煤矿采矿方法范例6篇

煤矿采矿方法

煤矿采矿方法范文1

关键词:煤矿采掘;煤矿开采工艺;方法

煤矿开采技术的运用与人们的生活紧密相连。随着现代化社会的不断发展,人们需要越来越多的矿产资源,因此煤矿开采行业开始关注高效的煤矿开采技术。相关人员正在努力提升采矿的水平与数量,并且在采矿区域科学的采矿。如果盲目开采资源,会严重影响到自然环境,导致一些开采问题。现阶段,我国的煤矿开采技术的发展空间还比较大。本主要分析了煤矿采掘中的采矿工艺方法,具体内容如下。

1 煤矿采掘中的采矿工艺

煤矿行业会根据不同的地区,采用不同的采矿工艺,保证科学的开采资源。在维护自然环境的基础上,创造经济效益。

1.1 露天开采工艺

在开采煤矿资源的过程中,一种普遍的开采工艺是露天开采。它是按照煤矿的层次,先在浅层地区开采,再在深层地区开采。在预备煤矿资源时,相关人员应该先让上层岩层变得松动,然后再采用先进设施展开开采工作,最后再通过采矿设备把煤矿资源运往指定位置。露天开采工艺在安全性和所用成本上有优势。然而,这种开采工艺比较粗犷,外界条件又无法控制,因此,在开采的过程中经常会出现不规范的情况。使用大型机械设备来进行开采,不但会占用大量的土地资源,还会在一定程度上破坏土地,不利于所在地区生态环境的建设。

因此,煤矿单位在采用露天开采工艺的过程中,应该尽量维护自然环境,避免对环境造成污染。在具体的施工中,还需要做好安全防范工作,保证人员的安全,有利于提高煤矿采矿的效率。

1.2 极倾斜煤层开采工艺

极倾斜煤层开采工艺指的是,在露天开采或者地下开采矿产资源的过程中,在倾斜角超过45度的位置上进行采矿。相关人员实现应该仔细调查开采渔区,根据开采工艺与工作实践,合理的规划煤矿管理工作,以此提升开采的效率。但是,倾斜角度偏大,也会增加危险性,削弱支架的稳定性。因此,应该运用精湛的采矿技术与科技化的开采设备进行开采工作与管理。在进行极倾斜煤层开采时,监管人员要对开采地区进行实时监控,以确保施工人员人身安全。监管部门要对煤矿开采的通风质量进行测评,以此确保工作环境的安全,同时还要不断完善相关管理体系,以确保极倾斜煤矿开采技术的合理应用。

1.3 井下开采工艺方法

煤矿井下开采是指对倾斜角度在10度以上的煤层进行开采的模式,这需要有关部门对矿区进行不同区域的划分工作,分别采取不同的方式进行开采。而煤矿开采前要提前进行矿井的搭建工作,以确保矿井开采过程中的硬件与软件相配合,从而提升煤矿开采质量与工作效率。针对不同区域要结合实际情况改进开采技术,按照水平线次序,依次进行各区域的煤矿开采活动,以确保煤矿开采质量与数量。但由于井下工作需要电力的配合,较露天开采而言,井下开采的投资成本较大,且施工人员的人身安全也是井下工作的一大问题所在。井下开采可以根据矿井实际情况分为水采与旱采两种不同方式,根据当地矿井实际情况决定两种开采方式的选择。井下施工中要尽可能在节约成本与人力投入的前提下,保证煤矿产量与施工人员生命安全。施工人员要在开采过程中,时刻注意周边环境,以确保自身安全。相关部门单位也要加强实时矿井监控,积极组织施工人员进行安全意识培训,从根本上提高工作人员的安全意识,进行规范的操作,从而降低安全事故发生几率。

2 新型煤矿采矿工艺

2.1 伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺

在开采煤矿资源的过程中,煤层倾斜角会在很大程度上影响到所在区域的高度。但是伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺能够使采煤工作面的角度缩小。因为煤层的倾斜角和缓斜会导致开采效率降低,这会延误煤矿的开采时间。因此,在需要的时候可以采用伪倾斜柔性掩护支架采矿工艺,这样可以为开采人员提供安全的工作环境,还能够降低工作量,将繁重的顶板工作变得简单。

2.2 刨煤机

刨煤机采煤工艺的运用,可以有效提高开采工作的效率。并且,在中等煤层第一次开采的过程中,刨煤机采煤工艺的效果很显著。刨煤机刀截面的深度相当于煤层的250毫米。运用支架控制体系和智能操作系统的协调运行,可以达到自动化开采的目的。与滚筒采煤机相比,刨煤机工艺比较简单,而且很容易掌握操作方法。并且,在适应刨煤机的过程中,工作人员只需使用绳子进行牵引就可以开始开采煤矿资源。或者,在铠装输送机上来焊接导轨。

2.3 小阶段爆破落煤采煤法

小阶段爆破落煤采煤法是将区域内的煤矿分为多个区域,并进行的无设备、无支撑、无保护和无人员的煤矿开采方法。新开采及时的应用,需要达到一定煤矿要求才可以真正落实,例如:新技术的应用需要煤层厚度达到3.5至7.5米,还要保证顶底板不容易脱落。这种煤矿开采方式最大的优点就是安全性高,工程效率相对较好,不需要过硬的操作技术水平,还可以降低人力与经济成本的投入。但同时也存在一定弊端,比如通风性较差,回采率偏低,在风流分配过程中也存在许多困难。根据我国相关规定,煤矿的开采除非难以使用机械,才可以进行爆破开采,从而导致小阶段爆破落煤采煤法的进一步发展存在很多阻碍。

2.4 炮采放顶煤法

炮采放顶煤法多适用于煤层厚度达5米以上的倾斜和极倾斜煤层,使支柱与顶梁之间形成的滑移顶梁,在前梁与顶梁之间的弹簧上经过,并进行相互连接。而支柱部分在比例上与其他因素相比较为可靠,后梁安置尾端,前梁安置挑梁,可以从根本上解决支架不够稳定的相关顾虑,且因为支架质量较轻,安装与拆卸工作都很简洁,适应性超强。

结束语

综上所述,随着煤矿开采工艺的不断更新,开采难度逐渐增加,煤矿开采行业人员开始重视更新开采工艺与方法。并且,积极运用新型的开采技术与相关设备,以此提升开采工作的水平与效率。在实际开采的过程中,如果发现任何问题,开采人员应该采取有效的方法解决,增强煤矿资源开采的安全性,为煤矿企业创造良好的经济效益。同时,还需要充分考虑到我国资源的现状,科学的开采煤矿资源,不仅需要维护自然环境,还需要为企业的效益提供保障,推动企业的稳定发展。

参考文献

[1]马宁,马晓波.煤矿采掘中的采矿工艺与创新方法分析[J].能源与节能,2014(8).

