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煤礦采礦方法8篇

時(shí)間:2023-09-25 11:18:40

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煤礦采礦方法

篇1

[關(guān)鍵詞]:煤礦 井下 生產(chǎn)技術(shù) 采礦方法 選擇

當(dāng)前我國進(jìn)入經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代,對(duì)煤礦的需求量逐漸增多,而且隨著煤炭業(yè)的發(fā)展,煤礦生產(chǎn)工藝和技術(shù)也在不斷的提高。煤礦采礦生產(chǎn)技術(shù)及采礦方法直接影響著煤礦產(chǎn)量、效率、安全性能以及煤礦的經(jīng)濟(jì)效益,如果其施工方式自身就存在著一定的不足,那么必然會(huì)給整個(gè)煤礦井生產(chǎn)帶來巨大的安全隱患,輕則導(dǎo)致煤礦開采遇到故障而無法順利開工,嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致煤礦垮塌等現(xiàn)象出現(xiàn)。因此,煤礦企業(yè)必須根據(jù)煤礦工程實(shí)際情況選擇合適的煤礦采礦生產(chǎn)技術(shù)及采礦方法,并著力提高自身技術(shù)水平,以此確保煤礦采礦作業(yè)順利、安全高效的進(jìn)行。

一、煤礦井下采礦的注意事項(xiàng)

(一)煤礦井下采礦的基本要求

井下開采具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)成果,生產(chǎn)的效率比較高,開采的機(jī)械化程度比較高,在這個(gè)過程中采礦的成本比較低;另外這種采礦的方法比較靈活,具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,對(duì)環(huán)境的影響較小,能最大限度的減少對(duì)環(huán)境的破壞,甚至可以出現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的效果。因此,在開采的過程中,一定要保證每個(gè)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)環(huán)境的安全,以及提供健康、衛(wèi)生的工作條件。

(二)影響煤礦采礦的主要因素

當(dāng)前對(duì)煤礦的需求量比較大,而我國是一個(gè)礦石資源豐富的大國,為了更好地滿足需求,采用煤礦井下開礦的方法進(jìn)行開礦。第一,在拿到設(shè)計(jì)圖紙之后應(yīng)該對(duì)礦山進(jìn)行必要的考察,防止出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象,而影響煤炭井下開采;第二,為了更好地了解礦山開發(fā)的特點(diǎn),提高開采的效率,應(yīng)該充分重視礦山測(cè)量資料的利用率,從而為安全生產(chǎn)打下基礎(chǔ),防止在開采的過程中出現(xiàn)安全事故,影響開采工作的順利進(jìn)行;第三,按照礦山巖層和地表移動(dòng)變形系數(shù),對(duì)煤柱進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改,開展對(duì)建筑物和鐵路下煤礦的勘探和設(shè)計(jì),如果發(fā)現(xiàn)地表沉陷的問題要及時(shí)的預(yù)報(bào),防止出現(xiàn)安全事故,保證整個(gè)礦山安全和諧的開采煤礦,實(shí)現(xiàn)礦山開采的可持續(xù)發(fā)展。

(三)煤礦井下采礦的步驟

在進(jìn)行開采之前,要選擇合理的開采的方案,剔除技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面不合理的方案。對(duì)于沒有設(shè)計(jì)缺陷的方案要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較分析,然后再將經(jīng)濟(jì)上存在缺陷的方案剔除,如果確定了一定最佳的經(jīng)濟(jì)可行的方案,則不必要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的計(jì)算和分析,選擇出最經(jīng)濟(jì)型的方案,保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

二、煤礦井下生產(chǎn)技術(shù)的主要概述

深礦井下開采的關(guān)鍵技術(shù)是:煤層開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井巷布置等;需要攻關(guān)研究的是:深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)及分布狀態(tài)的特征,深井作業(yè)場(chǎng)所工作環(huán)境的變化,深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)與裝備,深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù),深礦井高產(chǎn)高效開采有關(guān)配套技術(shù),以及深礦井開采熱害治理技術(shù)與裝備。

(一)“三下”采煤技術(shù)

提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬等,深入研究開采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表下陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理念和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng);研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù),村莊房屋加固改造重建技術(shù),適于村莊保護(hù)的開采技術(shù);研究近水體開采的開采設(shè)計(jì),工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤炭城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。

(二)巷道布置采礦技術(shù)

巷道布置在煤礦井中起著至關(guān)重要的作用,巷道布置是否合理直接影響著煤礦井是否能夠順利生產(chǎn),同時(shí)煤礦井巷道布置還直接關(guān)乎著煤礦開采成本,因此,煤礦企業(yè)必須仔細(xì)考察煤礦井的實(shí)際情況,并結(jié)合采煤方式,采煤技術(shù)科學(xué)合理的布置煤礦井巷道。

對(duì)煤礦巷道布置進(jìn)行優(yōu)化,是提高煤礦生產(chǎn)效益的重要手段。加強(qiáng)對(duì)煤礦巷道布置技術(shù)的研究,使其與煤礦開采技術(shù)、煤礦井作業(yè)條件等多方面因素有機(jī)結(jié)合,這樣能夠節(jié)省運(yùn)輸矸石所耗費(fèi)的時(shí)間和成本。針對(duì)優(yōu)化后的巷道布置,采取相應(yīng)的開采技術(shù),不僅能做到邊挖掘、邊開采,還能大幅度提高采礦效率,有助于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦。

(三)降低矸石排放開采技術(shù)

改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置,以實(shí)現(xiàn)開采效益最大化為目標(biāo),研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系專家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。因此,研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù),既是減少污染的一項(xiàng)有利措施,又減化了生產(chǎn)系統(tǒng),有利于高產(chǎn)高效集中化開采,應(yīng)加緊研究。

具體分析如下:實(shí)行全煤巷布置單煤層開采,矸石基本不運(yùn)出地面,生產(chǎn)系統(tǒng)要減化,同時(shí)實(shí)現(xiàn)中采與中掘同走發(fā)展,生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井,開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化,減化巷道布置,優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù),研究單一煤層集中開拓,集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù),大幅度降低巖巷掘進(jìn)率,多開煤巷,減少出矸率。

三、煤礦井下采礦方法的選擇概述

采煤的方法必須是安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的,要保證具有較高的回采率,因此提高回采率是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)煤層的條件選擇合適的開采方法,這種可以減少資源的浪費(fèi),減輕人工的體力勞動(dòng),很好的保護(hù)環(huán)境。因此,在進(jìn)行開采的過程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):一是通常情況下,煤層比較理想的狀態(tài)下,地質(zhì)比較好的條件下,主要是采用綜合開采的方法;二是對(duì)于煤層比較理想,但是可以實(shí)現(xiàn)頂板破碎的情況下可以采用放頂煤開采技術(shù);三是對(duì)于煤層地段儲(chǔ)存量不大,地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的情況下,一般是采用普通的開采方式。

在進(jìn)行煤礦井開采時(shí),為了提高煤礦井的生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦,就必須選擇高度集約化的開采技術(shù),同時(shí)不斷引進(jìn)和研發(fā)各種高性能的采煤工藝、裝備等;另外,還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化,以便提高采礦技術(shù)的適用性和適用范圍,從而使煤礦開采作業(yè)達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)水平。即若是開采的煤礦具有淺埋深、硬頂板、硬煤層的特點(diǎn),則應(yīng)針對(duì)性的采取埋深淺控制技術(shù)、硬頂板控制技術(shù)、硬煤層處理技術(shù),將其有機(jī)結(jié)合以便形成一套高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化采煤技術(shù)。在開采緩傾斜長(zhǎng)壁薄煤層時(shí),應(yīng)選擇可靠性高、體積小且功率大的薄煤層采煤機(jī)或刨煤機(jī),為了充分發(fā)揮采煤機(jī)的作用,還應(yīng)選擇合適的采煤機(jī)來加固采煤機(jī)的穩(wěn)定性,同時(shí)根據(jù)開采的薄煤層和選擇的采煤機(jī)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的高效配套開采技術(shù)。

四、總結(jié)

綜上所述,煤礦在進(jìn)行開采的過程中,其產(chǎn)量、安全性與所使用的生產(chǎn)技術(shù)和采礦方式有著直接的聯(lián)系。隨著當(dāng)前我國采煤的機(jī)械化技術(shù)進(jìn)入全面發(fā)展的階段,我國的煤礦采礦也逐漸廣泛使用新的設(shè)備和新的工藝,煤炭企業(yè)的產(chǎn)量也在不斷的增加,生產(chǎn)過程中的事故發(fā)生率則逐漸的減少,因此,煤礦井下的采礦生產(chǎn)技術(shù)以及采礦的方法必須要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行選擇,使得煤礦開采工作能夠最大限度的保持生產(chǎn)的安全性、可靠性、高產(chǎn)性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉昕.淺談井下采礦技術(shù)與方法的選擇[J]城市建設(shè)理論研究,2012,(11).

[2]耿志剛.煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)及采礦方法的選擇[J]科技與企業(yè),2013,(03).

