摘要:社会经济的不断发展带动了煤矿企业的发展,人们对煤矿采煤工艺技术的应用与发展也越来越重视。就目前的情况来看,虽然我国将信息技术应用于各个领域,但是我国整体煤矿采煤工艺技术还比较落后,导致我国缺乏煤炭资源。
关键词:煤矿;采掘工艺;方法综述
引言
在当今社会发展的过程中,我国煤矿采煤工艺需要改变传统的技术方式,进行创新,才能适应社会的发展,满足人们的日常需求。而对传统煤矿采煤工艺技术进行改革需要建立在保证工艺采掘质量的基础上,这样才能从实际上增强煤矿采煤效率。在实际采煤过程中,需要结合实际环境,对地质进行考察,并且解决其中的技术型难题,有针对性地使用采煤工艺,进而保证工艺实施的有效性。
1 基本原则
在煤矿采掘生产中,任何开采工艺均需要遵守以下几点基本原则:①适应性。保障煤矿机械设备与开采对象的自然条件与赋存条件相适应。②可靠性。保障煤矿采掘工艺的可靠性提高生产安全,保障高效生产。③经济性。在选择机械设备进行采煤时,应以成本低,采煤效率高为主,提高企业经济效益,保障企业获得相应的技术经济效果。
2煤矿采掘中的采矿工艺
2.1井下开采
井下开采是一种煤矿采掘中经常应用方式,在煤矿采掘工作前,先在煤层中设置出倾斜角,然后以水平开采的方式进行煤矿采掘工作。在进行井下开采工作时,需要了解矿区区域的实际特点,根据特点选择采掘工艺,为了能够使采掘效率和质量得以提升,在采掘过程中需要适当的对工艺进行改进。我国井下采掘有水采和旱采两种方式。因此,对井下施工环境进行了解,选择适合的方式,能在很大程度上降低采掘成本,提升采掘效率。但井下采掘需要注意安全问题。
2.2露天开采
在煤炭开采的过程中,常见的挖掘方式是露天煤矿的开采。这种开采方式主要是指开采挖掘煤矿时,将井田以水平层级的方式进行划分,在此基础上自上而下进行资源的开采,逐层挖出煤炭资源。在进行实际开采时,主要是由施工人员配合机械作业,先进性岩石结构层的松土随后分划岩煤形状层,最后利用设备对煤炭资源进行运输,将其放置指定位置,在实际开采的过程中,采用露天的开采可避免空间结构的局限,可依据较低的生产成本作业较大的工作范围,但是其缺点时工作量较大设备使用繁复,具有高危险作业的特点,因此对施工人员的专业性、技术性要求较高。同时值得注意的是,此方式虽有较高的生产效率,成本节约性好,但是会造成严重的资源浪费与环境破坏,并且会占用大量的土地面积,干扰土地的利用率,严重制约可持续发展,与我国的发展政策理念相违背。
2.3极倾斜煤层开采
极倾斜煤层开采技术对地质应用环境和条件具有严格的要求。而在使用该技术进行开采之前,首先要通过技术工作人员对地下煤炭资源以及地表地质结构进行勘测,并结合该项技术的应用条件展开对煤矿开采的设计工作。然后,工作人员还要对在极倾斜煤层开采技术中所应用到的机械设备进行了解布置,以满足极倾斜煤层开采技术在设备方面的所有要求,同时,工作人员还要做好设备的保障工作。最后,在使用极倾斜煤层开采技术阶段,要确保矿井内的安全,保证整个开采阶段的通风情况,对巷道内所应用到的各项技术和系统进行监督完善,保证该项技术能在开采工程中顺利进行。
3煤矿采掘中采矿工艺方法
目前,在煤矿开采的过程中,所采用的开采方法有很多,其中常见的主要有露天开采、井下开采以及极倾斜煤层开采方法这三种,它们在不同的煤矿生产工程中都有着不同的应用效果,下面我们就对这几种常见的开采方法进行介绍。
3.1开采方法
3.2.1露天开采
