井下采矿技术存在问题及优化措施探讨

井下采矿技术存在问题及优化措施探讨

1山东里能里彦矿业有限公司山东邹城221008;2山东里能鲁西矿业有限公司山东济宁272000

摘要:近年来,我国对煤矿的需求不断增加,煤矿采矿技术也在不断进步。我国现阶段的煤矿不仅产品质量和生产效率大幅度提高;采矿安全系数也有很大的提升,井下采矿设备运行更加稳定,保证工作人员及周边其他人员的生命安全。

关键词:煤矿;采矿技术;存在问题;优化措施

引言

井下采矿工作存在较大的安全隐患,是我国工业发展的重要内容,为降低危险事故的发生率,提高井下采矿工作质量,首先应从井下采矿工作中所存在的问题进行分析,结合矿井工作的实际情况以及我国现拥有的相关技术,科学的制定出相应的解决策略。

1煤矿井下采矿技术存在问题

1.1自燃

煤矿井下开采过程中容易出现自燃现象。开采工作中煤矿氧化放热与散热不能保持一致,放热量严重高于散热量,即煤矿散热效果不佳,会导致煤矿出现自燃现象。煤矿产生的热量主要来源于煤氧复合,在正常情况下,煤氧复合的速度较慢,但是,这一过程中放热量一直没有科学测定方式,成为井下开采中发生火灾的主要原因。在我国的煤矿中,无论是大型或是小型煤矿均发生过煤矿自燃引起火灾的事故,且比例很高,事故现场主要集中在采空区周围。井下采矿技术人员需要结合这一现象进行研究,解决煤氧复合过程中的放热量确定难题,并提出有效的散热措施,降低煤矿自燃引起的安全事故,增加工作人员的生命安全,同时,有效降低煤矿企业的生产成本。

1.2瓦斯事故

瓦斯事故是煤矿井下采矿中主要事故之一具有事故情节严重、发生率高的特点。瓦斯的最大特点是在空气浓度达到临界值时,遇到明火或引起爆炸事故,若是直接将瓦斯气体排放到大气中,其产生的温室效应将远远高于二氧化碳,严重破坏生态环境,影响人们的生存。煤矿企业需要根据瓦斯的特点采取有效措施,避免或是减少由瓦斯引起的爆炸事故,在保证安全生产的前提下提高煤矿生产质量和效率。

2煤矿井下采矿技术

2.1深矿井开采技术

随着我国矿产资源的不断开采,资源的储存量日益减少,浅层矿产逐渐减少,现如今矿产开采工作逐步走向“深井区”作业。深井开采工作已经成为现代化社会井下作业的主要形势,最大深度高达1000米。受矿井深度、地形地势特点、施工技艺、材料设备等因素的影响,开展深矿井作业时所运用到的井下采矿技术与普通采矿技术相比具有较高的要求与标准。施工人员开展深矿井开采工作,首先需要了解矿井自身特点,例如地压产生冲击、矿井自身压强、矿井通风效果、矿井内部温度等,科学设置通风系统,落实预防瓦斯爆炸措施。在深井开采过程中,缺乏统一、完整的技术方法,要提高井下开采的安全性,高效性,还应综合分析矿井周围地质结构存在差异性。井下开采时,需综合矿井本身产生的压强与地压产生冲击等因素,在矿井的通风,降温方面,需要对通风系统进行科学改造,不断扩大矿井内的通风量,以达到内部降温的目的。

2.2煤矿井下采矿中的地下气化技术

煤矿井下采矿中的地下气化技术,就是对煤炭燃烧中所释放的能量充分利用起来。煤炭经过燃烧之后,就会有热化学反应产生,采用地下气化技术可以对煤炭燃烧有效控制,过程中产生气化现象,设备的煤炭资源经过转化之后被充分利用起来。需要注意的是,目前一些国家已经采用了地下气化技术,其运行的成本低,可以提高经济效益,而且安全性也相对较高。在施工中,工期比较短。对于国内而言,这种技术尚不成熟,还需要进一步研究。