[2]任宏超.煤矿采掘中的采矿工艺与方法分析[J].化工管理,2014(12).

[1]牛俊伟.煤矿采掘技术的新思路探讨[J].能源与节能,2016(01)

煤矿采矿方法范文2

摘要:煤炭资源从浅部开始开采,随着煤炭采出,开采煤层的埋藏深度必然要增加,开采规模扩大和机械化水平提高加速了生产矿井向深部发展。随着世界国煤矿开采规模的扩大 ,开采深度的逐渐增加 ,深部开采中遇到的各种技术问题日益增多 。煤矿深部开采存在地压大、地温高、瓦斯含量大的特点,在开采过程中存在很多问题,巷道维护和工作面支护问题困难;温度过高工人工作环境艰难;瓦斯含量过高,在处理瓦斯及预防管理环节复杂。本文通过对煤矿深部开采存在问题、主要特征、深井矿山压力控制以及未来发展趋势做以详细介绍。

关键词:煤矿;深部开采;巷道维护;矿压控制

0 引言

煤矿深部开采技术是当今世界主要深井开采国家(如德国、 原苏联、 波兰等)十分关注的问题之一。随着我国煤矿开采规模的扩大,开采深度的逐渐增加,深部开采中遇到的各种技术问题日益增多,对当前的煤矿生产和今后矿井建设的影响日趋严重。因此,研究深部开采问题,对安全、 经济、 合理地开发深部煤炭资源无疑有特别重要的意义。

1 国内煤矿深部开采的现状

煤炭资源从浅部开始开采,随着煤炭采出,开采煤层的埋藏深度必然要增加,开采规模扩大和机械化水平提高加速了生产矿井向深部发展。煤矿深井开采是世界上大多数主要采煤国家目前和将来要面临的问题,我国东部地区经济发达,能源需求量大,矿井延深速度快,一些国有煤矿已开始转向或即将进入深部开采。

2 煤矿深井开采的发展前景

煤矿深井开采技术是当今世界主要深井开采国家(如德国、俄罗斯、波兰等)十分关注的问题之一。它们在深矿井开采的地压控制、制冷降温以及瓦斯管理等方面做了大量研究,并取得了许多成功的经验。我国是世界第一产煤大国,据煤炭资源开发和资源保护研究指出,在我国预测总储量中73.2%埋深在1000m以下,浅部储量较少。随着我国煤矿开采规模的扩大,开采深度的逐渐增加,深部开采已经成为煤矿生产的必然过程。

3 煤矿深井开采的主要特征

3.1 地压大

(1)原岩应力。(2)岩体塑性大 。(3)矿山压力显现剧烈。

3.2 地温高

一般情况下,地温随深度增加而呈线性增加,其增高率用温度梯度(℃/hm,hm=100m)表示。在深矿井开采中,矿井温度一般都比较高,会影响人体健康,有时甚至会远高于人体所能承受的最高温度。

3.3 矿井瓦斯大

(1)矿井瓦斯(绝对)涌出量大。(2)瓦斯突出(煤与瓦斯突出)频度大,突出的量大。

4 煤矿深部开采存在的问题

4.1 煤岩破坏过程强化,冲击地压危险性增加

我国发生冲击地压的深度在200~1000m,由于开采深度的增加,煤岩体应力升高,有冲击地压危险的煤层数量增加,有冲击地压的矿井逐渐增多。发生冲击地压矿井50年代为7个,60年代为22个,目前已增加到33个。经调查发现,冲击地压发生的次数、强度和危害程度随深度的增加日趋严重。

4.2 瓦斯压力增高,煤与瓦斯突出危险严重

我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一,截止1986年,已发生突出的矿井200多个,突出次数约为12000次,约占世界发生总突出次数的1/3。从国内外开采实践上看,矿井深部开采时瓦斯涌出量一般比较大,煤与瓦斯突出的问题已成为深部开采中不容忽视的重要问题。经研究表明,我国煤矿煤与瓦斯突出有随采深增加而瓦斯压力增高,瓦斯涌出量增大的趋势。

4.3 矿井生产费用升高,经济效益下降

随着采深的增加,勘探强度加大,地压、地温升高,冲击地压及煤与瓦斯突出危险增大,相应的要采取一系列措施,如增加设备,加强支护等。同时,井下需要维修的巷道长度增加,到工作地点的距离和时间增加,提升高度大、时间长,主副井提升系统、排水系统环节增多,通风系统趋于复杂。这些都导致煤炭生产成本增加,吨煤成本生产费用提高,经济效益迅速下降。[1].

