式来确定掘进迎头的尺寸是否合理。而腰线的作用主要是完成对标高与坡度的控制,以水平尺等施工工具延伸到掘进迎头的位置来探测腰线所在位置是否合理。在实际施工过程中,一般都是在间隔30~50cm的位置用测量一起设置一个中腰线。并且针对煤层较厚的区域,为保证掘进的正确性,还需要对巷道进行分层,在开采难度降低的情况下,巷道的压力也会增加,而支架承受压力过大发生变形后就会对设置的中线点造成影响,使其不能够完全保证在同一水平线上,进而会造成巷道施工质量减低。并且,在实际的巷道施工过程中,受地质地形等因素影响比较大,往往会造成施工方位的变化,为了保证工程施工质量,需要将拐弯处的曲线巷道半径以及转角等转化为切线或者弦线。

3采掘面不安全技术因素

采矿工程采掘面的工程施工,也会存在一定的不安全技术因素,例如急倾斜煤层主斜坡设计中存在的坡度过小不安全技术因素,以及存在切眼与分斜坡开口的施工问题,还有改造眼拐弯处过多以及反眼坡度设计过大等问题等,都会对工程的安全施工造成不良影响。

3.1急倾斜煤层主斜坡坡度过小

为满足工程安全施工的要求,在对采矿井巷采掘面进行设计时,必须要通过全面分析后做好对急倾斜每层主斜坡坡度的控制。但是在实际施工过程中,即便是有明确的倾斜角度作为参考,也会出现各种各样的施工问题,最终导致主斜坡坡度不能够满足工程建设要求,导致煤炭在受到自身重力影响后也不会出现下降,很大程度上影响了工作效率。

3.2切眼口及分斜坡开口

矿井采掘面进行切眼开口设计时,如果没有按照每层正倾斜的方向进行设计,或者是沿着要求的方向设计但是最终确定的长度不够,形成的三角带切眼,很容易就会出现煤柱垮塌的现象。因此,在对采掘面切眼口进行时设计时,必须要严格按照相关要求来进行,以免因为设计不合理而出现各种质量问题。

3.3反眼双向施工

从布置在巷道底层的煤层底板来看,如果采用反眼双向施工的方式,经常会因为放炮震动而对反眼头煤柱造成影响,甚至会因为空顶过大的原因,最终导致垮帮问题的出现,无法进行正常的维护工作。在对采掘面进行此项施工后,往往会在本区段回采完成后,无法保住煤柱,在二段回采过程中将会出现窜矸问题,进而会对工程的正常开采造成负面影响。因此,为保证工程的顺利施工,确保煤柱不会受到损伤,在反眼头施工时,应该选择单向施工的方式,以此种方式来保证回采与正规推采都能够顺利进行。

4提高采矿工程安全性改进策略

4.1井巷工程施工安全策略

对于井巷工程施工时,在设计中部车场时应该选择单道起坡的施工的方式,可以确保采矿井巷工程中部车场设计与施工工作的顺利进行,并且可以降低施工成本,重要的可以避免空车在道岔行驶过程中发生倒掉,保证挂钩工作人员的生命安全。为保证采矿工程的安全施工,要求设计人员必须要对矿井进行全面分析,将巷道曲率半径控制在12m左右。并且下部车场的谁及应该尽量避免将其设计在弯曲巷道中,将其设计在直线巷道中,避免对电机车司机的视野造成影响而发生安全事故。

4.2开拓巷道施工安全策略

在对下部车场轨道进行施工时,应加强对双规之间安全间隙的控制,为避免受运输车重量过大或者是运料车过宽等因素影响,造成双规挤压而产生安全事故,应该将双规间隙控制在1.3m以上,大概1.4m左右为佳。另外,采矿巷道施工一项的安全措施就是保证用电安全,为了确保线路的架设高度达到安全标准,必须要确保巷道墙高能够满足施工要求。另外,应该加强对中线以及腰线的控制,保证掘进工作面的正常。

4.3采矿工作面安全策略

采矿工作面的安全技术策略,需要结合存在的不安全因素进行分析,在全面了解矿井工程实际情况后,以满足工程正常施工为根本目的,采取最有效的施工技术。例如针对三角带煤柱垮帮事故,在施工时应该严格按照规定对切眼的开口进行操作,保证施工中切眼开口长度、方向以及各项参数都能够符合施工要求。