篇2

關(guān)鍵詞:煤礦;采礦生產(chǎn)方法;采礦生產(chǎn)技術(shù)

中圖分類號(hào):C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、我國現(xiàn)有煤炭產(chǎn)量

我國物產(chǎn)非常豐富,煤炭資源屬于我國一次性能源中使用最大的資源,煤礦在我國能源使用中的比例遠(yuǎn)大于石油與天然氣,因此煤礦資源是我國賴以生存的能源儲(chǔ)備物資。煤礦資源使用量大,不按標(biāo)準(zhǔn)的開采過程會(huì)造成嚴(yán)重污染,例如土地沙化、大氣污染加重、地下水重金屬超標(biāo)、土地塌陷等環(huán)境污染[1]。這些污染會(huì)對(duì)人們的生存環(huán)境逐漸侵蝕,想解決這種問題就需要進(jìn)行采礦技術(shù)改革,只有利用新型環(huán)保采礦工藝才可以減輕對(duì)環(huán)境的破壞程度。礦產(chǎn)企業(yè)也需要與時(shí)俱進(jìn),加強(qiáng)新型技術(shù)的學(xué)習(xí)與研究,不僅要對(duì)煤礦開采設(shè)備進(jìn)行更新,還需要使用新型采礦技術(shù)進(jìn)行輔助,兩者互相結(jié)合才可以幫助采礦企業(yè)更好的發(fā)展。

二、傳統(tǒng)采礦模式缺點(diǎn)

采礦工業(yè)從古至今產(chǎn)生了非常大的變化,單單是采礦方法就存在了近200種,經(jīng)過歷史的沉淀與選擇,目前國內(nèi)使用的方式分為三種,空洞采礦法、補(bǔ)充采礦法、爆破采礦法,根據(jù)不同的地點(diǎn)選擇不同的采礦方式,這三種傳統(tǒng)采礦方法存在不少缺點(diǎn),為了迎合社會(huì)發(fā)展需求,我們需要改正缺點(diǎn)尋求進(jìn)步。

(一)礦體勘測(cè)不細(xì)致

因?yàn)閭鹘y(tǒng)采礦方法對(duì)礦體的整體環(huán)境沒有一個(gè)完整了解,結(jié)果在開采的過程中就會(huì)發(fā)生問題,導(dǎo)致意外的發(fā)生。如果不對(duì)礦體結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的勘探,就無法制定符合開采標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)劃,這對(duì)后期的安全開采非常不利。

(二)開采方式錯(cuò)誤

采礦過程中,開采方式是非常重要的一點(diǎn),如果開采方式有誤,就會(huì)導(dǎo)致、冒尖、片幫、壓力加強(qiáng)等情況出現(xiàn),這種情況對(duì)礦洞安全來說是非常危險(xiǎn)的情況。因?yàn)殚_采工藝達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn),頂部支撐管理維護(hù)不善將直接導(dǎo)致開采安全系數(shù)的降低,突發(fā)意外的概率將大幅度增長(zhǎng)。

(三)結(jié)構(gòu)參數(shù)不合理

采礦場(chǎng)必須精準(zhǔn)的計(jì)算結(jié)構(gòu)參數(shù)與回采順序,如果沒有進(jìn)行對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)與策略的制定,那么在回采過程中就很容易引起結(jié)構(gòu)的整體崩塌[2]?;夭身樞蚋鶕?jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行制定,準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)參數(shù)才可以幫助采礦位置維護(hù)其穩(wěn)定性。

(四)聯(lián)絡(luò)道結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤

很多聯(lián)絡(luò)道寬度過大,這對(duì)工作人員正常行走過程會(huì)產(chǎn)生非常大的不便,聯(lián)絡(luò)道間距需要恰到好處。而且人行通風(fēng)井沒有與聯(lián)絡(luò)道進(jìn)行連通,一旦發(fā)生坍塌,工作人員只能通過一條主干道回到地面,這對(duì)安全保障是一個(gè)缺陷。

(五)自然災(zāi)害

在煤礦開采過程中,通風(fēng)是非常重要的,因?yàn)樽匀画h(huán)境中的煤礦會(huì)產(chǎn)生有害氣體,如果通風(fēng)條件較差就會(huì)引發(fā)有害氣體中毒,直接導(dǎo)致采礦人員出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。而且出現(xiàn)地下水的情況下還會(huì)發(fā)生泥石流,這種情況一旦發(fā)生很容易造成人員傷亡。

三、采煤方法和工藝

1、開發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)。建設(shè)生產(chǎn)高度集中、高可靠性的高產(chǎn)高效礦井開采技術(shù)。以提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心,以提高效率和經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo),研究開發(fā)各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝簡(jiǎn)單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置,生產(chǎn)過程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開采技術(shù)。發(fā)展各種礦井煤層條件的采煤機(jī)械化,進(jìn)一步改進(jìn)工藝和裝備,提高應(yīng)用水平和擴(kuò)大應(yīng)用范圍,提高采煤機(jī)械化的程度和水平。

開發(fā)“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效現(xiàn)代采煤成套技術(shù)”主要解決以下技術(shù)難題。硬頂板控制技術(shù),研究埋深淺地壓小的硬厚頂板控制技術(shù),主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù),使直接頂能隨采隨冒,提高頂煤回收率,且基本頂能按一定步距垮落,既有利于頂煤破碎,又保證工作面的安全生產(chǎn)。硬厚頂煤控制技術(shù),研究開發(fā)埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術(shù),包括高壓注水壓裂技術(shù)和頂煤深孔預(yù)爆理技術(shù),使頂煤體能隨采隨冒,提高其回收率。頂煤冒放性差,塊度大的綜放開采設(shè)備配套技術(shù),研制既有利于頂煤破碎和頂板控制,又有利于放頂煤的新型液壓支架,合理確定后部輸送機(jī)能力。兩硬條件下放頂煤開采快速推進(jìn)技術(shù),研究合適的綜放開采回采工藝,優(yōu)化工序,縮短放煤時(shí)間,提高工作面的推進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。5~5.5m寬煤巷錨桿支護(hù)技術(shù),通過寬煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用,有利于綜采配套設(shè)備的大功率和重型化,有助于連續(xù)采煤機(jī)的應(yīng)用,促進(jìn)工作面的高產(chǎn)高效。

2、緩傾斜薄煤層長(zhǎng)壁開采。主要研究開發(fā):體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī)研制適合刨煤機(jī)綜采的液壓支架;研究開發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開采技術(shù)。

3、鍘頃斜厚煤層次采全厚大采高長(zhǎng)壁綜采。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)完善支架結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度,加強(qiáng)支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴(yán)重?fù)p壞千斤頂措施等的研究,提高支架的可靠性,縮小其與中厚煤層(采高2.5m左右)高產(chǎn)高效指標(biāo)的差距。

4、各種綜采高產(chǎn)高效綜采設(shè)備保障系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效,就要提高開機(jī)率,對(duì)“支架:圍巖”系統(tǒng),采運(yùn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。今后研究的重點(diǎn)是:通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架:圍巖”系統(tǒng)控制,進(jìn)一走完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量信包的自動(dòng)采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷:采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的“油,磨屑”監(jiān)測(cè)和溫度、電信號(hào)的監(jiān)測(cè)t帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。

四、總結(jié)

總之,我國的煤礦開采技術(shù)在不同煤層條件下,有著不同的處理措施。再加上我國煤層的地質(zhì)情況種類較多,這就導(dǎo)致其不同情況下煤層的分布方式也有所不同,促使煤礦井要根據(jù)煤層的實(shí)際情況采取不同的措施,利用這一方式能夠最大限度的保證煤礦生產(chǎn)自身所具有的安全性。而我國當(dāng)前的煤礦生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展較為迅速,各種設(shè)備都在朝著大功率、程序化的方向發(fā)展,并且還在持續(xù)的進(jìn)行改善,這促使我國煤礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法必然會(huì)快速領(lǐng)先于國際水平。

參考文獻(xiàn):

[1]尹光輝.探討新形勢(shì)下煤礦開采中的采煤技術(shù)[J].經(jīng)營管理者,2010(06)

篇3

當(dāng)前,資源的消耗和采集成為了人們共同所關(guān)注和熱議的話題。煤礦是一種常見的自然資源,利用價(jià)值巨大。我國具有豐富的煤礦資源,且儲(chǔ)量巨大,同時(shí)我國也是煤礦資源消耗大國,這就促使著煤礦產(chǎn)量在不斷增大,對(duì)于煤礦采礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法的要求也越來越高。

【關(guān)鍵詞】

煤礦;采礦生產(chǎn)方法;采礦生產(chǎn)技術(shù)

引言

煤礦在進(jìn)行開采的過程中,其產(chǎn)量、安全性與所使用的生產(chǎn)技術(shù)和采礦方式有著直接的聯(lián)系。如果其施工方式自身就存在著一定的不足,那么必然會(huì)給整個(gè)煤礦井生產(chǎn)帶來巨大的安全隱患,輕則導(dǎo)致煤礦開采遇到故障而無法順利開工,嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致煤礦垮塌等現(xiàn)象出現(xiàn)。因此,煤礦井下的采礦生產(chǎn)技術(shù)以及采礦的方法必須要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行選擇,使得煤礦開采工作能夠最大限度的保持生產(chǎn)的安全性、可靠性、高產(chǎn)性。