5 煤矿深部开采矿压显现规律与控制

5.1 煤矿深部开采矿压显现的基本特点

开采深度的增加是矿井生产的自然规律,随之而产生岩石温度增加,地压增大,岩石破坏过程强化,巷道围岩变形剧烈,冲击地压强度增大和频度增加等自然现象。它将严重影响着煤矿的安全生产和经济效益。

深部煤层开采复杂化的主要影响因素是矿山压力,在高应力作用下,围岩移动更为剧烈,巷道产生变形和破坏也更为严重,巷道围岩变形速度快、变形量大,巷道周边变形范围大;巷道对支架的工作特性要求高,初撑力、工作阻力和可缩量均大,即使开掘在底板岩石中的巷道,用拱形金属支架和各种结构封闭式支护的巷道有时也遭巨大变形。巷道从使用期间维护困难已发展到掘进期间维护困难,掘出后废弃的巷道增多,巷道掘好后不久将失稳,围岩收缩变形较大,其巷道稳定性随深度增加而逐渐恶化,使深部巷道的维护费用剧增。

5.2 煤矿深井巷道的矿压控制

1)优化巷道布置

采准巷道的布置应避开煤柱集中应力、构造集中应力、采动应力的影响,选择在岩性较为稳定的岩石中。深部采区主要准备巷道应以岩巷为主或至少布置一条岩巷。随着深度的增加,回采工作面推进后煤体塑性区增加,致使区段煤柱留设宽度随之增加,为保证采区回收率,减少巷道维护,工作面回风(运输)平巷宜采用无煤柱护巷的形式。巷道施工在遇到以压应力为主的褶曲、逆断层时,巷道方向尽量与褶曲轴或断层走向垂直或斜交;在遇到以拉应力为主的正断层时,巷道方向则与断层走向一致或斜交,从而达到减小矿压显现的目的。回采巷道布置的方位应使工作面离开断层推进,使采区一翼内工作面同向推进。避免巷道相向掘进和巷道近距离平行布置,减少相交巷道(或避开锐角),从而减小应力集中,减少发生冲击地压的危险性。

2)改革巷道支护形式

对国内外大量深井开采矿井的研究表明,布置在中硬以下岩层中的巷道变形破坏严重(特别是受采动影响后),当采深在800~1000m以上时,在中硬及中硬以上岩层内布置的巷道,若采用传统的支护方式,巷道维护仍很困难。因此,深井中,除要求合理布置巷道位置外,还应根据深井矿压特点,巷道支护必须满足既能加固围岩又能提供较大的支护力、具有较大的可缩性和一定的初撑力等要求,根据围岩状况和巷道条件,采用不同的支护形式。

5.3 煤矿深井回采工作面的矿压控制

1)深井回采工作面矿压控制的特点

深部采场矿压控制特点由深部采煤工作面顶板岩性变化特点和可能发生的冒顶事故类型决定。经调查,深矿井开采煤层的顶板岩性变化随着采深增加,顶板岩层有逐渐变碎和强度降低的趋势;随采深增加,断层、裂隙、层理和节理逐渐发育,同一层位的岩层分层厚度逐渐变薄,弱面增多,采场顶板悬顶长度逐渐减小,由不容易垮落变得容易垮落;在顶板岩层变碎和强度有所降低的情况下,深井采场出现漏垮型冒顶事故的可能性加大。[2]

6 结论

煤炭资源从浅部开始开采,随着煤炭采出,开采煤层的埋藏深度必然要增加,开采规模扩大和机械化水平提高加速了生产矿井向深部发展。问题是不仅是目前一些深矿井面临的问题 ,而且从长远看 ,它将是我国今后进一步开发利用深部煤炭资源的带有战略意义的问题。煤矿深部开,巷道无论采取何种支护方式,巷道断面的设计都应考虑顶底板的移近量和巷道断面的收缩量;扩大巷道断面和巷道高度,一般断面增加20 %~35 %,中高增加30 %以上。减少围岩变形量的有效措施。一是增加支撑强度;二是采用混合支护 ,如锚、 支、 锚、 网、 喷等支护方法。

参考文献

煤矿采矿方法范文3

[关键词]煤矿;新技术;方法

中图分类号:TD823.49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0324-02

煤矿开采技术和改革随着当今科技经济发展新形势以及地方煤矿的发展需求影响而必须面向经济建设主战场,使其能够在煤炭开采技术的前沿有立足之地,并且能够对解决煤炭工业工程的实际问题起到一定的作用。因此,如今越来越多煤矿采矿技术和开采方法被广泛应用,它们也会起到越来越重要的作用。

一、我国的煤矿的现状

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。

二、适用于我国煤矿采矿中的新技术

生产能力较小的煤矿、复杂的地质构造引起的煤层赋存变化大、急倾斜煤层和薄煤层占了一定数量,这几点给许多地区的开采都带来了较大困难,因此,为了使矿井的高产高效得到提升,对于采矿技术的分析和开发就变得至关重要了。单一长壁采煤方法对于煤矿而言已经日趋成熟,像是放顶采煤技术、采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法应对急倾斜煤层、小阶段爆破落煤等采煤方法就是现今主要发展的几种方法。

(1)采煤技术中的炮采放顶煤。首先就是主要针对煤层厚度为5m以上的倾斜和急倾斜煤层的滑移支架放顶煤采煤法。是由顶梁和支柱两个部分组成滑移顶梁,顶梁和前梁弹簧钢上必须有前梁和后梁经过,或者说是与导向槽连接,且有2―5个数量不等的液压单体柱为其支架的支柱。除此之外,其探梁或者是挑梁是可以安置在前梁前端的,尾梁是可以安置在后梁尾端的。这样的滑移顶梁支架不仅具有比例安全可靠的优势,而且还具有可以自移、较轻的质量、简单的结构、拆卸安置便利、较低本钱、较强适应性等优点。因此,这是适合广泛推广运用于中小型煤矿中的开采技术。但是,就工作面而言,其偏低且较差稳定性的支架初撑力和工作阻力,这是滑移支架开采所面临的主要难题。第二个就是二型钢梁放顶煤开采,它是将二型钢梁、单体液压支柱对棚架设的方式采用至二型钢梁放顶煤上作面支护,将放炮落以及人工破网放煤采用至工作面,并对其进行分别采放。这类应用比较适合于乡镇煤矿、煤层变化较大赋存条件或者是较低水平技术的地区。

(2)采煤技术中的伪倾斜柔性掩护支架采煤法。煤层倾角的大小决定了这种采煤法的工作面区段高度,其工作面的倾角会随着伪倾斜柔性掩护支架采煤法而变缓,加上其较长的工作面,从而其长壁采煤法巷道部署、生产系统简单以及掘进率低的相关系列特征都是由于具有缓斜、倾斜煤层导致的。为了达到隔开工作空间和采空区的目的,将这种采煤方法应用于掩护支架是极为合适的,它不仅能将复杂顶板的办理工作大大简化,还能够创建一个良好的条件保障生产安全,将工作面煤炭自溜,使得劳动强度减弱。对于开采倾角大于印而言这种伪倾角柔性掩护支架采煤法是最合适不过的了。

