采矿新技术在煤矿开采中的应用综述

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月第3期   作者:范学文 吴晨鹏
[导读] 随着科技水平的迅速发展,我国的采矿技术也得到了很大程度的革新

         摘要:随着科技水平的迅速发展,我国的采矿技术也得到了很大程度的革新,这不仅提高了煤矿的开采效率,还为采矿的工作人员提供了安全方面的保障。然而,我国目前的煤矿开采中仍然存在诸多问题,导致煤炭资源无法得以充分利用。为了改变这种状况,需要各大煤矿开采单位针对具体问题进行研究后采取相应的改进策略,同时也要积极展开采矿新技术的创新开发,以期最大程度上满足当前煤矿开采行业的需要,为促进中国经济的发展提供动力.
         关键词:煤矿采矿;新技术;开采方法;存在问题
        
         随着科学技术的不断发展,我国的煤矿开采工作取得了较大的进步,煤矿开采的效率以及开采的安全性都大大提高。但是随着我国经济的不断发展,各行各业蓬勃发展,煤炭作为我国使用的第一大能源,在一定程度上制约了我国经济的进一步发展以及社会的进步。煤炭作为不可再生资源,随着近些年来开采量的不断增大,煤矿的开采难度也在不断地提高。
         1、我国煤矿的发展现状
         煤矿资源一直都是我国发展的重要资源,我国煤矿资源较为丰富。但是,再丰富的资源如果不懂得节制的话,也会有被挖空的一天。目前,由于大量开采煤炭资源,我们的生态环境遭到了前所未有的破坏,我国的煤矿资源面临着日渐枯竭的问题,这更加坚定了我国使用绿色新技术开采煤炭的决心,从而实现煤炭资源的可持续发展。
         2、采矿新技术对煤矿开采的重要性
         2.1、提高煤矿开采的效率
         近些年来,随着技术的发展,我国的煤炭开采量不断提高,但是综合来看,现有的开采量依旧无法满足巨大的社会需求。造成这一现状的原因主要是由于煤矿开采过程中机械化水平较低,制约了煤矿开采的效率。目前,我国存在大量的规模较小、生产水平较低的煤矿企业,它们依旧在采用人力为主的采煤方式,开采效率较低。通过应用煤矿开采新技术,能够降低人力劳动,提高煤矿开采的机械化程度,从而提高煤矿开采的效率。
         2.2、降低煤矿企业的生产成本
         对于很多煤矿企业而言,煤矿开采的成本大大的制约了煤矿的开采规模和施工中安全防御工事的建造。而在现阶段的煤层开采中,由于浅层煤矿的过度开采,开采深层煤矿势在必行。但深层煤矿的开采技术难度大,开采成本高,也给开采人员带来了很大的安全隐患。在煤矿企业的市场竞争中,掌握并应用新技术、新方法可以降低煤炭开采的成本,提高企业的竞争力,保证煤炭行业的持续发展。
         2.3、降低对生态环境的破坏
         采用煤矿开采新技术的另一优势在于可以减少煤矿开采对生态环境的破坏。人力开采中产生了大量的粉尘以及煤渣,严重地破坏了地表生物的生存环境,造成生态环境的退化。为了改善煤矿地区的自然环境,可以通过新型采煤技术,通过新型采煤技术的应用,实现经济效益与生态效益相统一。
         3、煤矿开采新技术在煤矿开采中的具体应用分析
         3.1、伪倾斜柔性掩护支架采煤法
         这是开采煤矿中比较常见的新方法,伪倾斜柔性掩护支架采煤法在实际开采煤矿工作中具有工作面较宽,生产工作系统单一,掘进率比较低的特点。采用这种方法进行煤矿开采,可有效地在采矿过程中提高工作效率,将远程操控与实地工作开采进行明确的分割,两种作业空间进行分开处理,可以使管理工作更加便捷,降低工作的危险性,也能减轻工人在开采过程中承担的压力。但是,这种方法只适用于斜角煤层,其他的并不适合。
         3.2、科学应用刨煤机技术措施
         作为一种现代化的采煤方式,刨煤机开采技术得到了煤矿企业的广泛认可。该技术具有采煤效率高、安全可靠的特点,在采煤行业应用广泛。在使用该技术开采煤矿时,采煤速度要控制适当,一般为每秒2~3米,功率800kW。