一、當(dāng)前井下采礦方法的概述

在進(jìn)行煤礦井開采時(shí),為了提高煤礦井的生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦,就必須選擇高度集約化的開采技術(shù),同時(shí)不斷引進(jìn)和研發(fā)各種高性能的采煤工藝、裝備等。選擇高度集約化的開采技術(shù),加上高性能的采煤工藝、裝備,能夠極大的提高煤礦井下采礦作業(yè)的安全性、高效性,從而為煤礦井的順利、安全、高效生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。選擇合適的采礦技術(shù)后還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化,以便提高采礦技術(shù)的適用性和適用范圍,從而使煤礦開采作業(yè)達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)水平。

若是開采的煤礦具有淺埋深、硬頂板、硬煤層的特點(diǎn),則應(yīng)針對(duì)性的采取埋深淺控制技術(shù)、硬頂板控制技術(shù)、硬煤層處理技術(shù),將其有機(jī)結(jié)合以便形成一套高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化采煤技術(shù)。在開采緩傾斜長(zhǎng)壁薄煤層時(shí),應(yīng)選擇可靠性高、體積小且功率大的薄煤層采煤機(jī)或刨煤機(jī),為了充分發(fā)揮采煤機(jī)的作用,還應(yīng)選擇合適的采煤機(jī)來加固采煤機(jī)的穩(wěn)定性,同時(shí)根據(jù)開采的薄煤層和選擇的采煤機(jī)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的高效配套開采技術(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦,就必須提高煤礦開采的機(jī)械化程度,利用各種高產(chǎn)、高效的機(jī)械化設(shè)備達(dá)到目的,以此形成一個(gè)良好的保障系統(tǒng)。采用合適的支架設(shè)備來加固礦井圍巖的穩(wěn)定,并采用相關(guān)監(jiān)控設(shè)備對(duì)支架的位態(tài)、支護(hù)質(zhì)量、圍巖狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,而后根據(jù)監(jiān)控信息診斷采煤機(jī)和礦井的實(shí)際狀況,通過電液控制閥組操縱支架和改善支架、圍巖系統(tǒng)控制,完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量信息自動(dòng)采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷:采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的油、磨屑監(jiān)測(cè)和溫度、電信號(hào)監(jiān)測(cè);帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。從而為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、當(dāng)前井下采礦技術(shù)應(yīng)用概述

(一)“三下”采煤技術(shù)

提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬等,深入研究開采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表下陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理念和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng);研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù),村莊房屋加固改造重建技術(shù),適于村莊保護(hù)的開采技術(shù);研究近水體開采的開采設(shè)計(jì),工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤炭城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。

(二)降低矸石排放開采技術(shù)

改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置,以實(shí)現(xiàn)開采效益最大化為目標(biāo),研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系專家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。實(shí)行全煤巷布置單煤層開采,矸石基本不運(yùn)出地面,生產(chǎn)系統(tǒng)要減化,同時(shí)實(shí)現(xiàn)中采與中掘同走發(fā)展,生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井,開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化,減化巷道布置,優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù),研究單一煤層集中開拓,集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù),大幅度降低巖巷掘進(jìn)率,多開煤巷,減少出矸率;研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù),既是減少污染的一項(xiàng)有利措施,又減化了生產(chǎn)系統(tǒng),有利于高產(chǎn)高效集中化開采,應(yīng)加緊研究。

(三)采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)

1.進(jìn)一走完善采場(chǎng)圍巖控制理論。以科學(xué)合理、優(yōu)化高效的巖層控制技術(shù)來保證開采活動(dòng)的安全、高效低成本為目標(biāo),深入總結(jié)我國幾十年的礦山壓力研究成果,以理論分析(解析法)、現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)(統(tǒng)計(jì)分析預(yù)測(cè)、數(shù)值法)和實(shí)測(cè)法相結(jié)合運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),深入研究各種煤層地質(zhì)及開采條件,如及傾斜、大采高、大采深采場(chǎng)礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律及圍巖破壞與平衡機(jī)理,不斷完善采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)。2.研究堅(jiān)硬頂板與破碎頂板條件下應(yīng)用高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)。目前,由于直用高壓注水、深孔預(yù)裂爆理堅(jiān)硬頂板和應(yīng)用化學(xué)加固技術(shù)存在工藝復(fù)雜、成本高的問題,因而需進(jìn)一步研究開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來解決這些問題。3.放頂煤開采巖層和支架圍巖相互作用機(jī)理。研究放頂煤開采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機(jī)理、支架、頂煤、直接頂、基本頂相互作用關(guān)系;運(yùn)用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律,提出放煤優(yōu)化準(zhǔn)則和提高頂煤回收率的途徑。

三、總結(jié)

總之,我國的煤礦開采技術(shù)在不同煤層條件下,有著不同的處理措施。再加上我國煤層的地質(zhì)情況種類較多,這就導(dǎo)致其不同情況下煤層的分布方式也有所不同,促使煤礦井要根據(jù)煤層的實(shí)際情況采取不同的措施,利用這一方式能夠最大限度的保證煤礦生產(chǎn)自身所具有的安全性。而我國當(dāng)前的煤礦生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展較為迅速,各種設(shè)備都在朝著大功率、程序化的方向發(fā)展,并且還在持續(xù)的進(jìn)行改善,這促使我國煤礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法必然會(huì)快速領(lǐng)先于國際水平。

參考文獻(xiàn):

[1]尹光輝.探討新形勢(shì)下煤礦開采中的采煤技術(shù)[J].經(jīng)營管理者,2010(06)

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[關(guān)鍵詞]煤礦;新技術(shù);方法

中圖分類號(hào):TD823.49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2013)36-0324-02

煤礦開采技術(shù)和改革隨著當(dāng)今科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)以及地方煤礦的發(fā)展需求影響而必須面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng),使其能夠在煤炭開采技術(shù)的前沿有立足之地,并且能夠?qū)鉀Q煤炭工業(yè)工程的實(shí)際問題起到一定的作用。因此,如今越來越多煤礦采礦技術(shù)和開采方法被廣泛應(yīng)用,它們也會(huì)起到越來越重要的作用。

一、我國的煤礦的現(xiàn)狀

我國雖然說從油和氣貯藏而言方面是一個(gè)相對(duì)貧乏的國家,但是我國的煤炭含量卻是相當(dāng)?shù)母挥?,在一次性能源中煤炭就占?0%左右??梢哉f,長(zhǎng)期以來煤炭一直是我國一次性能源結(jié)構(gòu)中的主要能源。越來越多的生態(tài)問題也隨著煤礦越來越大的開采規(guī)模而被凸顯出來,比如說像是建筑物和農(nóng)田的大量被破壞、堆積成山的矸石、徑流量逐漸減少的河川、嚴(yán)重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趨惡化、地下水中礦物內(nèi)的有害物質(zhì)越來越多等現(xiàn)象都是由于煤礦的開采而引起的。由此,采取合理的開采技術(shù)以及有效的開采方法和防止措施,這對(duì)于煤礦開采實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略也就顯得尤為重要。

煤礦開采的中長(zhǎng)期研究開發(fā)和技術(shù)儲(chǔ)備是需要重點(diǎn)從事的工作內(nèi)容,這樣才能夠保障采礦新技術(shù)能夠緊隨產(chǎn)業(yè)科技前沿步伐。將主導(dǎo)的核心技術(shù)定位于煤礦開采技術(shù)及配套裝備,這不僅能使技術(shù)占領(lǐng)制高點(diǎn),還能夠保障煤礦產(chǎn)業(yè)的生存和發(fā)展。

二、適用于我國煤礦采礦中的新技術(shù)

生產(chǎn)能力較小的煤礦、復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造引起的煤層賦存變化大、急傾斜煤層和薄煤層占了一定數(shù)量,這幾點(diǎn)給許多地區(qū)的開采都帶來了較大困難,因此,為了使礦井的高產(chǎn)高效得到提升,對(duì)于采礦技術(shù)的分析和開發(fā)就變得至關(guān)重要了。單一長(zhǎng)壁采煤方法對(duì)于煤礦而言已經(jīng)日趨成熟,像是放頂采煤技術(shù)、采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法應(yīng)對(duì)急傾斜煤層、小階段爆破落煤等采煤方法就是現(xiàn)今主要發(fā)展的幾種方法。