3煤矿井下采矿技术优化措施研究

3.1合理布置巷道

井下采矿技术优化措施中合理布置巷道,是其优化的关键性环节。煤矿企业通过对巷道的合理布置,提高布置的质量,有效提升井下采矿的安全性,并提高煤矿的生产效率,使煤矿的开采工作更加集中且具有合理性。近年来,随着煤矿开采技术的不断提高与开采方法的不断完善,对煤矿中巷道的布置要求也更高。在煤矿井下开采工作中,合理布置巷道可以促使开采工作换算率进行,加快开采速度,但需要注意的是,巷道的布置需要与开采方法相互呼应,保证良好的通风效果,尽量减少布置巷道的工程量,进而减少煤矿开采成本。除此之外,煤矿企业在合理布置巷道的过程中,需要结合巷道的综合掘进技术和煤矿开采的综合技术,有利于实现煤矿企业高效率、高质量的生产目标。巷道是加快煤矿开采速度、提高开采效率的主要因素,煤矿企业与技术人员重视对巷道的合理布置,保证在此基础之上提高煤矿企业的经济效益。

3.2煤矿井下采矿中要控制地热

开采煤矿中会有地热产生,控制好地热是非常重要的,避免存在安全隐患。另外,还要做好通风处理工作,以使热量散失。开采煤矿中地热的温度会不断提升,即便是通风处理也无法有效解决降温的问题,这就需要在井下安装空调装置,做好井下空间的空气调节作用,降低井下空间的温度。安装井下空调的过程中,可以采用两种安装方式,即分散安装方式和集中安装方式。分散安装方式安装空调,就是从开采便利的角度出发,将空调分别安装在采矿工作区域和作业区域。安装集中式空调,就是从便于运输的角度考虑将空调安装在井底的车场或者安装在地面上。分散式空调安装投入资金比较少,容易安装,但制冷效果不是很好,特别是在井下开采中,空调需要持续性地运行,就会导致运行成本提升。目前的井下煤矿的空调安装多会采用集中式的,可以使得煤矿的井下温度减低,而且还可以采用非制冷运行,使得风量增加,对热源发挥绝缘的作用,使得美康井下的通风系统得以改善。

3.3落实各项安全措施

为保证矿产开采工作的顺利进行,保证开采工作的安全性、稳定性与可靠性,需要全名落实安全措施,例如通风措施以及防透水措施。其一,通风安全措施主要涵盖以下三方面的内容:通风机作为矿产开采工作中基本通风设备,对矿产开采地下通风工作具有重要的影响,应保证所使用的通风机符合国家要求与标准,使通风机能够正常维持金属矿山地下通风工作,正确使用通风机、定期对通风机开展维护与检修工作,保证通风机性能的长久性与可靠性;落实井下局部通风工作,全面掌握掘进头的尺寸以及所需风量,按照地下开采工作的开采需求选择相应的风筒直径、局扇型号以及其他相关参数,科学选择局扇安装位置,保证通风线路的正常运行,规范局部通风,防止通风线路出现阻风或者是漏风现象;积极开展井下测风工作,落实各项安全生产监督工作,定期对总进风量、回风量等信息进行检测,保证通风工作的正常运行,除此之外,还应落实对风机房的风量检测和风压检测。

3.4煤矿井下运行要采用信息管理系统

煤矿井下技术管理中,将信息技术应用起来是非常必要的。实施智能化管理,就要将信息管理系统构建起来,实施人机交互信息管理,对煤矿井下的运行状况进行远程管理。信息管理系统运行的过程中,工作人员之间可以针对技术为交流。由于信息系统的高效率运行,各项信息都就会及时传输,形成日志,工作人员不仅可以及时掌握信息,而且还可以随时查阅历史资料。煤矿井下采矿生产现场的运行中,采用信息管理系统可以进行远程指导,直观性地将采矿技术信息表达出来。通常技术人员对于采矿技术都使用数学计算的方法,根据计算结果对矿井开采安全风险进行有效识别。

结语

综上所述,煤炭井下开采关乎到国民经济发展,但是,由煤炭井下开采的环境复杂,在应用井下开采技术的时候,就必然存在各种因素的干扰而存在问题,严重威胁到矿工的生命安全,对于煤炭企业而言,也不利于发展。针对于煤炭井下开采中所存在的问题,就要积极优化措施解决,以降低安全事故发生率,提高煤炭井下开采质量。

参考文献:

[1]陶笑.煤矿井下采矿技术及其问题[J].东华科技(学术版),2013(01):373-373.

[2]侯树秋.浅谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2013(18):129-130.

[3]王超群,葛燕平.矿山采矿技术中不安全因素的分析[J].科技咨询,2013(05):144-145.

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