發布時間:2022-12-20 09:32:40
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了1篇的煤礦采礦工藝分析研究3篇樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
在我國,盡管煤炭資源儲備極為可觀,但采礦工藝與技術的落后影響了煤礦開采效益的提升。只有與時俱進,加大先進技術在煤礦開采中應用,提高開采設備自動化水平,還要注重綠色低碳開采,方可最大程度保障煤礦開采綜合效益。未來煤礦開采勢必向著智能化、生態化方向發展,這也是煤礦可持續開采必然要求,下面將結合煤礦開采實踐,具體分析采礦工藝及技術,安全高效完成煤礦采礦任務。
1煤礦采礦工藝分析
現如今,煤礦開采工藝與技術依然形成體系,能夠適應各類復雜煤礦開采環境。在煤礦開采中,要對煤礦結構及開采條件有所掌握,合理選擇采礦工藝,才能高效率完成采礦作業。
1.1充填采礦工藝
該工藝主要應用于煤礦采空區回采作業,通過材料填充的方式進行采礦,在煤礦采礦中有較多的應用。對于煤礦采空區的處理,需要做好全面維護工作,既是通過設置支架以及進行材料填充,可保證采空區回采的效率及安全。填充采礦工藝的實施,需要實現地壓的有效控制,而且材料填充還可有效預防沉降及崩塌問題,促進煤礦開采的安全性及穩定性提升。在煤礦開采中,時常會發生自燃現象,對煤礦采礦構成嚴重威脅,而填充采礦工藝可有效避免該問題??傊?,充填采礦工藝在煤礦采礦安全性保障方面意義重大,益于煤礦企業安全穩定發展。
1.2空場采礦工藝
在煤礦資源回采中,空場采礦工藝有著廣泛應用,而且有著較長的應用歷史,空場采礦技術也更為成熟。通常在空場采礦作業中,應當采取必要的巖石加固措施,并對采礦工作面進行預留,具體有采礦方和采礦柱2種方式。該工藝在具體實施時,應當確保煤礦回采場地的空場狀態,這也是空場采礦所需注意的重要問題。同時,在完成回采作業后,還需處理好作業面的礦柱,使其空場作業面保持在相同狀態,實現煤礦回采條件的有效改進。實踐證明,空場采礦工藝具有較高的采礦效益,有著較大的推廣價值。
1.3崩塌采礦工藝
當煤礦開采區域存在塌陷狀況時,或者礦區本身具有塌陷多發特點,則主要應用崩塌采礦工藝。具體實施時,要根據煤礦礦體崩塌狀況,在崩塌范圍巖體部位,主要采用礦方或者礦柱的回采形式。有著較多類別的崩塌采礦工藝種類,較為常用的是階段性和分層崩塌采礦工藝,需結合各工藝特點及適用范圍,合理制定崩塌采礦實施方案。
2煤礦采礦工藝技術應用需注意問題
2.1煤礦采空區問題
采空區問題的處理是煤礦采礦中應注意的重要環節,也是保證煤礦采礦安全及效率的關鍵性措施。首要問題就是要確定采空區的存在,并對其進行有效加固,通常煤礦采空區的加固措施是施加在巖石上的,應切忌盲目采礦對后續煤礦生產造成較大妨礙。在煤礦采空區域,通常采用填充采礦工藝,當然還應充分了解礦區礦產結構特點,分析煤礦開采工作面狀況,合理選取煤礦填充方法,進而提高采礦工作效率。這也就要求煤礦企業,要結合礦區開采特點與采礦技術設備等,制定科學的采礦方法,做好煤礦采空區問題處理,盡可能提高采礦效益,維護好煤礦采礦安全。
2.2煤礦采礦安全問題
安全一直是煤礦開采所圍繞的核心問題,煤礦安全更是關乎煤礦企業長遠發展目標的實現,而煤礦安全事故主要發生在開采環節,只有充分保證開采安全,方能從整體上控制事故發生概率。這需要從采礦作業環境到采礦人員素質全方位貫徹采礦安全意識,盡可能保障煤礦開采安全。因此,采礦作業人員應履職盡責,把握好各自承擔的安全開采職責,還要強調安全開采監督,還要做到采礦設備的規范化操作,這樣才能控制好煤礦采礦安全問題,實現更高安全與經濟效益。
2.3低碳開采方式