(1)采煤技術(shù)中的炮采放頂煤。首先就是主要針對(duì)煤層厚度為5m以上的傾斜和急傾斜煤層的滑移支架放頂煤采煤法。是由頂梁和支柱兩個(gè)部分組成滑移頂梁,頂梁和前梁彈簧鋼上必須有前梁和后梁經(jīng)過,或者說是與導(dǎo)向槽連接,且有2―5個(gè)數(shù)量不等的液壓?jiǎn)误w柱為其支架的支柱。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。這樣的滑移頂梁支架不僅具有比例安全可靠的優(yōu)勢(shì),而且還具有可以自移、較輕的質(zhì)量、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、拆卸安置便利、較低本錢、較強(qiáng)適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。因此,這是適合廣泛推廣運(yùn)用于中小型煤礦中的開采技術(shù)。但是,就工作面而言,其偏低且較差穩(wěn)定性的支架初撐力和工作阻力,這是滑移支架開采所面臨的主要難題。第二個(gè)就是二型鋼梁放頂煤開采,它是將二型鋼梁、單體液壓支柱對(duì)棚架設(shè)的方式采用至二型鋼梁放頂煤上作面支護(hù),將放炮落以及人工破網(wǎng)放煤采用至工作面,并對(duì)其進(jìn)行分別采放。這類應(yīng)用比較適合于鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦、煤層變化較大賦存條件或者是較低水平技術(shù)的地區(qū)。

(2)采煤技術(shù)中的偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法。煤層傾角的大小決定了這種采煤法的工作面區(qū)段高度,其工作面的傾角會(huì)隨著偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法而變緩,加上其較長(zhǎng)的工作面,從而其長(zhǎng)壁采煤法巷道部署、生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單以及掘進(jìn)率低的相關(guān)系列特征都是由于具有緩斜、傾斜煤層導(dǎo)致的。為了達(dá)到隔開工作空間和采空區(qū)的目的,將這種采煤方法應(yīng)用于掩護(hù)支架是極為合適的,它不僅能將復(fù)雜頂板的辦理工作大大簡(jiǎn)化,還能夠創(chuàng)建一個(gè)良好的條件保障生產(chǎn)安全,將工作面煤炭自溜,使得勞動(dòng)強(qiáng)度減弱。對(duì)于開采傾角大于印而言這種偽傾角柔性掩護(hù)支架采煤法是最合適不過的了。

(3)采煤技術(shù)中的小階段爆破落煤采煤法。將區(qū)段內(nèi)煤體分成多個(gè)小區(qū)段而進(jìn)行的無人員、無設(shè)備、無支護(hù)這樣“三無”的工作面開采采煤方法被稱之為是小階段爆破落煤采煤法。對(duì)于開采傾角大于400的范圍、厚度為3.5-7.5m且頂?shù)装宀灰谆涞牟灰?guī)則煤層,最適用的采煤技術(shù)就是小階段爆破落煤采煤法,比如說是低瓦斯礦井。較好的安全性、簡(jiǎn)單的回采工藝、較高的工效是它的優(yōu)點(diǎn)特征,而相對(duì)的缺點(diǎn)就是較低的回采率、復(fù)雜的通風(fēng)系統(tǒng)以及較困難的風(fēng)流分配。

(4)采煤技術(shù)中的刨煤機(jī)采煤方法。刨煤機(jī)開采技術(shù)不僅對(duì)于煤炭生產(chǎn)效率的提升有著很大貢獻(xiàn),同時(shí)它也是中等及薄煤層開采初次進(jìn)行成功的技術(shù)典范。其每刀截深根據(jù)煤的硬度可達(dá)到250mm,智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是現(xiàn)今工作面輸送機(jī)和刨煤機(jī)所廣泛采用的系統(tǒng),加上有支架控制系統(tǒng)的可靠配合,使得工作面采煤的全部自動(dòng)化得以順利實(shí)現(xiàn)。刨煤機(jī)相較于滾筒采煤機(jī)而言是比較簡(jiǎn)單的,滾筒采煤機(jī)是需要有專人根據(jù)可彎曲鎧裝輸送機(jī)的平面進(jìn)行“找平”,而刨煤機(jī)僅需要由一根無極繩對(duì)機(jī)體進(jìn)行牽引,在可彎曲鎧裝工作面輸送機(jī)上焊接導(dǎo)軌,使其割煤由工作面端頭開始沿導(dǎo)軌滑行。

三、對(duì)采礦方法的簡(jiǎn)單分析

采礦方法發(fā)展到今天已經(jīng)有超過100種,像空?qǐng)霾傻V法、充填采礦法和崩落采礦法是目前最流行的以采礦過程中的地壓管理方式為依據(jù)的三種方式。但是,當(dāng)采礦方法運(yùn)用不當(dāng)時(shí)是會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)和危害出現(xiàn)的,以下將對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單分析:

(1)為礦體開采帶來不便與難度且使開采作業(yè)的危險(xiǎn)勝增加了一定幅度,這可能是由于礦體勘探的程度較低沒有對(duì)埋藏情況和規(guī)模有清楚的了解、錯(cuò)誤的對(duì)采場(chǎng)采準(zhǔn)工程進(jìn)行布置、對(duì)采準(zhǔn)工程有欠缺或滯后等原因所引起的。

(2)冒頂、片幫、地壓增大的隱患與危險(xiǎn)等情況出現(xiàn)在開采作業(yè)中,這可能就是由于采礦方法或順序不當(dāng)所引起的。這不僅會(huì)使得不合適的開采工藝、復(fù)雜的安全生產(chǎn)條件以及頂板管理不方便等情況出現(xiàn),嚴(yán)重的還會(huì)直接導(dǎo)致各種事故發(fā)生。

(3)地壓在開采時(shí)增大、采場(chǎng)的頂板出現(xiàn)冒落、片幫、變形甚至被破壞的回采巷道等情況則是由于不合理的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和回采順序所導(dǎo)致的。

(4)人員由于回采工作面的人行通風(fēng)天井與聯(lián)絡(luò)道沒有貫通,使得他們進(jìn)入回采工作面只能選擇從出礦口進(jìn)人,這樣就無法保障他們的作業(yè)安全性。

(5)人員的通行會(huì)受間距過大的采場(chǎng)人行聯(lián)絡(luò)道影響而變得困難。

(6)由于不貫通的天井與上部中段平巷以及不暢通的通風(fēng)條件,從而導(dǎo)致沒有新鮮的風(fēng)流進(jìn)入采場(chǎng),這樣極易導(dǎo)致人員炮煙中毒事故的發(fā)生。

篇5

關(guān)鍵詞;煤炭資源;科學(xué)采礦;評(píng)價(jià)方法

中國在世界上是一個(gè)資源生產(chǎn)與能源消耗的大國,近幾年來,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)得出,中國能源的消耗已經(jīng)占世界消耗的總數(shù)的23.4%。煤礦的機(jī)械使用生產(chǎn)水平、煤炭資源礦井安全、勞動(dòng)強(qiáng)度等方面的情況都是影響著我國煤炭資源的開采。數(shù)學(xué)模型的建造是以主觀動(dòng)態(tài)權(quán)重為主要基礎(chǔ),對(duì)煤炭資源科學(xué)采礦評(píng)價(jià)方法包括專家定參法、開關(guān)函數(shù)法、標(biāo)準(zhǔn)取值法、定性取值法、分段函數(shù)法等。采用以上方法以便實(shí)現(xiàn)我國煤炭資源科學(xué)采礦由定性描述到定量描述的轉(zhuǎn)化。通過對(duì)煤炭資源科學(xué)采礦評(píng)價(jià)方法模型的建立,可以將科學(xué)化采礦評(píng)價(jià)方法模型轉(zhuǎn)化成可量化體系。對(duì)煤炭資源整體情況進(jìn)行說明,對(duì)煤礦公司開發(fā)煤礦的能力、礦井勘測(cè)安全性、煤礦環(huán)境問題等方面進(jìn)行了綜合考察。

一、煤炭資源科學(xué)采礦評(píng)價(jià)內(nèi)涵的豐富與發(fā)展現(xiàn)狀

對(duì)煤炭資源實(shí)行科學(xué)采礦評(píng)價(jià)內(nèi)涵主要體現(xiàn)是將煤礦生產(chǎn)與礦井開發(fā)的安全問題放在了第一位,鼓勵(lì)對(duì)煤炭資源進(jìn)行機(jī)械化開發(fā)與生產(chǎn)。要對(duì)煤炭資源生產(chǎn)成本進(jìn)行合理化、科學(xué)化、全面化的方案設(shè)計(jì)。要將煤炭資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)放在同樣重要的位置。對(duì)煤炭資源產(chǎn)出率得出重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行編制與存檔。要對(duì)礦井內(nèi)其他的資源的利用和處理進(jìn)行高度重視。

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,煤炭資源機(jī)械化采礦率也在不斷的提高。機(jī)械化裝備水平的提高,促進(jìn)了我國的煤炭資源開發(fā)技術(shù)能力不斷地提升。但隨之而來的問題是煤礦開采的環(huán)境越來越惡化,煤炭公司的社會(huì)責(zé)任在不斷地增加等各方面,主要由于客觀因素與主觀因素所造成。要求我國的煤炭資源開發(fā)應(yīng)該逐漸走上科學(xué)化、智能化的道路。煤炭資源的開發(fā)不僅僅是一項(xiàng)工程,在采礦的同時(shí)應(yīng)該采用先進(jìn)的技術(shù)。同時(shí)煤炭資源的開發(fā)也是一種社會(huì)的責(zé)任與需求,需要更多的人們對(duì)煤炭資源開發(fā)的社會(huì)效益與人的健康發(fā)展高度關(guān)注。在傳統(tǒng)方式的煤礦開采的基礎(chǔ)上,嘗試著對(duì)煤炭資源開采以科學(xué)化開采、以人為本著兩個(gè)方面的內(nèi)涵進(jìn)行補(bǔ)充。

