煤矿开采技术与工艺发展研究石新飞

煤矿开采技术与工艺发展研究石新飞

郑州煤电股份有限公司超化煤矿,河南新密452385

摘要:在我国社会发展水平逐渐提升的过程中,各行业的发展速度也相继加快。煤矿企业在生存发展过程中,需要注重生产活动的安全性,并且在此基础上保证是生产质量。虽然我国开采煤矿已经有较长的时间,但是还需要以相关的技术作为基础,这样才能保证煤矿企业的长远发展。近年来,我国煤炭资源大不如前,企业在开采煤炭资源的过程中,还会遇到一定的问题,因此,就需要对煤矿开采技术及工艺进行分析,使煤矿开采效率得到提升。

关键词:煤矿开采;技术;工艺;发展

煤炭是我国工业发展的能源支柱,对我国经济的发展起到了重要的促进作用,因此,采煤的方法及工艺技术就显得极为重要。其直接影响到煤矿开采产量的高低,成为国家能源的强力保障。当代的煤矿开采技术和工艺都开始向着高效、高产以及较高安全可靠性的方向发展,在这一背景下,工业发展对于煤矿开采技术和工艺的要求变得越来越高。同时,在全球能源危机日益严峻及煤炭市场需求不断变化的总体形势下,对煤矿开采技术展开研究,结合实际促进相关技术措施的完善,并着力推动煤矿开采工艺的科学发展已显现出极大的必要性。

一、我国煤矿开采技术现状

1、多类矿井并存。目前,我国煤矿企业的数量相对较多,但相互间所具备的采矿技术水平则存在着明显的差异性,此前我国经济体制当中也存在着多种所有制并存的情况,像煤矿工业组成结构当中的大中小型煤矿并存等。如今多数小型煤矿依然直接占据着我国煤矿总数的大部分比例。而国有煤矿企业则主要是以大中型的煤矿企业为主,且其中还存在着许多特大型的煤矿企业。在此类煤矿企业当中,除去规模大小的差异性外,还有相当一部分的煤矿企业主要受到地质破坏和变动的影响,形成无限煤田,也有受地质破坏和变动影响非常严重的有限煤田等。

2、煤矿开采技术非常丰富。由于我国版图广阔,地貌复杂,因此所存在的煤矿煤层相互间具有明显的差异性,这种情况直接导致煤矿开采技术本身呈现出多样化的特点。以往所采取的传统煤矿开采技术,其分类的方式主要是结合主井和副井的形式来加以划分,具体划分的有斜井开采、平峒开采、立井开采以及综合开采等。这些具体的开采方式和类型当中,平峒开采方式属于最易受到地形、地质及地貌影响的类型,所以在煤矿开采当中一般不被采用。斜井开采方式非常适用一些中小型的矿井开采作业,被普遍的应用在煤层坡度小、土层薄以及存在流沙层的矿井开采作业当中。更加深层次的煤矿开采,则通常采用经过改造之后的综合开采技术。立井开采技术总体上属于比较简单的生产技术类型,具有较强的生产力,比较适用于较厚土层和较大斜角的煤矿开采当中。

二、煤矿开采技术分析

1、开采工作的实际情况。任何工作的开展都需要结合实际情况,为工作效率及质量提供保障。在实际利用开采技术开展煤矿企业相关工作的过程中,工作人员需要结合工程实际情况进行具体分析。煤矿开采工作会受到较多因素的影响,在实际开展煤矿开采工作时,工作人员需要对开采区域的地质条件进行勘察,结合开采方法进行一定的协调。同时,开采人员需要根据工艺技术评价专家的建议对工作内容及形式进行调整。开采人员需要对巷道进行布置,使开采工作面的参数更加准确。由于在实际开展开采工作的过程中,开采人员需要使得其中相应的岩巷掘进率水平降低,因此,就需要对矸石进行处理。开采人员可以在工作面填充,使出矸率得到控制,提升开采效率。

2、应用煤炭地下气化技术。煤矿行业的不断发展使开采技术的种类越来越多,开采人员在工作过程中可以选择的方式更加多样化。煤炭地下气化技术主要是在地下工作面收集煤炭资源,然后将其集中燃烧。这种方式主要是借助煤炭自身的热化学作用,使煤炭在燃烧过程中产生可燃气体。在利用这种技术开展开采工作时,还需要结合煤矿企业的实际生产经营方式,对技术进行较好的应用。在利用煤炭气化技术开展煤矿开采工作的过程中,可以使煤矿企业的生产经营成本降低,还能够使得开采效率提升。虽然煤矿开采技术的种类较多,但是煤炭地下气化技术的综合效益还是具有一定的优势,在实际应用中能够取得一定的效果。