低碳開采也就是要堅持環保低碳的開采理念,既注重煤礦采礦效益,也要重視礦山環境保護及資源節約,這也是煤礦開采所倡導的。低碳開采已成為煤礦企業的主要發展方式,特別是在可持續發展形勢下,有更多的人去關注。低碳開采所追求的是經濟、生態以及社會效益的一致性。在煤礦開采前,應做足開采環境勘查工作,準確全面獲取勘測資料,制定合理的低碳開采計劃,循序漸進開展煤礦開采作業,還要做好煤礦采礦污染浪費問題監察,實現采礦效益與環境保護的統一。
3煤礦采礦工藝技術發展趨勢
3.1煤礦采礦的智能化趨勢
伴隨信息科技發展,信息技術在各行各業有深入應用,造就了行業信息化和智能化發展的趨勢,煤礦采礦行業也不例外。如今,煤礦采礦更加依賴于機電自動化技術,而且在采礦技術發展中,信息化應用更加深入,促進煤礦采礦智能化水平提高。當煤礦采礦智能化達一定水平后,能夠實現煤礦無人開采,相較于傳統意義上的煤礦開采,智能采礦的效率更高,減少人工參與,降低采礦事故危害性,有效保證煤礦采礦的安全與效益。
3.2煤礦采礦的生態化趨勢
隨著綠色煤礦理念的提出,煤炭資源節約和礦山環境保護已成為煤礦開采的重要任務,也是煤礦可持續開采的基本前提,也代表著煤礦開采的生態化趨勢。要求煤礦采礦工藝技術積極創新與改進,迎合社會發展需要,重視煤礦采礦伴生的環境問題的處理,創造更加生態環保的采礦環境,維護好煤礦生態環境安全。
4結束語
綜上所述,現階段煤礦采礦工藝技術的發展更加追求智能化和生態化開采標準,煤礦企業應分析現有工藝技術特點,結合信息科技發展趨勢,對采礦工藝進行改進,還要明確煤礦企業發展方向,創造更高的經濟和環境效益,尋求煤礦采礦的可持續發展。
作者:劉鍵 單位:陽煤集團寺家莊煤業有限責任公司
煤礦采礦工藝分析篇2
0引言
近幾年,我國經濟實力的提高離不開煤炭資源的支持,同時經濟實力的提高也促進了煤炭產業的快速發展。尤其是現階段隨著煤炭資源這一不可再生能源的大量消耗,世界各國都格外重視本國煤炭資源開采合理性的提高。但是現階段應用于煤炭資源開采的一系列工藝和技術都缺乏先進性,所以不僅煤炭工程的開采效率無法提高,還存在著比較嚴重的浪費問題,這就不可避免的限制了煤炭資源利用率的提高。由于煤炭資源的利用關系到我國工業領域的發展,以及人民生活水平的提高,所以如何提升煤礦采礦工程的工作效率以及提升煤炭資源的利用率是目前煤炭產業必須思考的問題。因此,針對現階段煤礦開采工藝和技術,煤炭產業必須不斷對其進行及時的改進和創新,并將其與自身的特點結合起來,不斷提高我國礦產資源的綜合利用水平。
1煤礦采礦中工藝技術的重要性分析
煤炭資源是由動植物尸體在地表下長期與空氣隔絕,進而經過一系列復雜的物力化學變化演變而來。由于煤層氣的存在,導致煤炭資源的開采工作存在很大的危險性,稍不注意就有可能導致安全事故的發生。因此煤炭企業應該制定出詳細的開采計劃,這樣才能夠提升煤礦采礦工程的安全性,最大程度上保障煤炭開采工人的人身安全,進而提升企業的經濟效益。現階段,由于我國煤炭資源的需求量日漸提升,所以很多規模較小的煤礦企業躋身于煤炭資源開采領域進行煤礦的開采,但這些小企業進行煤炭資源開采工作時,由于其安全設施不合理,尤其是在比較復雜的地質結構進行煤炭資源開采時,安全事故的發生概率大幅提高。隨著我國煤炭資源的大量開采,那些開采難度小的煤礦數量明顯減少,所以以后我國的煤炭資源開采工作難度將不可避免的升高。如果現階段應用于煤炭資源開采工作的采礦工藝和技術先進性沒有得到有效提高,那么煤炭資源的開采效率將不可避免受到影響,同時采礦工作人員的工作危險性也會進一步增加。所以煤炭企業應該不斷改善和創新煤炭資源開采的工藝和技術,并切實提高采礦工藝與技術的選擇合理性。
2現階段煤礦開采的現狀分析