我國煤炭資源科學(xué)開采內(nèi)涵包括:對(duì)煤礦開采安全性高,礦井抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)、綠色開采,實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境協(xié)調(diào)開發(fā)、采用科學(xué)化開采技術(shù)、高效率的開采、采用先進(jìn)的機(jī)械化設(shè)備、實(shí)行機(jī)械化開采,無人開采模式、實(shí)現(xiàn)成本與社會(huì)效益以及社會(huì)責(zé)任共同發(fā)展、以人為本重視煤炭職工的人身安全。

二、對(duì)煤炭資源科學(xué)采礦評(píng)價(jià)相關(guān)因素介紹

對(duì)煤炭資源開采的客觀難度系數(shù)與科學(xué)采礦有很大的關(guān)系。對(duì)礦井內(nèi)煤炭礦層存在的精確地位置、煤炭所處的深度、煤炭資源周圍的環(huán)境因素以及礦井內(nèi)隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)的突況等各個(gè)方面因素都是直接影響煤炭資源開發(fā)的難度。煤炭資源開發(fā)的工作場(chǎng)所也在不斷在移動(dòng),所以就造成了客觀開采存在的條件對(duì)科學(xué)采礦的難度影響較大。

煤炭資源開發(fā)使用的機(jī)械化裝備水平也是直接影響科學(xué)采礦的因素。煤炭資源所使用的機(jī)械化裝備越好對(duì)煤礦資源科學(xué)開采越有利,同時(shí)安全開采也是機(jī)械化裝備對(duì)煤炭資源科學(xué)開采的前提,先進(jìn)機(jī)械化裝備可以提高煤炭資源開采效率與煤炭工作人員的工作效率。同時(shí)先進(jìn)煤炭資源機(jī)械化裝備越好還可以提高礦井安全性能。

煤礦資源科學(xué)開采與水資源也有著密切的關(guān)系。對(duì)煤礦資源的開發(fā)可能會(huì)導(dǎo)致礦井內(nèi)地下水位的下降、暗流河水的滲漏、水資源遭到嚴(yán)重的污染等方面。近幾年,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)記載,我國由于煤礦資源開發(fā)造成礦井水排放60億?。由此看出,水資源與煤炭資源開發(fā)有著密切的關(guān)系。

三、煤炭資源科學(xué)采礦方法進(jìn)行說明

以我國的某個(gè)大型的煤炭資源科學(xué)采礦開發(fā)為例子,對(duì)采用科學(xué)采礦效率指數(shù)進(jìn)行說明。通過對(duì)煤炭資源科學(xué)采礦的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的研究與探討,得出科學(xué)采礦指數(shù)越高,那么煤炭資源科學(xué)采礦效果越好。通過啟動(dòng)科學(xué)采礦效率指數(shù)進(jìn)行計(jì)算程序,在程序當(dāng)中輸入煤炭礦井的名稱、專家名稱以及礦井其他的各個(gè)方面勘測(cè)出的數(shù)據(jù),要有專業(yè)的專家進(jìn)行評(píng)估勘測(cè),在輸入系統(tǒng)中設(shè)以密碼,當(dāng)專家將各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入完成后,根據(jù)動(dòng)態(tài)來確定各指標(biāo)的權(quán)重,來進(jìn)行權(quán)重系數(shù)的篩選與各項(xiàng)煤炭資源的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

對(duì)煤炭資源數(shù)據(jù)參數(shù)輸入完成之后,使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)調(diào)出煤炭資源程序,然后在輸入科學(xué)采礦效率指數(shù)的總體計(jì)算結(jié)果,完善科學(xué)采礦體系,將完整的科學(xué)采礦體系全面化、科學(xué)化、合理化應(yīng)用到煤炭資源采礦當(dāng)中,促進(jìn)我國煤炭資源開發(fā)的快速發(fā)展。

四、總結(jié)

通過上述文章的敘述,不難看出,生活水平的不斷提高,科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,科學(xué)采礦方法在煤炭資源開發(fā)與能源使用上的幫助越來越大。在煤炭資源開發(fā)上對(duì)科學(xué)采礦方法的使用越來越廣泛,,煤炭能源消耗是一個(gè)大問題,科學(xué)采礦方法在煤炭資源開采的應(yīng)用,不僅有利于對(duì)能源消耗的改善,還可以提醒人們對(duì)節(jié)能環(huán)保意識(shí)的重要性,要以我國煤炭資源科學(xué)采礦方法基本情況為前提,對(duì)科學(xué)采礦方法在科學(xué)采礦方法的應(yīng)用上不斷對(duì)科學(xué)采礦方法進(jìn)行探索,創(chuàng)造出更加全面化、科學(xué)化、合理化、全新化的科學(xué)采礦方法。提高我國煤炭資源的開采效率,促進(jìn)我國的煤炭行業(yè)健康綠化節(jié)約能源的可持續(xù)發(fā)展道路。本文對(duì)煤炭資源科學(xué)采礦評(píng)價(jià)內(nèi)涵的豐富與發(fā)展現(xiàn)狀、對(duì)煤炭資源科學(xué)采礦評(píng)價(jià)相關(guān)因素介紹、煤炭資源科學(xué)采礦方法進(jìn)行說明等進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討,

參考文獻(xiàn):

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[3]李東印,李化敏,周英,王文,許燦榮.煤炭資源科學(xué)采礦評(píng)價(jià)方法探討[J].煤炭學(xué)報(bào),2012,(04)

篇6

【關(guān)鍵詞】煤礦開采;開采方法;開采技術(shù)

1 提高我國煤礦開采技術(shù)與水平的重要性

在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地方煤礦發(fā)展的時(shí)代背景下,為滿足社會(huì)煤礦需求,應(yīng)推動(dòng)我國煤礦開采技術(shù)變革,以研究符合我國國情的煤礦開采技術(shù)及提高煤礦開采設(shè)備為核心,提高我國煤礦開采技術(shù)水平。從當(dāng)前看來,我國煤礦開采技術(shù)與設(shè)備相對(duì)國際水平仍存在著一定差距,且設(shè)備運(yùn)行功率較低、生產(chǎn)能力較小,設(shè)備運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性不足,缺乏先進(jìn)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與控制功能的高科技設(shè)備。從總體來看,我國煤礦開采掘進(jìn)設(shè)備在種類上較為單一,掘錨平行作業(yè)設(shè)備研制水平較為落后,嚴(yán)重影響著煤礦掘進(jìn)速度。煤礦開采技術(shù)與水平不足,導(dǎo)致煤礦開采成本較高,安全事故頻繁,提高我國煤礦開采技術(shù)與水平,是實(shí)現(xiàn)我國煤礦開采綜合效益的重要措施。

2 煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用

在煤礦開采過程中,應(yīng)根據(jù)煤礦實(shí)際情況,選擇合適的煤礦開采方法與技術(shù),從而保證煤礦開采活動(dòng)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。本文重點(diǎn)對(duì)煤礦開采方法與技術(shù)進(jìn)行研究。

2.1 煤礦開采的具體方法

2.1.1 滑移支架放頂煤開采法

滑移頂梁主要是由支柱與頂梁構(gòu)成,應(yīng)用導(dǎo)向槽或彈簧鋼將前梁與后梁連接,支架支柱采取液壓?jiǎn)误w柱形式,在前梁前端處設(shè)置有挑梁或探梁,設(shè)置尾梁于后梁尾端。滑移頂梁支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本較低,安全可靠,環(huán)境適用性較強(qiáng),在中小煤礦開采活動(dòng)中常會(huì)應(yīng)用到這種采礦方法。一般情況下,應(yīng)用滑移支架放頂煤開采法進(jìn)行煤礦開采,其煤層厚度應(yīng)控制在5m以上,工作面長(zhǎng)度一般設(shè)計(jì)在60m-80m范圍內(nèi),最大工作面長(zhǎng)度可以超過105m,滑移支架高度一般設(shè)計(jì)在5m-10m范圍內(nèi)。在煤礦開采中應(yīng)用滑移支架放頂煤開采法,其工作面支架撐力與工作阻力較低,支架穩(wěn)定性較差。

2.1.2 二型鋼梁放頂煤開采法

在煤礦開采中采取二型鋼梁放頂煤開采法,其采煤放煤與采樣分別進(jìn)行。二型鋼梁放頂煤開采法應(yīng)用單體液壓支柱與二型鋼梁對(duì)煤棚進(jìn)行支護(hù),其最高控頂距離為3.4m,最低控頂距離為2.4m。采取放炮落煤方式時(shí),應(yīng)設(shè)置雙排眼。在放炮后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行主梁移動(dòng),發(fā)揮主梁支護(hù)作用。二型鋼梁放頂煤開采法在煤層賦存條件變化較大的中型、小型煤礦中應(yīng)用較為廣泛,放頂煤采取分段作業(yè)形式。