(3)采煤技术中的小阶段爆破落煤采煤法。将区段内煤体分成多个小区段而进行的无人员、无设备、无支护这样“三无”的工作面开采采煤方法被称之为是小阶段爆破落煤采煤法。对于开采倾角大于400的范围、厚度为3.5-7.5m且顶底板不易滑落的不规则煤层,最适用的采煤技术就是小阶段爆破落煤采煤法,比如说是低瓦斯矿井。较好的安全性、简单的回采工艺、较高的工效是它的优点特征,而相对的缺点就是较低的回采率、复杂的通风系统以及较困难的风流分配。

(4)采煤技术中的刨煤机采煤方法。刨煤机开采技术不仅对于煤炭生产效率的提升有着很大贡献,同时它也是中等及薄煤层开采初次进行成功的技术典范。其每刀截深根据煤的硬度可达到250mm,智能驱动系统是现今工作面输送机和刨煤机所广泛采用的系统,加上有支架控制系统的可靠配合,使得工作面采煤的全部自动化得以顺利实现。刨煤机相较于滚筒采煤机而言是比较简单的,滚筒采煤机是需要有专人根据可弯曲铠装输送机的平面进行“找平”,而刨煤机仅需要由一根无极绳对机体进行牵引,在可弯曲铠装工作面输送机上焊接导轨,使其割煤由工作面端头开始沿导轨滑行。

三、对采矿方法的简单分析

采矿方法发展到今天已经有超过100种,像空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法是目前最流行的以采矿过程中的地压管理方式为依据的三种方式。但是,当采矿方法运用不当时是会导致危险和危害出现的,以下将对其进行简单分析:

(1)为矿体开采带来不便与难度且使开采作业的危险胜增加了一定幅度,这可能是由于矿体勘探的程度较低没有对埋藏情况和规模有清楚的了解、错误的对采场采准工程进行布置、对采准工程有欠缺或滞后等原因所引起的。

(2)冒顶、片帮、地压增大的隐患与危险等情况出现在开采作业中,这可能就是由于采矿方法或顺序不当所引起的。这不仅会使得不合适的开采工艺、复杂的安全生产条件以及顶板管理不方便等情况出现,严重的还会直接导致各种事故发生。

(3)地压在开采时增大、采场的顶板出现冒落、片帮、变形甚至被破坏的回采巷道等情况则是由于不合理的采场结构参数和回采顺序所导致的。

(4)人员由于回采工作面的人行通风天井与联络道没有贯通,使得他们进入回采工作面只能选择从出矿口进人,这样就无法保障他们的作业安全性。

(5)人员的通行会受间距过大的采场人行联络道影响而变得困难。

(6)由于不贯通的天井与上部中段平巷以及不畅通的通风条件,从而导致没有新鲜的风流进入采场,这样极易导致人员炮烟中毒事故的发生。

煤矿采矿方法范文4

[关键词]煤矿井下、采矿技术、采矿方法;选择分析

中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0380-01

一、当代煤矿井下采矿形势分析

煤是人们重要的能源之一,并且拥有悠久的历史。对如今人类的社会发展以及文明的进步有着重要的作用。早在新石器时代,就有将煤作为燃料使用煤的记录。据记载,美国拥有它的第一个商业煤矿是维吉尼亚州的Midlothian,于1748年开始开采。随着工业革命的开展,煤成为主要的能源,煤矿的数量大幅上涨,但是矿难的数量也与日俱增,并成为严重的社会问题。而经济发展的今天仍然有几千人每年死于矿难 。而作为将煤作为主要能源的中国,煤矿安全是一个亟待解决的问题。据统计在2003年,中国生产了世界约35%的煤,但在煤矿事故死亡人数上却占约80%。常见的矿难有:瓦斯爆炸、煤尘爆炸、瓦斯突出、透水事故、矿井失火、顶板塌方等。

煤矿井下采矿生产技术和采矿方法对于煤矿的产量、效率、安全性有着直接的影响。如果选择错误的煤矿井下开采技术和采矿的方法,不仅不利于开采煤矿的顺利进行,而且还会对井下采矿的工作人员造成生命安全的威胁。所以为了防止煤矿事故的发生以及促进煤矿工程的顺利进行,煤矿公司应该根据实际情况和自身的情况来选择合适的煤矿井下采矿生产技术和采矿方法,这样才能保证采矿作业的安全和高效的统一。另外,采矿公司应该不断进步,提高自身的技术水平,改善采矿的方法,与时俱进,推陈出新,这样才能获得高的经济效益。

二、煤矿井下开采方法简述

1.选择高度集约化开采技术

煤矿企业在采矿工程中应建设生产高度集中,可靠性高的高产、高值、高效的矿井开采技术,并且不断引进各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,构建简单、高效、安全的生产体系。在此基础上,还应根据实际的情况不断优化采矿的方法,扩大采矿方法的适用范围,提高煤矿开采作业的现代化生产水平。除此之外,还应该提高煤矿开采的机械化水平和程度,通过各种高产和高效的机械化设备能够顺利地达到开采的目的。例如,采用合适的支架设备来加固矿井围岩的稳定,并采用相关监控设备对支架的位态、支护质量、围岩状态进行监控,而后根据监控信息诊断采煤机和矿井的实际状况,通过电液控制阀组操纵支架和改善支架、围岩系统控制,完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断:采煤机在线与离线相结合的油、磨屑监测和温度、电信号监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。从而为实现高产、高效采矿奠定坚实的基础。

若开采浅埋藏、硬顶板、硬煤层的煤矿,应将重点放在以下的技术难题上――埋深浅控制技术、硬顶板控制技术、硬煤层处理技术。硬顶板控制技术主要是研究埋藏浅、低压小的硬厚地板技术,通过顶板快速处理技术室直接顶能够随采随冒,使顶煤的回收率得到提高。这不仅有利于顶煤的破碎,而且有利于煤矿的安全生产。

