试论煤矿采掘中的采矿工艺及采矿方法

试论煤矿采掘中的采矿工艺及采矿方法

黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司杏花煤矿黑龙江158173

摘要:作为我国的重要能源,煤炭在国家发展过程中有着不可替代的作用。众所周知,煤炭是一种不可再生的能源。在过去很多年间,我国曾因为开采技术的落后,在开采过程中遇到了很多的难题,也浪费了大量的矿产资源。随着我国综合实力的不断增强,国家越来越重视煤炭开采的质量。本文以我国煤炭开采技术为主要背景,重点介绍了我国煤炭开采技术的发展现状,并为提高我国煤炭开采技术给出了许多切实可行的建议及设想。文章的主要目的在于为国家煤炭开采事业做出相应的贡献,并为煤炭开采领域相关的研究人员提供一些借鉴资料。

关键词:煤炭开采;开采技术;开采工艺;采矿方法

1.前言

煤炭是国家重要的战略资源,对于煤炭开采的把控能力直接影响到我国煤炭资源的利用效率。近些年来,煤炭开采工艺及采矿方法越来越受到社会乃至全世界的关注。合理的提高我国煤炭开采技术,改善煤炭开采工艺不仅能够节约大量的开采成本,提高开采效率,更重要的是可以有效的防止开采过程中出现的资源浪费问题。基于对过去煤炭开采资料的总结,笔者认为,虽然近年来国内的煤炭开采工艺和采矿方法有了很大的改善,但仍有很多不足之处需要我们去进一步探讨。

2.煤矿采掘中的采矿工艺

2.1露天开采

在煤矿采掘过程中,露天开采是较为常见的一种开采方法。所谓的露天开采,主要是指在施工过程中,按照水平层级划分井田,随后对煤矿资源进行开采时采用自上而下的开采方法。在实际操作过程中,职工首先需要松动破坏岩层结构,随后利用相关设备大致的划分岩煤形状,最后在指定的工作地点通过运输设备将煤矿资源运送到地面。一般可以实现露天开采的煤矿通常不受空间限制,具有较大的工作面积、较低的生产成本、较多的应用设备和较多的工作量,对职工也有较高的专业要求。这种开采方法虽然能够使生产效率有效提高,使生产成本大幅降低,不过露天开采所带来的环境污染和资源浪费却相当严重,同时露天开采占用的土地面积较多,与我国可持续发展理念有所违背。

2.2井下开采

在煤矿采掘过程中,井下开采也属于常见的一种采掘技术,所谓的井下开采,主要是指利用立斜井筒或平硐与地下煤层连通,人员、设备通过立斜井筒或平硐进入井下进行煤矿开采工作。要根据矿井的实际特点选择煤矿开采工艺,使煤矿生产的效率和质量有效提高。我国存在的井下开采有水采和旱采两种方式,煤矿生产部门在选择方式时要依据井下施工环境的实际情况进行。使煤矿生产的成本降低,使施工效率进一步提高。在井下开采作业过程中,施工的安全性是极其重要的问题,单位要对职工的安全意识加强培养,使井下开采的危险性有效降低,防止出现安全隐患。

3.使用煤矿采矿新技术的必要性

作为一种不可再生资源,煤炭资源常年被深埋在地下,另外还有许多的瓦斯气体存在于煤炭资源中,因此在煤炭的开采过程中会有相应的安全风险产生,而对于煤企来说,想要实现经济效益最大化,就需要通过切实有效的技术促使煤炭资源的利用率得到提升,使资源的浪费有效减少。不过大部分的小型煤企中,都会存在严重的安全隐患,这些小型煤矿所采取的安全措施往往对作业生产起不到很好的保护作用,尤其对一些具有复杂地质构造的煤层和较小煤层厚度的区域生产过程中,许多不确定性因素存在于生产中,沿用以往落后的生产方式进行开采作业,一方面采矿的效率得不到提高,另外采矿作业的安全也无法得到保障。

4.煤矿采掘中的新技术和新工艺

4.1伪倾斜的柔性掩护支架采煤法

对于倾角较大的煤层来说,采煤工作面区段的高度主要取决于煤层倾角的大小。伪倾角的柔性掩护支架采煤法在施工中的应用,能够使工作面倾角得到减缓,使工作面得到延长。通常使用伪倾斜的柔性掩护支架采煤法对工作区间与采空区进行有效分隔,该方法不但能够使采掘的安全性得到保障,而且能够使复杂的顶板工作得到简化,使职工的劳动强度大幅减轻,有效提高生产掘进效率。

4.2刨煤机采煤法

在实际生产过程中,刨煤机采煤法在一定程度上能够使煤炭的生产效率有效提高。在薄煤层的开采中,该技术具有极大的优势,它的截面深度已经超过250毫米,在工作面的刨煤机和输送机中,智能驱动系统得到了较为广泛的应用。另外,想要实现煤矿采掘工作面的自动化作业,必须使智能驱动系统有效配合支架控制系统进行使用。相比于传统的滚筒采煤机而言,刨煤机具有简单的操作流程,仅仅需要通过无极绳对机体进行牵引就可以实现。

4.3炮采放顶煤法

该方法在超过5米煤层厚度的缓倾斜以及倾斜煤层的开采过程中应用得较为广泛。炮采放顶煤法的顶板支护工作主要依靠两个部分,一部分是顶梁,另一部分是支柱,滑移顶梁上的前梁和后梁连接可以通过导向槽实现,通过液压单位柱来支撑支架顶梁。另外通常将尾梁安置在后梁的尾端,将挑梁安置在前梁的额端,这样能够使支架的安全性大幅提高,还能够移动和拆卸支架,进而使施工的成本有效降低,使支架的适用性进一步提高。

5.煤矿采矿工艺和技术未来发展方向

5.1更趋于智能化

近年来,计算机信息技术已经融入到各行各业和日常生活中,且在发展中不断完善,在现代化的煤矿采矿作业中各种通讯技术、遥控采矿技术、GPS定位技术等新技术得到广泛的应用,对煤矿开采的智能化发展起到了促进作用,在未来煤矿生产努力实现无人化模式。相比于传统的采矿技术而言,现代化采矿技术具有较低的人工生产成本,能够使采矿的工作效率大幅提高,使采矿工作的生命安全得到保障,使企业在一定程度上实现经济效益最大化。

5.2更趋于生态化

现如今,人们对资源节约型的经济越来越关注,低碳经济发展模式将会成为未来经济发展的主旋律,在煤炭生产过程中,会有很多的废水、废气和固体废弃物产生,严重污染着矿区周围的空气、水以及农田等,一定程度上威胁到人们的健康生活和赖以生存的环境。在未来的煤矿开采过程中,要积极采用矸石回填井下技术,煤与瓦斯共采技术等节能环保的开采方式,使环境的危害不断减少,使人们赖以生存的家园得到保护。

6.结语

步入新世纪以来,能源越来越成为全世界竞争的重要焦点。煤炭作为一种天然的化石燃料,是国家在激烈的国际竞争中保持自身优势的重要储备。我国过去对于煤炭采矿工业和开采方法重视的不足导致了我国开采效率低下,开采成本过高,同时也造成了大量的煤炭资源的浪费。现如今,国家已经对煤炭开采技术的研究投入了大量的人力和物力,只有不断的改善我国开采煤矿的技术,才能不断提高我国对于煤炭能源的利用能力和驾驭能力。

参考文献

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