2.1.3 偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法

在煤礦開采中應(yīng)用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法,可以通過掩護(hù)支架將采煤空間與采空區(qū)進(jìn)行隔離,將頂板管理工作進(jìn)行簡(jiǎn)化,從而為煤礦開采提供安全生產(chǎn)條件。偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法在開采厚度為2m-6m之間的煤層、煤層厚度變化不大且埋深穩(wěn)定的情況下較為適用,在工作面較長(zhǎng),從面煤層傾斜的情況下,其掘進(jìn)效率較低。

2.1.4 階段爆破落煤采煤法

階段爆破落煤采煤法在傾角大于400,煤層厚度在3.5m-7.5m范圍內(nèi)煤層開采中十分適用,其安全性較好,回采工藝十分簡(jiǎn)單,且采礦工作效率較高。然而階段爆破落煤采煤法的應(yīng)用,要求煤層底板與頂板瓦斯含量較低,且通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置較為復(fù)雜。

2.2 不同煤層的煤礦開采技術(shù)

2.2.1 急傾斜煤層開采技術(shù)

急傾斜煤層厚度變化較大,構(gòu)造較為復(fù)雜,且存在著較多斷層與褶曲,這種煤層開采較為困難,且采煤工作面生產(chǎn)能力較小。急傾斜煤層開采礦井多屬于中型礦井與小型礦井。因急傾角煤層傾角一般較之巖石安息角要大,在工作面采下的煤可以自動(dòng)進(jìn)行下滑,從而方便了工作面裝運(yùn)工作,然而在矸石與煤下滑過程中容易對(duì)支架穩(wěn)定性造成影響。此外,急傾斜煤層為節(jié)理發(fā)育,其周期來壓并不明顯,容易出現(xiàn)無征兆垮落,引起頂板事故。針對(duì)急傾斜煤層,其開采技術(shù)主要如下:第一,進(jìn)行采區(qū)劃分,盡量擴(kuò)大采區(qū)尺寸。在采區(qū)劃分時(shí),通過擴(kuò)大采區(qū)尺寸增加采區(qū)煤炭?jī)?chǔ)量。采區(qū)劃分應(yīng)綜合考慮其生產(chǎn)設(shè)備性能及回采工藝要求,盡量加大采區(qū)走向長(zhǎng)度;第二,優(yōu)化回采工藝。當(dāng)前,在急傾斜煤層開采中多采取炮采工藝與風(fēng)鎬落煤工藝,這種生產(chǎn)工藝其人工勞動(dòng)強(qiáng)度較大,安全隱患較多。進(jìn)行回采工藝優(yōu)化,應(yīng)提高機(jī)械化程度,如提高局部機(jī)械化或全局機(jī)械化。局部機(jī)械化指的是從煤礦開采的支護(hù)方式、落煤方式與運(yùn)輸方式等多個(gè)方面采取改進(jìn)措施,提高其機(jī)械化程度。通過完善急傾斜煤層開采系統(tǒng),優(yōu)化回采工藝,可以有效提高煤礦生產(chǎn)效率。

2.2.2 無保護(hù)層突出煤層開采技術(shù)

無保護(hù)層突出煤層開采屬于我國煤炭資源開采的重要形式,因其煤礦開采過程中缺乏保護(hù)層,導(dǎo)致其煤礦開采難度及危險(xiǎn)性大幅增加。在無保護(hù)層突出煤層開采中如開采技術(shù)不合理,則極為容易引起煤礦開采的安全事故。根據(jù)無保護(hù)層突出煤層賦存狀況,合理選擇瓦斯泄放是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。當(dāng)前我國無保護(hù)層突出煤層開采主要采取的是長(zhǎng)壁體系采煤技術(shù),并獲得較好效果,除此之外,柱式體系采煤技術(shù)在無保護(hù)層突出煤層開采中應(yīng)用也較為廣泛。柱式體系采煤技術(shù)一般分為房式采煤技術(shù)與房柱式采煤技術(shù)。

2.3 煤礦開采新技術(shù)

2.3.1 深礦井開采技術(shù)

在進(jìn)行深礦井開采過程中,主要采取的技術(shù)包括煤層開采礦壓控制、井巷布置、沖擊地壓防治、瓦斯治理、深井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置等。為提高深礦井開采效率,還應(yīng)加強(qiáng)深礦井生產(chǎn)的的相關(guān)配套技術(shù)研究,研究深礦井圍巖狀態(tài)與應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律,研究深井作業(yè)工作環(huán)境變化狀況等,建立深井沖擊低壓防治系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù),加強(qiáng)研制深井瓦斯治理與深井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備。

2.3.2 煤礦“三下”開采技術(shù)

煤礦“三下”開采技術(shù)的應(yīng)用,主要研究煤礦開采覆巖層運(yùn)動(dòng)與地表沉陷規(guī)律等,提高數(shù)值模擬計(jì)算與相似材料模擬研究,通過加大研究力度,找出滿足建筑物、地表、地下水資源保護(hù)需要的施工技術(shù),提高沉降監(jiān)控技術(shù)水平。具體來看,煤礦“三下”開采技術(shù)主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容:采空區(qū)填充技術(shù)、村莊保護(hù)開采技術(shù)、礦井水資源處理技術(shù)等。

2.3.2 煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化技術(shù)屬于一種特殊的采煤技術(shù),應(yīng)用煤炭地下氣化技術(shù),將處于地下的煤炭進(jìn)行有效控制燃燒,能夠通過對(duì)煤的熱化學(xué)作用形成可燃?xì)怏w。應(yīng)用煤炭地下氣化技術(shù),其綜合優(yōu)勢(shì)較為突出,具有著投資少、安全性高、工期短、見效快、效率高,成本低、效益優(yōu)良等優(yōu)勢(shì),在地質(zhì)條件復(fù)雜、劣質(zhì)煤比例高等礦區(qū)中十分適用。

我國礦區(qū)地形復(fù)雜,中小型煤礦較多,其開采技術(shù)及開采裝備條件較差,綜合生產(chǎn)效率較低,在煤礦開采中,應(yīng)根據(jù)煤礦實(shí)際情況,合理選擇煤礦開采方法與技術(shù)。推動(dòng)煤礦開采大型化、集中化、自動(dòng)化是當(dāng)前煤礦開采的主要方向,提高煤礦開采方法與技術(shù)實(shí)際應(yīng)用水平,是推動(dòng)我國煤礦行業(yè)發(fā)展的必然途徑。

3 結(jié)語

煤炭屬于我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性能源,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)煤炭能源的需求量不斷增加。為滿足煤炭能源需求,提出對(duì)煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用分析。本文在分析提高煤礦開采方法與技術(shù)重要性的基礎(chǔ)上,從煤礦開采的具體方法、不同煤層的煤礦開采技術(shù)、煤礦開采新技術(shù)三個(gè)方面,對(duì)煤礦開采方法與技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。綜合提高煤礦開采方法與技術(shù)水平,是實(shí)現(xiàn)我國煤礦行業(yè)快速發(fā)展的重要途徑,在實(shí)現(xiàn)煤礦開采綜合效益等方面有著重要現(xiàn)實(shí)意義。

【參考文獻(xiàn)】

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篇7

關(guān)鍵詞:煤礦;深部開采;巷道維護(hù);礦壓控制

0 引言

煤礦深部開采技術(shù)是當(dāng)今世界主要深井開采國家(如德國、 原蘇聯(lián)、 波蘭等)十分關(guān)注的問題之一。隨著我國煤礦開采規(guī)模的擴(kuò)大,開采深度的逐漸增加,深部開采中遇到的各種技術(shù)問題日益增多,對(duì)當(dāng)前的煤礦生產(chǎn)和今后礦井建設(shè)的影響日趨嚴(yán)重。因此,研究深部開采問題,對(duì)安全、 經(jīng)濟(jì)、 合理地開發(fā)深部煤炭資源無疑有特別重要的意義。

1 國內(nèi)煤礦深部開采的現(xiàn)狀

煤炭資源從淺部開始開采,隨著煤炭采出,開采煤層的埋藏深度必然要增加,開采規(guī)模擴(kuò)大和機(jī)械化水平提高加速了生產(chǎn)礦井向深部發(fā)展。煤礦深井開采是世界上大多數(shù)主要采煤國家目前和將來要面臨的問題,我國東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),能源需求量大,礦井延深速度快,一些國有煤礦已開始轉(zhuǎn)向或即將進(jìn)入深部開采。