5结束语

采矿技术论文范文7

(1)构建良好的通风布局。

在开采地下矿山时会受到地理位置的极大影响,在我国大部分矿体的矿产资源都埋藏较浅,而且各个矿区并不集中,这种问题会影响矿山通风,这就需要重视通风的布局,要构建风区式的通风系统,这样才能有效缓解经济上的巨大压力,不断提高技术水平。

(2)构建良好的通风网络。

现在大部分矿山企业在地下矿产开采过程中通常运用的是网络模式的通风系统,这种方式可以有效提高工作效率。通过优化通风网络,就可以有效降低通风网络的消耗。一般在实际工作中应用到的通风网络有三种,即自然风网络、控制型通风网络以及一般型通风网络。这几种通风网络可以通过了解各分支的已知风量和各风机在工作时的风压,采取非线性规划的方式来处理。这种方式就可以了解风机和设施的位置,平衡回路风压。

(3)合理设计风道。

工作人员在设计风道时必须要全面考察,要合理规划风道的半径、断面以及风阻之间的关系,合理规划风道。在设计主干道过程中首先要考虑好风道断面,要将其设计为圆形。之所以要选择圆形的断面是由于圆形相对半径比较大,比较适合矿山发展。在设计风道时要采取相应的措施在表面进行衬砌,这样才可以有效减少风道表面存在的摩擦力。但是在修建专用风道时要采取其他的方式,要考虑其他因素,主要包括以下几个:一是拉格朗日乘数法。这种方式是通过寻找一种或者多个变量和限制条件来控制多元函数的极值。这种方法在计算时可以不考虑通风电费;二是平松良雄法。在应用这种方式时并没有将巷道维护的费用考虑进去,所以这类方式更适合在修建单一井巷的断面过程中;三是动态分析法。在这种方法下考察的是动态信息,要将不同时期风道的因素指数值进行全面的比较,并且计算出比率,并且通过对比得到相关的变化因素,此外在应用这种方式时还应该考虑风道的服务年限以及资金的时间价值;四是通路法。这类方式在应用过程中考虑了通风网络中各种风路存在的阻力,通过这种方式可以有效提高工作效率,还可以合理控制经济投入的费用,可以将工作成本控制到最低。

二、有效优选风机的方式

在矿山建设过程中矿井主扇占有重要地位,是矿山的“肺脏”。但是在整个矿山的通风系统中主扇的能耗量最大,占有90%以上。在我国,从50年代以来就一直使用仿苏70B2型风机来进行地下开采矿山。这种机器的风机轮毂相对比较大,而且气动性比较差,和现实使用的通风网络不符合。所以,这种机器的工作效率比较低,消耗的能量大。为了进一步满足矿山建设需要,各工矿企业不断改善这种风机,改善风机性能,有效的提高了良好的节能效果,达到节能目标。尤其在国家明令该风机为淘汰产品以后,加大了研制开发新型替代产品的力度,在不长的时间里,研制出了K系列、FZ系列和FS系列等适合于地下开采矿山的通风设备。这种新型的风机可以有效改善叶型参数,这种风机的气动性比较好,风量也比较大,风压相对比较低,效率比较高,另外,这种风机的噪音比较小,能够消除传统风机的驼峰现象。所以,这种风机的结构与其他相比更加简单,在安装上也比较简单。这种风机的优点很多,所以很快就取代了老式的风机。这些风机不仅与地下开采矿山网络特性相匹配,而且节能效果十分明显,创造了很好的经济效益和环境效益。因此,改进、更新陈旧过时的通风设备是改善矿井通风的重要途径。风机优选是从各种型号的风机中选出与通风网络相匹配的风机,使其满足工作面供风要求,且能耗最小。使用计算机优选风机可使该项工作更为快捷有效。多级机站通风方法是一种在通风系统内由多台风机并联组成的各级机站再串联的通风方法。

三、采用适合的通用构筑物

在构建通风系统时可以通过合理选择构筑物的方式,这种构筑物可以有效调节和控制风流,合理减少通风能源的消耗。特别是在使用压入式通风方法时,很容易出现主风道风门损坏的现象,这就破坏了风流的稳定性,破坏了通风系统的平衡,所以,在实际操作过程中尽可能要制定完善的设计方案,要注重设计工作,选择适当的风门。所以在工作过程中要重视通风部门的维护和维修工作,这样才能够保证通风系统的稳定性。另外在实际应用过程中也会选择抽出式通风系统,在应用过程中必须要采取相应的方式来避免出风井口被损坏,这样才能够杜绝可能出现的安全问题。

