煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术 王玉坤

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:王玉坤
[导读] 摘要:中国经济不断发展,对能源的消耗量与需求量也大幅增加,特别是对煤炭资源的耗用逐年上升。
        安徽省淮南矿业集团顾桥煤矿综采一队  安徽淮南  232000
        摘要:中国经济不断发展,对能源的消耗量与需求量也大幅增加,特别是对煤炭资源的耗用逐年上升。减少资源浪费、提高经济效益对于中国工业产业的可持续发展具有重要意义。其次便是在监控流程中,不能对采煤设备的各项数据指标进行测定分析,使其出现一定的故障,给采煤工作造成极大困扰。只有立足于解决煤炭工业实际问题,发展煤矿采矿工艺技术,才能提高煤矿产量,保障能源安全。
        关键词:煤矿采矿工程;采煤工艺;技术
        导言:近年来,随着经济的快速发展,现代工业化进程加快,对煤炭的需求也随之增加。为此,国家对煤矿开采技术进行了研究。目前,煤矿开采技术突飞猛进。然而,随着开采时间的延长,地表和浅层煤炭资源越来越少。但是,国民经济的发展离不开煤矿等资源的利用。因此,本文有必要加强对煤矿开采技术的研究,以增加煤矿的数量。
        1案例工程概述
        顾桥煤矿位于淮南煤田潘谢矿区中西部,东距凤台县县城约20km。其东与丁集矿井为邻,西与顾北矿井相连,南与顾桥矿井相接。南以F211断层为界;北以F86断层为界;西界北段以经距39458300线为界。南北走向长约15km,东西倾斜宽7km,面积92.89km2。2003年11月开工建设,2007年4月28日正式投产,原设计规模5.0Mt/a,2009年矿井核定生产能力9.0Mt/a。采用立井、分区开拓、分区通风、集中出煤的开拓方式。全井田划分2个生产水平开采,其中一水平中央区标高-780m,南区标高-796m,二水平标高-1000m。矿井主要巷道采用主要石门及分层(组)大巷布置形式。生产采区为中央区北一采区、北二采区和南区南二盘区,正在准备的接替采区为南三盘区。矿井为突出矿井,绝对瓦斯涌出量为156m3/min,相对瓦斯涌出量为9.6m3/t。主采煤层:13-1、11-2、8、6-2、1煤,目前正在开采煤层有13-1、11-2煤均为突出煤层。综合机械化采煤。各煤层自燃倾向性等级属Ⅱ类,所有煤层均有煤尘爆炸危险性。矿井水文地质类型划分为中等型,中央区最大涌水量为517.93m3/h;实际涌水量为60~170m3/h;南区最大涌水量407m3/h,实际涌水量为65~105.36m3/h。
        2煤矿采用新采矿技术的必要性
        煤炭资源是一种不可再生资源。资源埋藏在地下,伴有大量的煤层气。因此,在生产过程中会产生一定的安全风险,对矿业公司来说,为了能够提高安全、经济效益,就需要在实际工作中采取有效措施,提高煤炭资源利用率,努力减少资源浪费。然而,在中国的许多小企业之中煤矿开采是非常危险的。采矿过程中采取的安全措施不能保证作业的安全性,特别是对地质构造非常复杂、煤层厚度变化大的地带。在该地区,存在许多不确定性。如果继续使用原来的方法,一方面不能提高采矿效率,另一方面,在该区域采取的安全措施不到位对于煤矿企业的开采是非常危险的。在采矿过程中采取了安全措施。不能保证作业安全,特别是对于地质构造非常复杂、煤层厚变化不稳定的矿井。矿井本身存在许多不确定因素。如果继续使用原来的方法,不但不能提高采掘效率。同时也会给安全留下一定的隐患,故从采掘、安全、环境的角度分析,煤矿开采采用新技术是有必要的。
        3煤矿开采现状及存在问题