3、应用采场围岩控制技术。煤层地质条件对煤矿开采工作效率有较大的影响,在开展相关工作的过程中,工作人员可以利用采场围岩控制技术对工作效率进行提升。这项技术主要是能够对开采工作进行详细的分析,使工作的开展更加合理和高效。目前,我国存在较多的技术问题,虽然部分煤矿企业会利用高压注射技术及化学加工技术等开展工作,但是还存在一定的局限性。因此,工作人员需要对硬顶板条件与破碎顶板条件的岩层进行控制,对煤矿开采工作的技术应用进行评估,使工作面放煤得到优化。

三、煤矿开采工艺在未来的发展

1、对壁式体系采煤法的发展。根据目前已知煤矿的实际开采条件,采取壁式体系采煤法进行开采作业相较于柱式体系而言能一定程度上提高生产效率,并有利于实现机械化、自动化生产的目标,因而,发展壁式体系采煤法也是中国煤矿开采工艺未来发展的一个重要趋势。壁式体系采煤法的应用优势主要体现在为单位时间开采效率高、整体效率高、采出率高等方面,同时还具有着较为良好的适应性,对于多种地质构造下的矿井开采需求都能有效满足,其对于提升煤矿企业总体经济效益,保证煤炭资源的有效供应有着积极意义。具体来看,中国壁式体系采煤法的发展主要有壁式体系综采技术与长壁开采技术两方面为重点,走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法都可能成为未来主要的技术发展方向。走向长壁采煤法的应用主要是将工作面布置在煤层倾斜方向上,并于回采工作面上、下沿走向分别布置好回风平巷和运输平巷,从而构成完整的采煤体系,既能满足正常开采作业的过程中人员移动及作业操作的空间需求,也能保证回采工作顺利开展,进而提升煤矿开采的效率;倾斜长壁采煤法的应用主要是沿走向布置工作面及主要水平大巷,之后与大巷两侧沿斜向选取向上或向下方向进行工作面运输斜巷与回风斜巷的布置,并通过开切眼将两者连通起来,并进行主要作业设备的安装,其采煤方式主要是仰斜或俯斜。倾斜长壁采煤法的应用意义在于帮助延长工作面长度,并更利于输送机设备及轨道铺设作业的开展,进而提高作业的稳定性。

2、推进开采设备的创新发展。现代煤矿的开采作业主要是依靠各类开采设备完成,因此,除结合实际合理促进相关开采技术方法的发展外,在未来煤矿开采工艺的发展还应将重点放在对开采相关设备的研发与创新方面。从中国煤矿行业发展的角度来看:一方面应注重对主要采煤设备如采煤机、输送机功率的提升,积极研发大功率采煤设备,并应充分考虑中国煤层地质构造复杂的特点,针对不同类型的煤层及采煤作业条件,设计和开发较为适应的采煤设备及配套系统,同时,在提升设备功率的同时,还应注意控制机面高度,避免给安装造成困难;应将节能环保因素作为未来煤矿开采设备创新研发的重要考量因素,既要考虑设备在实际应用中的能源利用率问题,合理控制设备的无功能耗,也要考虑开采作业过程中对于周边地质环境的影响,尽可能将开采作业对环境的影响控制在最低限度,且要注意采煤系统中各设备及各个环节间衔接的顺畅性,避免开采过程中造成煤炭资源的浪费,实现煤矿行业节能环保发展的目标。

煤矿开采工作的开展能够从一定程度上促进我国社会经济的发展。在实际开展开采工作的过程中,需要保证技术应用的合理性,还需要不断改进技术工艺提升开采效率。煤矿开采不能建立在破坏环境的基础上,因此,需要对技术及工艺进行完善,为我国可持续发展提供基础。

参考文献:

[1]王金立.浅议煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择[J].科技创业家,2016,06:97.

[2]武道远.煤矿开采技术与工艺发展探讨[J].山东工业技术,2016,15:59.

[3]张俊杰.煤矿开展开采技术的可持续发展研究[J].黑龙江科技信息,2017(9):43.

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