四、结语

采矿技术论文范文8

煤矿的绿色开采技术正是基于低碳经济的背景所产生的。作为世界煤炭大国,每年世界前三位的煤矿开采量与生产量必然会带来矿区生态平衡的严重破坏,所以重点研究绿色开采技术,打造带有循环性的绿色环保经济工业产业带是我国煤矿资源开采产业的必经之路。绿色开采技术的原则就是要体现开采工业与生态环境二者兼容的可持续发展,在保证高效率的同时,还能做到低排放。所以煤矿的绿色开采技术涉及到土地、河流、建筑物保护、生态环境恢复、矿区资源安全检测、保水开发技术等多个方面。

2煤矿绿色开采的技术体系

煤矿绿色开采技术从广义上讲是在开采时要尽可能降低对环境和其他资源的污染等不良影响,从而获得最大的经济效益和社会效益。具体讲,煤矿绿色开采技术体系主要包括以下内容:首先是“保水技术”,即对水资源的保护。其次是通过离层注浆、填充和条带开采来保护土地资源和建筑物。第三点是安全合理地从矿井保护层及安全面抽取大量瓦斯,避免施工时发生突发爆炸等危险,同时也达到了煤矿与瓦斯共同开采的目的。第四,为了保护煤层巷道安全的支护技术与减少矸石排放的技术。第五,地下气化技术。这五种技术共同构成了煤矿绿色开采技术整体体系。实际上,由于煤矿开采所导致的环境变化与安全问题都和开采后所造成的地质岩层运动有关,因为岩体岩层被开采所破坏。所以煤矿的绿色开采技术主要要基于以下几点理论来展开,首先就是开采之后岩层内可能存在的“节理裂隙场”分布和离层规律。其次是岩体由于受到应力而被破坏,所以必须通过岩层的控制技术来保证岩体不会被进一步破坏。最后是要研究开采对岩层地表移动所造成的影响规律。

3绿色开采技术的应用实践

3.1关键层理论

岩层在煤矿开采时受到巨大应力,导致被破坏,所以必须采用控制技术来保护岩层。近年来为了突破这一难题,岩层的关键层理论应运而生。关键层理论之所以被提出,就是为了研究覆岩中硬度较高的厚硬岩层可能在开采过程中出现的节理裂隙,这些裂隙的分布对瓦斯抽放、保水工程以及开采沉降控制可能产生影响。所以,关键层理论可以被视为煤矿绿色开采技术的理论基础。

3.2卸压瓦斯抽放方案的优化

经过不断的实践得出结论,如果煤层开采导致岩层出现移动,即便是渗透率极低的煤层,其渗透率也会骤增数十倍甚至百倍,这就为煤层的气送运移及开采创造了条件,所以煤层的瓦斯抽放应该是我国煤矿绿色开采技术的主要途径之一。因为煤矿绿色开采技术与关键层理论的核心思想就是将煤层气作为一种资源充分利用于采煤过程中,通过岩层的移动和对瓦斯抽放的卸压作用来优化抽放方案,进而提高瓦斯的抽出率。所以要做到煤炭与煤层气的双向共采,就必须在开采过程中形成采瓦斯和采煤两套系统。借助岩层运动的规律与关键层理论中节理裂隙场的分布规律来抽放瓦斯。

3.3具体实践应用

通过关键层理论中的采动裂隙分布规律,建立了抽放瓦斯的O形圈理论,在我国淮南、阳泉等重要矿区已经投入试验和应用,O形圈理论也是瓦斯抽放钻孔位置选择布置的理论依据。另外,邻层开采煤层的下位关键层会产生破断运动,这种运动有利于控制煤层裂隙的发育。例如阳泉3矿的13煤综放面,初期开采时它的上邻近层在瓦斯卸压及抽放时会遵循抽放孔巷随着开采进程由采空区中部移动到O形圈内的规律。所以阳泉3矿13煤的综放面邻近层的瓦斯卸压就应该采取瓦斯向高抽巷布置的方案进行优化。最后是煤炭的地下气化技术,这是一种整体性很强的绿色开采技术。它对于水资源的保护很看重,比如通过对煤炭进行控制性燃烧来控制地下煤炭气化所产生的苯与酚对地下水资源的污染,以及因为煤炭燃烧所形成的二氧化碳的抽放处理等等。

4结语