在煤矿开采工作中,露天开采是十分常见的,它主要是根据井田的水平层次的不同,通过由上向下的开采方法,来对矿产资源进行开采。在通常情况下,工作人员首先要将岩层结构进行破碎,其次采用相关的设备,来对其进行处理,再利用相关的运输设备将煤矿资源运输到指定地点。这种露天采矿的方法在实际应用的过程中,不会受到周围空间环境的限制,而且在实际应用的过程中,除了可以节约煤矿生产的成本以外,还有着较高的生产效率,这也促进了我国矿产行业的稳定发展。不过,这种采矿方法运用时,对周围的生态环境有着较大的污染,而且占用土地面积比较大,这就和当前我国可持续发展的相关理念不符。
3.2.2井下开采
这一开采方式一般分为水采和旱采,在开采的过程中也有几种情况,不同情况有不同的开采对策。例如:煤层的倾斜角度大于十度,就要采取水平的开采方式,将其分成很多采区,从前往后一个一个进行采收;如果是相对水平的煤层,也是将其分成很多采区,但是是以从中间向两边分散的形式进行采收;如果煤层相对较多,则可以从最上面开始,自上而下的进行采收。
3.2.3急倾斜煤层采煤
可能对于很多人来说,急倾斜煤层开采是相当的陌生。急倾斜煤层采煤,是指地下或露天开采时倾斜角在45°以上的煤层。由于急倾斜煤层采煤的倾斜角过大,所以在开采时缺点表现为安全性差、操作困难、支架稳定性差,很难实现机械化的采煤方式,因此,应该避免人为的划分采取边界,适当加大采取的走向长度,加大阶段垂高。
4采煤工艺的选择应用
4.1 极薄煤层采煤工艺选择
极薄煤层属结构复杂的煤层,煤层厚度在2.7m以下,作业难度大。运用方案比较法以及煤层分析法,针对安徽省内某厚度在0.9m的极薄煤层采煤工艺的选择应用如下。在落煤工艺选择上,鉴于其煤层的倾角为10°左右,选用三轴螺旋钻采煤机实行机械落煤方式,螺旋钻采机采用钻头割煤的方式,与钻头相连的钻杆使割下的原煤直接落到刮板运输机上,转深设计为2m/min,且预设深度为80m。运煤设备选用刮板运输机。采空区处理工艺采用单体液压支护方式。经采煤方案设计应用,取得良好采煤效果。
4.2 薄煤层与中厚煤层采煤工艺选择
薄煤层与中厚煤层仅是就煤层厚度在进行采煤工艺的选择时,要根据煤层的结构特点以及煤层类型,来具体讨论采煤工艺的正确组合,下面以工作面相对稳定,煤质类型主要为亮煤和半亮煤,顶板为石英砂岩,底板为层状砂岩厚度为0.91m左右的薄煤层,以及位于其下方30m左右的顶板为砂质泥岩,底板为层状砂岩的厚度大约在2.5m的中厚煤层为例实践采煤工艺的选取。
此种特征的煤层,分析决定采用综合设计采煤工艺,煤层回采工作面的支护方式选取走向长壁式,其中走向根据煤层结构特点设置在110m左右,工作面的倾斜长度设置在50~70m的区间范围内;落煤方式选用放炮落煤法,但依据煤层厚度不同设置不同的炮眼类型,例如对于薄煤层选用单排炮眼,中厚煤层选用三花炮眼,采用正向爆破的方式;选用的巷道布置方式为斜井开拓式,开采方式选用单一煤层开采式;因为全区属相对稳定状态,顶板控制方案选用单体液压支架加自然垮落法即可满足要求。
结束语
综上所述,在当前我国煤矿行业发展过程中,人们所采用的采矿方法有很多,这些方法都有效的提供煤矿生产质量和效率,但是也存在许多的缺点,因此我们就要在煤矿生产的当中,就要根据实际情况和相关要求,来对其采矿工艺和设备进行相应的优化,从而使得煤矿生产的安全性和效益得到进一步的提升。而且随着科学技术的不断发展,人们也将一些先进的技术手段、理念和设备应用到其中,这就使得煤矿生产的社会效益、经济效益和生态效益得到有效的提高,从而推动我国采矿行业的稳定发展。
参考文献:
［1］张钢举．煤矿采掘中的采矿工艺方法．技术与市场,2014,21(12):107．