2.缓倾斜长壁薄煤层的开采

煤矿公司应选择可靠性高、体积小且功率大的薄煤层采煤机或刨煤机。除此之外,还应选择合适的采煤机来加固采煤机的稳定性,同时根据开采的薄煤层和选择的采煤机实际情况选择相应的高效配套开采技术,这样更能发挥出采煤机或刨煤机的作用,提高煤矿开采的工作效率。

三、煤矿井下开采的生产技术简述

总的来说,深矿井开采技术的重点就是开采矿压控制、井巷布置、冲击地压防治、瓦斯和火灾防治等。这是煤矿井下开采生产技术应该解决的技术难点,目前我国的煤矿井下开采技术有了一定的提高但仍有很多不足,这些问题的解决能够促进我国的煤矿井下开采技术有一个新的提高。

1.巷道布置开采技术

巷道是煤矿中的一个重要部分,它的布置的合理程度直接影响到煤矿井的工程能否顺利进行,也直接影响到煤矿井的开采成本的高低。所以,煤矿公司应该重视巷道的布置,应实地考察矿井,结合自身的井下采煤的方式,做出最合理的矿井巷道布置。在研究巷道布置的时候,应该将煤矿的开采技术、煤矿的作业条件和矿井的地势状况等因素考虑在内,这样不仅能节约运输成本和节省工程时间,还有利于提高煤矿的工作效率。

2.采场围岩控制技术

采场围岩控制技术对于我国的煤矿安全事业具有十分重要的意义,采场围岩的不稳定必然会造成采矿工作人员的安全隐患。在另一方面,结合现代化理论和分析法、计算测量技术,可以得出煤矿的地质结构情况。所以,应进一步完善围岩控制技术理论,这不仅能够保障煤矿开采的安全性,而且能将对煤矿采场的岩层情况置于掌握中,为井下开采提供便利。

坚硬岩层顶板和破碎岩层顶板是煤矿井顶板主要的两种类型。传统的岩层处理方法是采用深孔预裂爆理技术、高压注水处理技术等。但由于实际操作复杂、成本高的特点,与现在高技术、低成本的要求相悖,所以逐渐不能在适应采矿工程发展需要,面临被淘汰的局面。所以岩层顶板处理技术的革新和进步是十分重要的,是必然的趋势。

3.“三下”采煤技术

通过提高数值模拟计算和相似材料模拟等,研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究近水体的开采设计,工艺参数和装备,提出煤炭开采和煤炭城市和谐统一的开采沉降控制等技术。

结束语:中国的储煤量大,分布广泛,所以我国的煤层储存条件十分多样。我国主要的煤矿煤层是缓斜、倾斜和急斜三种,其中缓斜占主要部分。但煤层的多样导致我国采煤方式的多样性。随着长期的实践和探索,采煤的生产技术有了很大的提高,采煤的方法也有很多的创新。但是随着时代的发展。采矿的技术和方法也需要不断地革新。这不仅有利于进一步改善煤矿的安全条件,也有利于提高煤矿的效率,取得更好的经济效益。

参考文献

[1] 杨玉敏.浅谈我国煤矿开采技术的发展[J].China’s Foreign Trade. 2011(20).

[2] 王相怀.关于目前我国井下采煤生产技术及采煤方法的选择[J].中国高新技术企业.2011(04).

煤矿采矿方法范文5

关键词:技术创新;煤矿采掘;工艺方法

引言

经济快速发展增长以工业的生产发展为支撑,这就使得我国不可再生资源消耗加快,长此以往便有可能面临资源过度开采、不可再生资源枯竭等问题。因此,我国制定了可持续发展战略,对能源消耗利用提出了进一步要求,相关工作人员必须要进行技术创新,尤其是消耗占比较大、污染较为严重的煤矿采掘行业,更要努力提升采掘工艺方法水平,积极响应国家号召。

1露天煤矿采掘工艺基本原则

1.1安全性原则

安全性原则是煤矿采掘工艺方法的首要原则,也是最基本的原则。在进行露天煤矿采掘工作时,无论以什么工艺方法进行采掘作业,保障工作人员的人身安全都必须始终摆在第一位,这也是任何工作开展进行的必要前提。如果工作人员的人身安全不能得到切实的保障,那么煤矿采掘生产作业便不能开展,否则可能会出现一些重大安全事故,危及到工作人员的人身安全。

1.2合理性原则

煤矿采掘还必须要遵守科学合理性原则,有计划、有目标地进行煤矿的采掘工作,合理采掘长久利用,积极响应我国可持续发展战略的号召,减少不可再生资源的浪费和消耗。在进行煤矿采掘作业过程中,相关管理部门要结合煤矿当地的实际情况,根据具体的采掘工作水平和地质环境条件制定科学合理的采掘方案计划,尽可能降低煤矿采掘的难度、减少煤矿采掘过程中的问题,杜绝重大事故的发生[1]。

1.3环保性原则

现阶段环境友好型的生产发展模式还要求煤矿采掘工作要始终秉持环保性原则,尽可能减少采掘工程中对周围生态环境造成的破坏。煤矿采掘工作会产生粉尘污染、噪声污染、空气污染以及废料污染等,除了要对相关采掘工作人员采取必要的保护措施,还需要积极寻求更为环保的施工材料技术、更为科学新颖的施工工艺方法,最大限度地遵循环保性原则,为国家环境友好型模式的发展建设做出贡献[2]。