目前我國煤炭企業有著非常多的采礦工藝和技術,所以在進行煤炭資源開采時有著非常高的選擇性。由于我國的煤炭資源分布不規律,不同區域的地質結構有非常大的差異。因此在不同區域進行煤炭資源開采時,選擇合理的采礦工藝和技術就變得尤為關鍵。合理采礦工藝和技術的應用不僅能夠保障煤炭資源的開采工作得以順利進行,還能在最大程度上提升煤炭資源的開采效率以及降低煤礦開采對于周圍環境的不利影響。所以,為了將煤礦開采工作對周圍環境的不利影響以及由于開采技術的問題給煤炭企業造成的經濟損失降到最低,在對采礦工藝與技術進行合理選擇的同時,還要不斷對其進行創新。
3煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術探討
3.1露天煤礦技術的應用
在采礦中露天煤礦是我國一項比較常見的采礦技術,此技術的安全系數在開采時會較高一些,采礦的方式便是通過煤礦上層的遮擋物進行有效的轉移工作,然后便能夠建立出一個完整的露天采礦基地。這種露天的采礦技術如果在開采過程中沒有發生極特殊的情況便不會發生上層礦石塌方情況。這種露天煤礦技術能夠很好的避免采礦人員在施工中出現危險的事故,同時露天采礦技術還可以通過大型的機械設備進行高效的施工,在機器的充分幫助下可以使露天開采的建設水平得到極大效率的提升。合理的應用露天煤礦技術,能夠使采礦工程能夠準時的完成交工,但是雖然露天煤礦技術具有較高的安全質量優勢,但并不是所有的煤礦產區都會適合此技術。因此在使用露天煤礦技術時,應當充分勘測煤礦產區,露天采礦技術一般使用在煤礦層較淺的地區[1]。
3.2空場采礦
煤礦開采后,整個礦體上會有較大的礦石間隙而周圍的巖石柱和礦柱將支撐著整個空場,這稱為空場開采礦法。當這種方法用于采礦時,煤礦的裸露面積非常大可以充分開發各種采礦工程流程,這就是采礦的優點。但是確實有一些缺點,例如完成采礦工程之后為了可以有效的避免危險必須及時填充空白區域?,F階段,我國在空曠地區進行填埋的主要方法有分段填埋法、淺井填埋法、礦柱法等。
3.3地下開采工藝
在對煤礦進行開采時,需要由淺層向煤礦深部進行開采。由于淺層的煤礦日益減少,開始向深部挖掘。地下開采工藝相對較為危險,在開采時會出現地壓較大的情況,主要是因為煤礦中的原巖應力、煤礦巖體塑性大、在進行煤礦的地下深部開采時對礦石的作用導致礦山的整體壓力變大,從而表現出較強的地壓,為煤礦的地下深部開采造成一定難度,需要使用專業的檢測儀器安全有序的進行相應開采工作。
4采礦工藝與技術應用的改進措施
4.1重視人才培養,切實落實責任
人力資源工作對于企業發展來說至關重要,因此需要定期對煤礦公司的工作人員進行定期的培訓,這樣才能夠逐漸使工人培養起安全生產的意識,以及逐漸提高煤炭資源的開采效率。而且為了開展好煤炭資源的開采工作,煤炭企業需要建立起一支專業性很高的隊伍。首先煤炭企業應該注重采礦和技術創新人員的責任意識培養,隨后不斷提高采礦和技術創新人員的工作能力。另外不斷完善煤炭企業的相關制度,切實落實相應的責任也是不可或缺的,只有這樣才能夠使員工的責任心得到有效的激發。
4.2改善煤礦生產行業的管理制度
改善煤炭開采技術的最好方法是分析具體問題并制定完善的科學管理體系,從而將煤礦開采問題得到有效的改善。管理體系的內容不僅應該包括對采礦技術的審查,還應包括對煤礦公司的懲罰從而進一步使煤炭行業能夠找到其缺點和解決方案,并清楚地了解未來的發展方向。管理制度的改善可以使煤炭行業有意識地自我調節,從而有助于提高煤炭效率[2]。
5煤礦采礦工藝技術的發展趨勢
5.1煤礦采礦的智能化趨勢