2 煤礦深井開采的發(fā)展前景

煤礦深井開采技術(shù)是當(dāng)今世界主要深井開采國家(如德國、俄羅斯、波蘭等)十分關(guān)注的問題之一。它們?cè)谏畹V井開采的地壓控制、制冷降溫以及瓦斯管理等方面做了大量研究,并取得了許多成功的經(jīng)驗(yàn)。我國是世界第一產(chǎn)煤大國,據(jù)煤炭資源開發(fā)和資源保護(hù)研究指出,在我國預(yù)測(cè)總儲(chǔ)量中73.2%埋深在1000m以下,淺部?jī)?chǔ)量較少。隨著我國煤礦開采規(guī)模的擴(kuò)大,開采深度的逐漸增加,深部開采已經(jīng)成為煤礦生產(chǎn)的必然過程。

3 煤礦深井開采的主要特征

3.1 地壓大

(1)原巖應(yīng)力。(2)巖體塑性大 。(3)礦山壓力顯現(xiàn)劇烈。

3.2 地溫高

一般情況下,地溫隨深度增加而呈線性增加,其增高率用溫度梯度(℃/hm,hm=100m)表示。在深礦井開采中,礦井溫度一般都比較高,會(huì)影響人體健康,有時(shí)甚至?xí)h(yuǎn)高于人體所能承受的最高溫度。

3.3 礦井瓦斯大

(1)礦井瓦斯(絕對(duì))涌出量大。(2)瓦斯突出(煤與瓦斯突出)頻度大,突出的量大。

4 煤礦深部開采存在的問題

4.1 煤巖破壞過程強(qiáng)化,沖擊地壓危險(xiǎn)性增加

我國發(fā)生沖擊地壓的深度在200~1000m,由于開采深度的增加,煤巖體應(yīng)力升高,有沖擊地壓危險(xiǎn)的煤層數(shù)量增加,有沖擊地壓的礦井逐漸增多。發(fā)生沖擊地壓礦井50年代為7個(gè),60年代為22個(gè),目前已增加到33個(gè)。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),沖擊地壓發(fā)生的次數(shù)、強(qiáng)度和危害程度隨深度的增加日趨嚴(yán)重。

4.2 瓦斯壓力增高,煤與瓦斯突出危險(xiǎn)嚴(yán)重

我國是世界上煤與瓦斯突出最嚴(yán)重的國家之一,截止1986年,已發(fā)生突出的礦井200多個(gè),突出次數(shù)約為12000次,約占世界發(fā)生總突出次數(shù)的1/3。從國內(nèi)外開采實(shí)踐上看,礦井深部開采時(shí)瓦斯涌出量一般比較大,煤與瓦斯突出的問題已成為深部開采中不容忽視的重要問題。經(jīng)研究表明,我國煤礦煤與瓦斯突出有隨采深增加而瓦斯壓力增高,瓦斯涌出量增大的趨勢(shì)。

4.3 礦井生產(chǎn)費(fèi)用升高,經(jīng)濟(jì)效益下降

隨著采深的增加,勘探強(qiáng)度加大,地壓、地溫升高,沖擊地壓及煤與瓦斯突出危險(xiǎn)增大,相應(yīng)的要采取一系列措施,如增加設(shè)備,加強(qiáng)支護(hù)等。同時(shí),井下需要維修的巷道長(zhǎng)度增加,到工作地點(diǎn)的距離和時(shí)間增加,提升高度大、時(shí)間長(zhǎng),主副井提升系統(tǒng)、排水系統(tǒng)環(huán)節(jié)增多,通風(fēng)系統(tǒng)趨于復(fù)雜。這些都導(dǎo)致煤炭生產(chǎn)成本增加,噸煤成本生產(chǎn)費(fèi)用提高,經(jīng)濟(jì)效益迅速下降。[1].

5 煤礦深部開采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與控制

5.1 煤礦深部開采礦壓顯現(xiàn)的基本特點(diǎn)

開采深度的增加是礦井生產(chǎn)的自然規(guī)律,隨之而產(chǎn)生巖石溫度增加,地壓增大,巖石破壞過程強(qiáng)化,巷道圍巖變形劇烈,沖擊地壓強(qiáng)度增大和頻度增加等自然現(xiàn)象。它將嚴(yán)重影響著煤礦的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。

深部煤層開采復(fù)雜化的主要影響因素是礦山壓力,在高應(yīng)力作用下,圍巖移動(dòng)更為劇烈,巷道產(chǎn)生變形和破壞也更為嚴(yán)重,巷道圍巖變形速度快、變形量大,巷道周邊變形范圍大;巷道對(duì)支架的工作特性要求高,初撐力、工作阻力和可縮量均大,即使開掘在底板巖石中的巷道,用拱形金屬支架和各種結(jié)構(gòu)封閉式支護(hù)的巷道有時(shí)也遭巨大變形。巷道從使用期間維護(hù)困難已發(fā)展到掘進(jìn)期間維護(hù)困難,掘出后廢棄的巷道增多,巷道掘好后不久將失穩(wěn),圍巖收縮變形較大,其巷道穩(wěn)定性隨深度增加而逐漸惡化,使深部巷道的維護(hù)費(fèi)用劇增。

5.2 煤礦深井巷道的礦壓控制

1)優(yōu)化巷道布置

采準(zhǔn)巷道的布置應(yīng)避開煤柱集中應(yīng)力、構(gòu)造集中應(yīng)力、采動(dòng)應(yīng)力的影響,選擇在巖性較為穩(wěn)定的巖石中。深部采區(qū)主要準(zhǔn)備巷道應(yīng)以巖巷為主或至少布置一條巖巷。隨著深度的增加,回采工作面推進(jìn)后煤體塑性區(qū)增加,致使區(qū)段煤柱留設(shè)寬度隨之增加,為保證采區(qū)回收率,減少巷道維護(hù),工作面回風(fēng)(運(yùn)輸)平巷宜采用無煤柱護(hù)巷的形式。巷道施工在遇到以壓應(yīng)力為主的褶曲、逆斷層時(shí),巷道方向盡量與褶曲軸或斷層走向垂直或斜交;在遇到以拉應(yīng)力為主的正斷層時(shí),巷道方向則與斷層走向一致或斜交,從而達(dá)到減小礦壓顯現(xiàn)的目的?;夭上锏啦贾玫姆轿粦?yīng)使工作面離開斷層推進(jìn),使采區(qū)一翼內(nèi)工作面同向推進(jìn)。避免巷道相向掘進(jìn)和巷道近距離平行布置,減少相交巷道(或避開銳角),從而減小應(yīng)力集中,減少發(fā)生沖擊地壓的危險(xiǎn)性。

2)改革巷道支護(hù)形式

對(duì)國內(nèi)外大量深井開采礦井的研究表明,布置在中硬以下巖層中的巷道變形破壞嚴(yán)重(特別是受采動(dòng)影響后),當(dāng)采深在800~1000m以上時(shí),在中硬及中硬以上巖層內(nèi)布置的巷道,若采用傳統(tǒng)的支護(hù)方式,巷道維護(hù)仍很困難。因此,深井中,除要求合理布置巷道位置外,還應(yīng)根據(jù)深井礦壓特點(diǎn),巷道支護(hù)必須滿足既能加固圍巖又能提供較大的支護(hù)力、具有較大的可縮性和一定的初撐力等要求,根據(jù)圍巖狀況和巷道條件,采用不同的支護(hù)形式。

5.3 煤礦深井回采工作面的礦壓控制

1)深井回采工作面礦壓控制的特點(diǎn)

深部采場(chǎng)礦壓控制特點(diǎn)由深部采煤工作面頂板巖性變化特點(diǎn)和可能發(fā)生的冒頂事故類型決定。經(jīng)調(diào)查,深礦井開采煤層的頂板巖性變化隨著采深增加,頂板巖層有逐漸變碎和強(qiáng)度降低的趨勢(shì);隨采深增加,斷層、裂隙、層理和節(jié)理逐漸發(fā)育,同一層位的巖層分層厚度逐漸變薄,弱面增多,采場(chǎng)頂板懸頂長(zhǎng)度逐漸減小,由不容易垮落變得容易垮落;在頂板巖層變碎和強(qiáng)度有所降低的情況下,深井采場(chǎng)出現(xiàn)漏垮型冒頂事故的可能性加大。[2]

6 結(jié)論

煤炭資源從淺部開始開采,隨著煤炭采出,開采煤層的埋藏深度必然要增加,開采規(guī)模擴(kuò)大和機(jī)械化水平提高加速了生產(chǎn)礦井向深部發(fā)展。問題是不僅是目前一些深礦井面臨的問題 ,而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)看 ,它將是我國今后進(jìn)一步開發(fā)利用深部煤炭資源的帶有戰(zhàn)略意義的問題。煤礦深部開,巷道無論采取何種支護(hù)方式,巷道斷面的設(shè)計(jì)都應(yīng)考慮頂?shù)装宓囊平亢拖锏罃嗝娴氖湛s量;擴(kuò)大巷道斷面和巷道高度,一般斷面增加20 %~35 %,中高增加30 %以上。減少圍巖變形量的有效措施。一是增加支撐強(qiáng)度;二是采用混合支護(hù) ,如錨、 支、 錨、 網(wǎng)、 噴等支護(hù)方法。

參考文獻(xiàn)