2现阶段我国露天煤矿采掘工艺特点

露天煤矿开采工艺的发展与煤层赋存条件及设备制造能力有直接关系。自20世纪80年代至今,我国的大型露天煤矿开采工艺在发展过程中主要体现出以下5个特点:(1)剥离工作通常以单斗汽车工艺为主要采掘工艺,包括安太堡、元宝山、伊敏河、霍林河及黑岱沟在内的五大露天煤矿均以此工艺进行剥离作业,而后续建成的露天煤矿也纷纷效仿,运用单斗汽车工艺进行剥离作业[3]。(2)在各方面条件合适的情况下,针对表土剥离作业会采用连续工艺系统,这一工艺的应用以元宝山、布沼坝、黑岱沟及哈尔乌素较为著名,在该工艺的应用上较其他露天煤矿有更丰富的应用经验及更完善的处理方法。(3)半连续开采工艺系统的应用具有普遍性,以当前我国露天煤矿开采工艺的应用现状来看,即使是开采深度深入地下超过100m、生产能力达百万吨级以上的露天煤矿,同样广泛应用了半连续开采工艺。(4)大型矿山在开采工艺上的选择具有综合性特点,即应用了综合开采工艺系统。综合开采工艺系统是指单个矿山应用的开采工艺数量达两个及以上且拥有不通开采工艺同时运行的特点。(5)一些生产规模更大、生产条件更好且经济效益更高的矿山在开采运输设备的应用上逐渐显露出大型化的趋势,安太堡与黑岱沟分别于2006年和2007年引入了斗容达50m3以上的单斗挖掘机,这与之前应用的斗容只有3~4m3的单斗挖掘机不可同日而语,运输汽车载重也从20~32t提升到最高可达近200t的水平,在拉斗铲倒堆工艺方面也体现了大型化的发展趋势。综合而言,即使开采设备及开采工艺系统有所发展,我国露天煤矿年采煤量在全国煤矿年采煤量中所占的比重依然不多,造成这一现象的原因有很多。首先是受地质条件的影响,我国煤层赋存条件相对复杂,可以露天开采的煤矿在全国煤矿赋存情况中占比相对较少。其次,我国在生产制造能力方面也受到了一定限制,这主要体现在开采生产设备的制造能力方面,当前我国露天煤矿应用的大型开采设备中,国家自主研发生产的开采设备并不多,多数还是从国外引入的设备。最后则是开采相关决策方面受到的限制。受之前计划经济时代的影响,我国在煤矿开采政策上对露天煤矿开采的重视度明显不足,决策缺少相应的科学化及民主化。关于决策这方面的缺陷也有过实际案例:改革开放初期我国中部某煤田各方面条件均满足露天开采需求,但由于露天开采不受重视,该煤田被划归为地下开采,最后导致煤田资源被大量浪费。由此可见,开采决策的科学化水平也是影响我国露天煤矿开采的关键因素。通过对我国煤矿赋存实际情况的调查来看,已探明适用于露天开采的煤矿储量已达400亿吨以上。为使这部分资源得到充分利用,提升我国煤矿资源的利用率,露天煤矿开采的重视程度及建设速度理应得到加强,尤其是在我国人口基数众多、人均资源占有量远低于世界平均水平的国情下,露天煤矿的建设对提升我国的综合国力更有至关重要的意义[4]。

3基于技术创新的露天煤矿采掘工艺

露天煤矿尤其是大型露天煤矿,年煤矿开采量需要达到一个极高的水准,然而煤矿开采的同时也会开挖出数千万立方米的土石方,对土石方的开挖势必会占用煤矿生产的时间,从而导致煤矿开采效率下降。因此,露天煤矿采掘工艺必然需要进行技术创新,同时还要合理安排采矿作业、衔接好工程之间的关系,并确保采矿计划及方案的合理性,以切实提升露天煤矿的开采效率。近年来随着露天煤矿企业的发展,在采掘工艺上的技术革新也获得了一定成效,主要体现在以下3个方面。

3.1运用组合台阶开采工艺

组合台阶开采工艺的创新与运用,是在连续工艺系统的基础上被开发出来的。该技术的优势之一在于有效增加了轮斗挖掘机的采掘量,在开挖露天煤矿上部覆盖的黄土时就用到了轮斗挖掘机,并辅以胶带运输机形成挖掘—输送的连续工艺。这种工艺在运用到剥离作业中之后取得了较为显著的效果,原本煤矿上方土层采用的是单斗—卡车的剥离工艺,而该工艺在施工过程中具有间断性,且近年来煤矿上方土层受煤炭销售情况、采场推进速度的影响,整体数量并不多,如果以电铲采掘上方土层,不仅需要重新架设运输道路,其作业成本也更高,在经济方面会为采场造成严重负担[5]。因此,矿场提出以轮斗直接剥离上方土层的构想,并配备了两台皮带车,从而实现了组合台阶开采,由轮斗挖掘机采掘上方土层的组合台阶开采方式,不仅有效提升了轮斗的开采量,还减小了单斗剥离的负担。在此基础上,还可根据实际情况增减胶带移设步距,从而提升生产效率。

3.2进一步优化采排关系

采排关系的优化是露天煤矿采掘工艺技术创新的又一个方向。要优化采排关系,通常需要考虑到不同阶段采掘剥离量的综合调整,以及排土运距的长短。排土运距越长,露天矿的剥离成本就越高;不同阶段剥离量的差异越大,则施工难度及工作量就越大。采排关系优化的关键是不能拘泥于原有的设计原则,应根据采掘深度的增加重新调整排土机的下排高度,使之能够符合生产及作业需求,但需要建立在技术及安全性能够得到可靠保障的前提下[6]。运距是指采场到排土场的运输距离,作为优化采排关系中的重要内容,运距的合理调整能够有效节省剥离运输成本,还能缩短运输时间,从而提升生产效率。原则上运距的数值越短,生产成本的控制及生产效率的提升效果就越明显,但随着露天矿场开采量的增加,剥离量也会逐渐上升,因此采场与排土场的运距应有一个尽量详细的设置及控制,保证排土场不会影响采场的开采,而运距的控制也要在此基础上进行。