隨著我國信息技術的不斷發展,其在我國的很多領域中都實現了大規模的應用。信息技術的應用給采礦行業的未來發展提供了方向,然而現階段煤炭資源的開采工作中還主要依賴于機電自動化技術,但是隨著信息技術在煤炭資源開采中應用的不斷深化,煤礦采礦工程的智能化水平將會實現大幅提高。甚至隨著煤礦采礦工程智能化的不斷提高,未來將會實現煤礦開采無人化的目標。相較于傳統的煤礦采礦工程,信息化技術主導的新型煤礦采礦工程不僅能夠減少安全事故的發生概率,同時還能夠最大程度上提高煤炭資源的開采效率,保障煤炭企業經濟效益的穩步提高。
5.2煤礦采礦的生態化趨勢
現階段,煤炭資源的開采會對生態環境造成一定破壞,隨著綠色煤礦觀念的提出,改善煤炭資源開采過程中的浪費問題及對礦山環境進行必要的保護已經成為當前煤炭企業的重要目標,同樣這也關乎到煤炭資源是否能實現可持續利用,所以說這就是未來煤礦采礦的生態化發展趨勢。這就要求煤炭企業不斷創新煤礦開采技術,并提高煤礦開采對于環境的不利影響,切實提升煤炭資源開采環境的環境友好性。
6結語
綜上所述,近幾年,我國經濟水平實現了快速的提升,我國煤炭資源的大量利用在其中發揮了非常重要的作用。其次,現代社會無論是工業還是人民的日常生活都已離不開煤炭資源的支持,可見煤炭資源與我國社會各方面都有著非常緊密的聯系。由于我國煤炭產業的發展速度過快,導致應用于煤礦采礦工程中的一系列工藝技術缺乏足夠的先進性,極大的限制了我國煤炭資源的開采效率和利用率的提升。
作者:馬云龍 單位:山西鄉寧焦煤集團臺頭前灣煤業有限公司
煤礦采礦工藝分析篇3
煤炭資源是中國的支柱性能源,在中國的能源結構中占比最大。20世紀,中國實現了煤炭資源的工業化開采[1-3]。煤炭資源的開采受空間限制因素較多,因此必須采用一定的采礦工藝和技術才能實現科學合理的開采。而煤炭資源賦存環境的多變性,決定了采礦工藝與技術的多樣性,在實際開采中應因地制宜選擇最優的采礦工藝與技術實現經濟、高效、安全開采[4-5]。
1煤礦采礦工程的特點
煤礦采礦工程的特點對采礦工藝與技術的選擇具有決定性作用。煤炭資源在大自然中的賦存條件復雜多變,不同的賦存條件下煤礦采礦工程具有不同的特點。將煤礦采礦工程的特點總結歸納如下:a)煤炭資源的不可再生性。煤炭資源的生成周期決定了煤炭資源的不可再生性,大自然中的煤炭儲量是相對固定的,若無序、無限開采則煤炭資源將面臨枯竭。根據煤炭資源的不可再生性,必須有計劃地進行開采,并選擇最優的采礦工藝與技術,避免造成資源浪費。b)采煤作業的專業性。采煤作業是在一固定區域根據煤炭賦存的地質條件,采取適當的采礦工藝與技術實現將煤炭資源采出的目的。采煤作業的空間條件是無法改變的,而空間嚴重制約了煤炭的可采性,因此,采煤作業必須由具備專業知識和經驗的技術人員進行指導,如此,才能在保證安全的前提下進行合理開采。c)采煤作業的危險性。中國大部分煤炭資源賦存于地下深部,必須采用井工開采。井工開采受諸多不安全因素的威脅,如瓦斯、煤塵、水災、有毒有害氣體等。若井下發生事故,則會給作業人員和生產礦井帶來極大的損失。且近年來隨著淺部資源的枯竭,礦井開采深度日益增加,面臨的不安全因素更多??梢?,煤炭開采是一項危險性較大的工作。d)采煤作業的流動性。采煤作業的流動性主要是指作業人員的流動性。大部分煤礦所在地偏僻,且隨著中國產能結構的優化,煤炭資源需求量也在下降,一些小的煤炭企業無法按時足額支付工資,這些都造成大量具有豐富經驗的技術人員的流失,給煤炭行業帶來一定的損失。
2目前常用的采礦工藝與技術
由煤礦采礦工程的特點可知,采煤作業必須結合井田實際情況,采用科學合理的采礦工藝與技術,使采煤作業達到安全、有序、回采率高等目的。采礦工藝與技術的選擇對煤炭資源的合理利用十分重要。
2.1充填采礦工藝
在煤炭資源開采過程中,隨著采煤工作面的推進,工作面后方不可避免會形成采空區。采空區可能有瓦斯等有毒有害氣體的積聚,也可造成地表下沉,形成高應力區等,在煤層群開采過程中還會威脅其他煤層的開采安全。充填采礦的基本原理如圖1所示。該工藝利用可就地取材的礦渣、矸石等對采空區進行科學回填,改善采空區受力狀態、減輕地表下沉和高應力區的發展,不但保證了采礦作業的安全,而且充填材料可就地取材,便于施工,經濟高效。