篇8

【關(guān)鍵詞】礦井;采煤;選擇

0 前言

選擇采煤方法,必須滿足安全、經(jīng)濟(jì)、煤炭采出率高的基本原則,努力實(shí)現(xiàn)安全高效。所謂安全,就是必須貫徹“安全第一”的生產(chǎn)方針,做到采煤工藝先進(jìn)合理,采煤系統(tǒng)可靠,技術(shù)措施完善。經(jīng)濟(jì)就是指高產(chǎn)、高效、低耗、低成本,煤炭質(zhì)量好。采出率高就是要求盡量減少煤柱損失,減少采煤工作面留煤損失和潑灑損失,最大限度地提高煤炭資源采出率,以達(dá)到國家要求。選擇采煤方法應(yīng)當(dāng)遵循的三個(gè)基本原則,既密切聯(lián)系又相互制約,在選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮。

1 選擇采煤方法應(yīng)考慮的因素

為了滿足采煤方法選擇的原則要求,在選擇和設(shè)計(jì)采煤方法時(shí),必須充分考慮到具體的地質(zhì)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素的影響。

1.1 地質(zhì)因素

1.1.1 煤層傾角。煤層傾角是影響采煤方法選擇的重要因素。煤層傾角的變化不僅直接影響到采煤工作面推進(jìn)方向、破煤方式、運(yùn)煤方式、工作面長(zhǎng)度、支護(hù)方式、采空區(qū)處理方法,而且還直接影響到采區(qū)巷道布置、運(yùn)輸方式、通風(fēng)系統(tǒng)、頂板災(zāi)害防治措施以及各種參數(shù)的選擇。一般條件下,傾角小于12的煤層,有利于采用巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單的傾斜長(zhǎng)壁采煤法;傾角大于12的煤層,多采用走向長(zhǎng)壁采煤法。

1.1.2 煤層厚度。煤層厚度及期變化也是影響采煤方法選擇的重要因素,根據(jù)煤層的厚度,可以選擇相應(yīng)的采煤方法。一般條件下,薄及中厚煤層通常采用一次采全高的采煤方法;厚煤層可采用大采高綜合機(jī)械化采煤一次采全高、放頂煤采煤方法,也可以采用分層開采的方法。此外,煤層厚度還會(huì)影響到采煤工作面的長(zhǎng)度,影響采空區(qū)處理方法的選擇。在開采自然發(fā)火期較短的厚煤層時(shí),就必須采取綜合預(yù)防煤層自然發(fā)火的措施,采用全部充填法或局部充填法處理采空區(qū)。

1.1.3 煤層特征及頂?shù)装宸€(wěn)定性。煤層的硬度、煤層的結(jié)構(gòu)(含夾矸情況)、含煤層數(shù)及煤層頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)定性,都直接影響到采煤機(jī)械、采煤工藝以及采空區(qū)處理方法的選擇,影響著采區(qū)巷道布置、巷道維護(hù)方法及采區(qū)主要參數(shù)的確定。

1.1.4 煤層地質(zhì)構(gòu)造。采煤工作面內(nèi)的斷層、褶皺、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造,直接影響著采煤方法的選擇和應(yīng)用。由于地質(zhì)構(gòu)造的影響,有時(shí)不得不放棄技術(shù)先進(jìn)的采煤方法,而采用適應(yīng)性較強(qiáng)、安全可靠性較高的采煤方法。一般情況下,對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,埋藏條件穩(wěn)定的煤層,有利于選用綜合機(jī)械化采煤方法;對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、埋藏條件不穩(wěn)定的煤層,可選用普通機(jī)械化采煤、爆破落煤采煤方法以及其他適應(yīng)性較強(qiáng)、安全可靠性較高的采煤方法;多走向斷層的煤層宜采用走向長(zhǎng)壁采煤法;多傾斜斷層的煤層,宜采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法。因此,在選擇采煤方法之前,必須加強(qiáng)地質(zhì)勘查和測(cè)量工作,準(zhǔn)確掌握開采范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況,以便正確地選擇適宜的采煤方法。

1.1.5 煤層含水性。煤層及其頂?shù)装搴枯^大時(shí),需要在采煤工作面開采前采取疏排水措施,或在采煤過程中布置疏排水設(shè)施,應(yīng)在選擇采煤方法時(shí)加以充分考慮。

1.1.6 煤層瓦斯含量。煤層瓦斯含量較高時(shí),在選擇采煤方法時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮布置預(yù)抽瓦斯專用巷道和預(yù)抽瓦斯鉆孔,并通過瓦斯管網(wǎng)進(jìn)行瓦斯抽放。還要考慮在開采過程中加強(qiáng)通風(fēng)和瓦斯管理,防止瓦斯事故的發(fā)生。

1.1.7 煤層自然發(fā)火傾向性。煤層自然發(fā)火傾向性直接影響著采區(qū)巷道布置、工作面參數(shù)、巷道維護(hù)方法和采煤工作面推進(jìn)方向等,決定著是否需要采取防火灌漿措施或選用充填采煤法,在選擇采煤方法時(shí)應(yīng)予以考慮。

1.2 技術(shù)發(fā)展及裝備水平

技術(shù)發(fā)展及裝備水平也會(huì)影響采煤方法的選擇。改革開放以來,我國采煤方法和采煤工藝技術(shù)在創(chuàng)新中得到不斷的發(fā)展,新方法、新工藝、新裝備的推廣應(yīng)用,為采煤方法選擇提供了更廣闊的空間。厚煤層放頂煤采煤法、大采高一次采全厚采煤法、偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法、偽斜走向長(zhǎng)壁采煤法等得到廣泛應(yīng)用。工作面采煤工藝技術(shù)、裝備能力不斷提高,工作面單產(chǎn)水平和勞動(dòng)效率迅速增長(zhǎng)。因此在采煤方法選擇時(shí)應(yīng)考慮不同裝備水平的工藝技術(shù)、工作面單產(chǎn)水平必須同礦井各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力相適應(yīng),并留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地。

頂板管理和支護(hù)技術(shù)也影響到采煤方法的選擇。譬如在堅(jiān)硬頂板條件下,部分礦井采用的高工作阻力液壓支架和對(duì)頂板巖層進(jìn)行注水軟化技術(shù),在堅(jiān)硬頂板條件下成功地采用了垮落法處理采空區(qū),取代了傳統(tǒng)的煤柱支撐采煤法(即刀柱式采煤法)。

為了保護(hù)地面生態(tài)環(huán)境,開采建筑物下、鐵路下、水體下的煤炭資源,可根據(jù)具體的自然和技術(shù)條件,選擇相應(yīng)的“三下”采煤方法。

1.3 礦井管理水平

礦井管理水平及員工素質(zhì)對(duì)采煤方法的選擇也會(huì)產(chǎn)生一定的影響,在選擇和應(yīng)用那些技術(shù)要求高、生產(chǎn)組織復(fù)雜、管理比較復(fù)雜的采煤方法(如大采高一次采高綜采、大傾角綜采、急斜煤層偽斜短壁采煤法、急斜煤層偽俯斜走向長(zhǎng)壁采煤法等)時(shí),應(yīng)在加強(qiáng)對(duì)員工安全技術(shù)培訓(xùn)的前提下,按照先易后難的原則,有計(jì)劃地、循序漸進(jìn)地逐步試用,在掌握其技術(shù)要領(lǐng)并積累一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)后再推廣應(yīng)用。選擇采煤方法時(shí),應(yīng)避免忽視企業(yè)管理水平和員工素質(zhì)的實(shí)際情況,在條件尚不具備的情況下,盲目采用新的采煤技術(shù)和新工藝。

1.4 礦井經(jīng)濟(jì)效益

礦井的經(jīng)濟(jì)效益是選擇采煤方法的重要因素。在選擇采煤方法時(shí),要研究擬采用采煤方法的投入和產(chǎn)出關(guān)系,考慮企業(yè)的投資能力和采煤方法的經(jīng)濟(jì)效果。還要考慮設(shè)備供應(yīng)和配件、消耗材料的供應(yīng)情況,晝保證生產(chǎn)水泵材料能就地取材,以降低原生產(chǎn)成本。

2 采煤的方法的發(fā)展方向

選擇合適的采煤方法,對(duì)提高礦井生產(chǎn)管理水平和煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,改變礦井技術(shù)面貌起著決定性作用。我國采煤方法的發(fā)展方向,就是要因地制宜地發(fā)展安全高效的采煤方法。

(1)改進(jìn)采煤工藝,因地制宜地發(fā)展先進(jìn)的機(jī)械化采煤技術(shù);

(2)擴(kuò)大走向長(zhǎng)壁采煤法和傾斜長(zhǎng)壁采煤法的應(yīng)用范圍;

(3)緩斜、傾斜厚煤層推行傾斜分層下行垮落采煤法和放頂煤采煤法;

(4)大力推廣無煤柱護(hù)巷技術(shù);

(5)急斜煤層開采要進(jìn)一步探索采煤機(jī)械化的發(fā)展途徑;

(6)“三下一步”采煤技術(shù)有廣泛的發(fā)展空間;

(7)適度發(fā)展水力采煤技術(shù);

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