3.3以抛掷爆破技术结合吊斗铲倒堆工艺改扩建露天矿

抛掷爆破技术是指形成抛掷漏斗的爆破,也有扬弃爆破的说法。在进行爆破时,被破碎的岩石因爆破造成位移从而爆破漏斗,该技术是由国外引进的,在与吊斗铲倒堆工艺进行结合后能将大量的剥离物填入采空区,这就可以大幅削减剥离量,从而实现剥离成本的大幅下降。此外,抛掷爆破技术具有大幅缩短工期的优势,因而能够加快工程进度。在对露天矿进行改扩建时有效应用该技术,能使露天矿改扩建的成本大幅降低,如1956年甘肃白银场露天矿利用1.5万吨炸药进行的大爆破,就属于抛掷爆破技术的应用典范。在应用抛掷爆破技术时需要控制炮制方向、爆堆形状、大小、密集程度及抛掷块度组成等因素,对施工技术有很高要求。而且抛掷爆破技术属于爆破技术的一种,具有较高程度的危险性,因此需要进行详细设计,并做好相应的安全保护措施。一旦抛掷爆破技术应用得当,再加上与吊斗铲倒堆技术的配合,就能够大幅提升露天矿的采掘量。

4露天煤矿采掘工艺技术创新的方向

结合上述内容及国内露天煤矿实际生产情况来看,露天煤矿采掘技术的创新应明确创新的方向,而方向的确定具体包括以下3方面的内容。

4.1圈定开采程度

开采程度的圈定是技术创新的理念基础。对于煤矿而言,其赋存条件、开采深度应作为圈定开采程度的主要参考依据,有的煤田很可能存在部分储量适合露天开采,另一部分储量适合井下开采的情况(不满足露天开采条件的一般都适用井下开采),因而需要对煤矿赋存成分进行划分。当前普遍认为露天开采在技术要求、开采成本及安全系数上均优于井下开采,因此在圈定开采程度时,应优先进行露天开采程度的确定。然而开采程度的圈定并不是一成不变的,如果开采的深入及市场的变化使得露天煤矿部分开采成本下降,那么就可以按照比例扩大露天开采的程度,为给后期开采程度的提升创造基础条件,对地面设施及排土场的布置应将露天采掘程度扩大的可能性作为考虑条件之一[7]。

4.2深入研究采掘工艺

露天矿的采掘工艺主要包含剥离、采煤两方面,因此采掘工艺的研究也需针对这两方面进行。露天矿采掘工艺会在很大程度上影响到煤矿企业的经济效益,所以对采掘工艺的研究与优化应当引起企业的重视。通常对采掘工艺的研究主要围绕以下几点开展:工艺与煤层赋存条件是否匹配;工艺技术难度;主要开采设备的动力支持;运输系统能否充分优化;开采、运输、排土设备的选型;主要设备与气候之间的适应性及新工艺所带来的性价比等。这些特点最终将体现在矿场的运营费用及总成本方面。采掘工艺应当具有灵活性,能够随露天煤矿的开采而加以调整,以适应不同开采阶段的不同要求。

4.3运输系统的调整

运输系统的调整及优化需要在确定采掘工艺之后进行,不同运输系统具有不同的特点及适应性,如单斗—汽车的间断式运输系统就具有较强的适应性与可塑性,但在效率上并不是最突出的;而运用运输胶带机系统效率更高,但是否选用又取决于运输距离、移设的方便程度(随着采掘深入,采场剥离作业运输地点也会发生变化)。总之,需要根据露天矿场实际需求及经济性等因素,综合考量运输系统的选用,使之在保证生产效率的同时尽可能降低矿场整体运营成本。

5提高露天煤矿采掘工艺方法的建议

5.1加强煤矿开采技术创新

科技是第一发展力,在以后的煤矿采掘工作中,相关技术研发人员要积极努力进行新工艺方法的创新,有针对性地解决煤矿采掘工作中遇到的难题,不断提高我国煤矿采掘行业的效率和水平,从而减少不可再生能源在开采过程中由工艺技术原因造成的损耗和浪费,促进我国煤矿能源行业稳定长久的发展。

5.2提升工作人员综合素质

相关煤矿采掘工作人员作为主要采掘工作的执行者,其综合素质的高低直接决定着煤矿采掘效率的快慢。因此,必须加强煤矿采掘工作人员的培训,提升其综合素质和专业能力,使采掘工作人员掌握相应的知识和技法,快速高效地进行煤矿挖掘工作。同时,提升煤矿采掘人员的综合素质,有助于使其在具体工作过程中规范作业、安全生产,减少问题的出现,杜绝事故的发生。

5.3进行合理有效的施工监管

此外,在实际的劳动生产过程中,煤矿采掘工作强度较大、工作内容机械重复,很容易会使煤矿采掘相关工作人员滋生反感厌工情绪,也会有些自制力不强的工作人员偷懒懈怠,不进行安全规范的生产作业。这时候就需要相关管理部门进行合理有效的施工监管,一方面要严格遵守煤矿采掘生产工作原则,坚决不能松懈偷懒,严格规范作业,杜绝安全事故的发生;另一方面,管理人员也需要站在煤矿采掘工作者的角度看待问题,尽可能科学合理地安排工作时常和工作内容,使相关采掘工作人员能够劳逸结合,始终以饱满的工作状态投入工作生产中。

煤矿采矿方法范文6

【关键词】煤矿;采掘作业;方法

煤炭开采中,地下作业是一重要特点,煤炭井工开采前,要进行井筒开凿,而且在井筒开凿时要和地下连通。随着科学技术的不断改进,煤炭采掘技术得到了提高。在我国煤炭一直是重要的能源供应,经济发展建设以及人民的生活都离不开煤炭供应,因此要提高煤炭的采掘技术。煤炭资源储藏在地下,开采需进行地下作业。开采前,要先开凿井筒,然后使井筒与地下相连,然后是巷道掘进,在不断掘进巷道过程中,要现行布置采煤工作面,还要有及时的支护工作,以此来保证开采人员的安全,开采结束后会在地下形成一个采空区,这时进行支护工作是必要的。在煤矿开采中有许多重要的开采环节,这些环节都相当复杂。在煤矿开采中,地下作业要经过许多环节,才能将矿产运输到地面上来。因此要对采煤方法进行优化,引进新的采煤方法,以此来提高煤矿生产效率,提高煤炭企业的经济效益。