采煤机的应用节省了人力,实现了采煤工作的自动化,在一些特薄煤层的开采中,开采厚度最小只有0.6米,在施工中具有很高的精准度。
         3.3、小阶段爆破落煤技术
         小阶段爆破落煤技术首先需要煤层划分为不同的区段,将大的采煤面细分为小区段,这种采煤方式在实施过程中不设置支护以及工作人员,这样对施工人员的人身安全威胁较低。除此以外,该技术对设备要求低,采煤效率高,适合地质情况较为复杂煤层,提高了资源的利用率。小阶段爆破落煤技术需要根据实际施工地点情况选择科学合理的落煤方式,做好顶板管理工作,提高煤矿开采地区的安全性能。
         4、煤矿开采新方法
         4.1、井下采煤
         在井下采煤过程中,如果遇到倾斜角度较大的煤层,要采用水平开采的方式。在开采过程中,可将各个水平开采作业面划分为多个区域,完成一个作业面开采后,再进行下一作业面开采。首先开采距离较近的煤区,再开采距离较远的煤区。煤层较多的情况下,要先开采最上面的煤层,再从上往下开采。井下采煤技术主要有旱采和水采两种方式,前者可应用壁式和柱式采煤法,其开采效率高、操作也比较简单。
         4.2、露天开采的主要方法
         露天开采的主要方法,是在地表的煤层分布区中的煤矿区中开采。在开采煤矿时需要与井下开采同时操作,首先需要将煤矿区划分为一个及多个水平层,然后依此从地表上进行从上到下逐层的开采。开采时,首先利用一些机械工具将岩煤层打破,然后再使用挖掘机等设备。例如,使用挖掘机将煤块挖出,放置一旁,最后利用运输机械,例如用卡车将开采后的煤矿资源运送至场外各露天工作区中。露天采煤的开采方式的优点是不需要进行过多的作业保护,而且作业面积比较宽,方便操作,采用大面积机械化开采和大规模运输的方法,效率高,成本低。
         5、煤矿开采的传统技术革新
         我国煤矿开采历史悠久,在开采过程中积累了大量的煤炭开采经验。在技术使用中,我国的传统使用方法主要有四种。分别是深井采煤技术,、缓倾斜厚煤层采煤技术、硬顶板采煤技术、缓倾斜薄煤层采煤技术。然而,当下传统的采煤技术以及不能满足产业多元化发展需求。中小型企业发展,需要引进新的技术,提升煤矿质量为发展目标,不断革新传统的开采技术。一些大型的矿业集团,他们也开始进行技术改造和革新,最终取得了良好成绩。当前,我国已经建立了国内最大的矿井降温技术研究基地,开始研究如何保障矿井生产温度适合,避免矿难出现。新研究的深入,使得我国矿井开发有着更深的意义,开发有了技术借鉴。技术创新是实现煤炭安全生产的根本途径,当前我国煤炭安全生产工艺还比较落后,安全生产基础也很薄弱。从机械化程度来看我国的机械化程度只有45%,这一比例与西方的发达国家相比还有很大差距,生产效率低、装备差、生产水平低是当前大多数煤矿的典型特征,尤其是乡镇煤矿从全国范围来看当前有200万左右的矿工仍然从事的是手工采煤。发达国家的机械化程度已经达到了100%。生产技术水平低是当前最为典型的问题。此外还存在着煤炭安全人才匮乏等问题,缺乏专业性人才是煤炭安全生产过程中抵御事故灾害能力较薄弱的重要原因。在今后应该高度重视技术创新,要加强安全生产科学技术的研究与应用,要加快科技成果的转化速度,要通过科技进步来实现安全生产,通过应用先进的安全生产技术能够把瓦斯变害为宝,能有效地转化为可利用的能源。要围绕着生产实际建立起专业滴煤矿安全应急救援中心,在实际生产中增强生产安全事故的抢险救援能力。
         6、结束语
         综上所述,在采煤作业中,采矿企业要根据煤矿工程和自身实际情况,选择合适的采矿方法,在更大程度上提升采矿安全型,并有效提高煤炭产量,对此要积极改进开采技术,不断进行技术创新,保证我国经济发展能源充足。
        
         参考文献:
         [1]孙谦.煤矿采矿新技术与开采方法的探讨[J].山东工业技术,2019(3).
         [2]李华.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].中国化工贸易,2018(36).
         [3]李二旭,黄志明,张源源.采矿新技术在煤矿开采中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016(10).
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