2.2空場采礦工藝
空場采礦工藝又稱留礦采礦法,是一種利用煤巖自承力來控制頂板的技術。空場采礦工藝主要包括房柱式采煤法、分段法和淺孔留礦法。房柱式采煤法的基本原理如圖2所示。該方法在采煤過程中有計劃地進行煤柱留設,借助圍巖自身和煤柱的承載能力為采煤工作面提供可靠支撐??請霾傻V工藝可使采礦作業具有較大的作業空間,但其回采率較低,開采完畢后需對礦柱進行回收,同時對采空區進行充填。
2.3煤與瓦斯聯合開采技術
中國對于采礦過程中瓦斯的治理可追溯至明代,明代著作《天工開物》中記載了古代先民利用竹筒引流排除瓦斯的工藝。長期以來工程人員一直把瓦斯當作井下最大的威脅之一,然而瓦斯也是一種自然資源,如果采取合理的方法進行開采則可變廢為寶,因此煤與瓦斯聯合開采技術應運而生。煤與瓦斯聯合開采是在開采煤炭資源的同時,采用水力壓裂等方法增加煤層的透氣性,同時在合適的位置設置抽采鉆場,通過抽采鉆孔對煤層中賦存的瓦斯進行抽采。該技術可在降低煤層瓦斯危害的同時,實現對瓦斯的利用,具有極佳的經濟和社會效益。圖3為煤礦井下瓦斯抽采示意圖。
3智能化采礦技術的發展
從采礦技術來說,中國采煤工作經歷了人工開采、機械開采、自動開采等階段。隨著科學技術的進步及計算機技術在各個行業中的應用,智能化采礦技術也被提上日程。中國采礦技術的發展階段如圖4所示。智能化采礦技術是以信息化和自動化技術為基礎,結合人工智能和大數據等手段建立智能化開采系統,實現對煤礦的智能開采。智能化采礦在一定程度上可不依賴于人工干預,通過計算機系統實現自主決策,并反饋給執行端。智能化采礦技術可實現自主感知、自主決策、自主協同、自主執行等功能,涵蓋了切割、支護、運輸等煤炭生產的全過程。目前的初級智能工作面技術體系如圖5所示。如圖5所示的初級智能工作面技術體系主要涵蓋采礦系統的“采、支、運”階段,接下來對這三大體系的智能化做簡要分析。a)采煤機智能化技術。采煤機切割煤巖工藝是煤礦采礦工程中的核心工藝,采煤機智能化技術是通過智能化系統實現采煤機的“智能感知+人工遠程干預”運行。采煤機智能化技術包含姿態感知、視頻監控、交互通信、記憶截割、自動定位和煤巖識別功能。b)液壓支架智能控制技術。地下采煤過程中工作面的安全開采,是在工作面頂板支護科學合理的前提下進行的。液壓支架作為工作面的支護設備,起著“頂梁柱”的作用。傳統的液壓支架支護技術隨著工作面的推進需人工進行移架、補液等操作。而液壓支架的智能控制由智能系統代替人工操作,可實現自動移架、自動跟機、自適護幫、自測礦壓、自動補壓和自動調整方位等功能。c)刮板輸送機和帶式輸送機智能化技術。采煤工作面截割下的煤炭需要通過運輸設備運至采區煤倉或井底煤倉,刮板輸送機和帶式輸送機便擔任著運輸大任。刮板輸送機和帶式輸送機的運輸能力需與采煤機的截割能力相匹配,智能化技術可通過計算機系統實現“三機協調”運行。刮板輸送機的智能化技術包含智能軟啟動、智能調速、功率協調、智能緊鏈、斷鏈監控、采運協同等功能。帶式輸送機的智能化技術包含智能保護、煤流管控和自動張緊等功能。
4結語
a)闡述了煤礦采礦工程的特點,并據此分析了目前常用的采礦工藝與技術,主要包括充填采礦工藝、空場采礦工藝、煤與瓦斯聯合開采技術。b)依據中國采礦技術的發展階段及當前的發展形勢,對智能化采礦技術的發展做了簡要分析。目前,初級智能工作面技術體系主要由采煤機智能化技術、液壓支架智能控制技術、刮板輸送機組和帶式輸送機智能化技術三大系統組成。
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作者:郭建平 單位:長治市礦山救護大隊