1 采煤技术遵循的基本原则

在井工煤矿开采中,对采煤技术的要求很高,而选择适宜的采煤技术是极其必要的,具体要遵循以下方法:其一是采煤技术选择的技术准则,在选择采煤技术时,首先要考虑采动所产生的影响和具体的影响程度。在井工煤矿开采中,会发生地表移动现象,而地表移动现象则会造成地表变形,地表移动及地表变形都是井工煤矿开采所表现出来的特征。因此在井工煤矿开采中,首先要对地表移动和地表变形这两种情况作出具体的分析和考虑,煤层埋藏较浅的地域,要充分进行考虑。其二是有必要计算资源的回收率,在煤矿开采前,一定要降低影响顺利开采的因素,这样才能实现经济效益最大化,而对这些因素进行充分考虑时,一点要计算煤矿回收率。在开采煤矿过程中,首先是保证煤矿开采安全,其次要对煤矿开采中所要投入的财力、物力以及人力进行准确计算,对煤矿开采所能带来的经济效益同样要进行准确计算,如果在开采中,所支出的比收入的多,相应的煤矿开采就没必要了。因此煤矿开采前,资源回收率的计算是极其必要的。在煤炭生产过程中,既能保证生产施工的安全性,又能获得一定的经济效益。

2 煤矿开采技术的合理优化

在我国的社会经济发展中,煤炭资源占据着重要的地位,煤炭资源的不断开发和利用,导致新问题的出现,即煤炭资源消耗量。随着对煤炭资源的不断开发,由于煤炭是不可再生资源,因此逐年的消耗,导致了资源日益减少。这就要求煤炭采掘技术要做出相应改进,高效节约煤炭的同时,提高了煤炭采掘作业效率。随着我国经济的快速发展,对我国目前存在的各行业都提出了新的要求。基于我国目前煤矿采掘技术的发展状况,已经与新形势下的市场经济发展所需不相适应,因此有必要对我国目前煤矿采掘技术进行改进。

2.1 离层注浆

在煤矿开采中,地面沦陷是常出现的情况,为了使煤矿开采能够顺利进行,有一种新的煤矿开采方法,如离层注浆法,在使用这种方法时,能够控制并减缓地面沦陷的情况。煤矿开采中,使用离层注浆法时,一定要先分析覆岩结构,在选择离层带时要非常准确,掌握离层的发展规律,这样离层注浆在使用过程中就能够达到较好的使用效果。离层注浆法在具体的应用操作中,不论地表沉降多快,都能够起到较好的使用效果,且可以很好地保护建筑设施。在对煤矿采空区进行填充时,离层注浆法的使用能够有效控制覆岩下降速度,还能够有效控制地表沉降速度,在离层注浆方法的使用中,首先要在地面打孔进入离层带,然后将填充材料从这个孔进行高压注入。填充离层带能够有效控制覆岩下降状况,而且覆岩岩体经过填充物的支撑能够起到很好的作用。离层带注浆施工有许多优点,离层带注浆施工要在地面上进行,这样能够方便煤矿地下开采施工,离层带注浆施工中,投资较少,施工易操作。

2.2 条带开采

在煤矿开采中,条带开采是一项较为特殊的开采技术,开采前要先划分煤层,具体要进行条状划分,然后在此基础上加大宽度进行煤层开采,在开采中还要留下相应的宽度不予开采。预留煤层宽度的具体作用是支撑整个煤层,防止地表发生移动状况,这种施工方法的采用能够有效避免地表变形情况。选择开采方法时,要保证煤层有足够的强度和稳定性,开采煤层中,不仅要保证支撑煤岩层能够支撑较长时间,同时要保证煤岩层的支撑效果要相当好,只有这些条件均被满足的情况下,预留煤层才起到了真正的作用。在选择煤层预留宽度以及煤层开采宽度时,一定要在开采前进行相应的检验,借鉴以往开采的经验,准确计算开采宽度,保证生产效益的同时,也要保证生产的安全性。

2.3 巷道布置优化

对于井工煤矿开采而言,矸石排放的减少是优化巷道布置和矿井开拓的方式,要从少做岩巷、多做煤巷的开采原则入手,从整体上减少或者消除矿井矸石排放量。在岩层中开挖井底硐室之外,要将全部的开拓巷道布置在煤层中,这是全煤巷开拓开采的方式。全煤巷开拓开采方式不仅对煤炭的清洁生产有利,而且在具体的建设中,投资较少,而且投产快,但是要求煤巷支护技术水平要高。在多煤种、多煤层的条件下,要对煤层能源研究的开采煤层及开采程序搭配关系进行研究,控制好一定的开采比例,减少生产原煤的总排矸和总灰分量。

2.4 煤炭地下气化技术

在煤炭开采中,煤炭地下气化技术也是一种较为特殊的煤炭开采方式,有效控制地下煤炭的燃烧,通过控制煤炭的热化学作用,来控制可燃气体产生。煤炭地下气化技术应用工期短、投资少、效益好而且见效也快。在煤矿中劣质煤比例高、地质条件复杂单位情况下,该技术能够得到很好的应用,因此具有良好的应用前景。煤炭地下气化技术的完善和研究要与大断面及长通道的矿井相结合,大规模地下气化实验能够转换为稳定连续的生产力。

2.5 清洁开采技术

在煤炭开采中,粉尘污染处理技术是避免产生瓦斯的重要技术。在煤矿生产过程中,要将煤层中的瓦斯进行预先抽放,这样能够有效减少瓦斯在生产过程中的涌出量,在保证安全生产的同时,又相应地减轻了瓦斯排放对环境造成的污染。在粉层处理中,主要采用高压水铺助切割降尘技术以及高压喷雾技术,对采煤机切割时粉层的产生进行有效控制,与此同时也减少了事故的产生。此外通过声波雾化除尘、泡沫除尘、通风除尘等方法,综合处理粉尘的产生。在高污染水处理中,利用松散地层进行污染水的过滤,使之达到生产用水标准,浮选尾媒处理工艺流程,实现了洗水闭路、煤泥回收循环,提高了经济效益。

参考文献:

[1]李连彬,吴未萍.煤矿采掘作业中粉尘的产生机理与治理措施[J].民营科技,2013(05).

[2]李建林.煤矿采掘作业中的粉尘污染问题及治理措施[J].山西煤炭,2013(09).