        中国煤炭形式多样、分布范围广泛、组成类型复杂,重点煤矿的倾斜、缓斜和急斜煤层可开采量分别为9%、80%和3%[1]。中国目前采煤方法有60多种,主要有柱式采煤法和长臂采煤法等。在采煤过程中,根据不同的矿山地质条件,将不同的采煤系统与采煤技术结合起来,按照一定顺序完成各项工序。近年来,中国采煤方法日趋成熟,各项理论水平与应用条件不断提高,但仍存在一些问题。
        目前中国煤矿开采过程中存在的问题主要为安全问题和环境问题。安全是煤矿开采需保证的首要因素和重要前提,只有做好安全工作,才能进行采矿等步骤,进而提高开采效率,实现经济效益。中国煤矿的安全事故多与落后的开采技术和不健全的管理制度有关:随着煤矿的不断开采,煤炭上方覆盖的岩石土层等会逐渐移动,导致地下水流经路径发生变化[2],如果得不到及时侦测或不能采取有效措施,就很可能发生矿震等灾害,严重危及开采人员安全。同时,煤矿开采过程中,也会破坏周围水质、地质等自然环境,例如水土流失、土地沙漠化、排放有害气体、土地塌陷等。这会造成可使用的土地面积减少,影响其它工农业生产的发展。


        4煤矿采矿工艺技术的应用办法
        4.1积极构建塌陷预警系统
        总体而言,煤矿开采涉及若干风险,而传统煤矿开采仍是相对危险的任务。随着科学技术的发展,煤炭企业可以通过建立煤矿倒塌预警系统来有效地提高工作安全性。在实际提取过程中,它将涵盖基于3S技术的所有已崩溃区域。通过对遥感图像的分析和评估,它可以分析地下矿区的实际情况,也可以用于帮助管理人员监视,记录和管理,从而带来很大的便利。在长期的发展过程中,有必要建立各种技术性的煤矿开采系统,要求我们研究技术并借鉴国外的先进经验。
        4.2培养专业人才,责任到人
        人力资源开发对于当今社会至关重要。因此,为了确保工人的生命安全和提高生产效率,煤矿公司必须管理工人并增加他们的相关经验培训。要在煤矿开采中做好工作,需要具有高质量的专业人才队伍。为了确保拥有这样一支专业的营销团队,公司必须首先培养具有高度责任感和敬业精神的人才,并激发这些采矿和研发人员的工作激情。同时,在企业制度上还需要进一步完善,将员工的责任明确,任务落实的同时,相关责任到人,这样才能激发员工工作责任心与上进心,努力为企业做好生产与安全工作,增加公司收益。
        4.3加强人才开发
        无论在任何一个行业的生产中,机器和设备是多么先进,人们总是处于第一位。因此,为了保证员工的安全,提高生产效率,煤矿企业必须对员工进行管理,加强相关专业知识的培训。首先,煤炭企业应该引进一批以专业知识为后备人才的人才队伍。煤矿企业的生产应提供良好的待遇,促进广阔的发展空间,使他们能够在这里工作集中精力。矿山开采技术的研究与管理,从而降低了生产安全事故的发生率。其次,矿工的管理基础应是培训相关基础知识,满足最基本的生产要求,并建立相应的考核体系。合格人员可经检查、不合格再培训、IL检验合格,或不拟UPS。特别是对于这些重要设备的操作,操作人员必须具备相应的岗位资格,以便进行岗位操作,并进行定期操作和技术考核。同时,必须对煤矿企业全体员工进行安全生产知识培训,提高人们的安全意识。
        5煤矿开采工艺技术的展望
        5.1改善采场围岩控制技术
        目前,中国所使用的围岩技术都比较复杂,所需成本也相对较高,主要有化学加固、高压注水等,寻找新材料和开发新技术非常必要。通过中国相关方面的研究成果来看,可利用现代先进的解析法和数值法对开采煤层的地质条件进行科学分析,以离散元的方法来研究顶煤方面的规律从而使得顶煤回收率和优化放煤一系列问题得到解决,同时根据煤矿开采的平衡机制和规律对采场围岩控制技术进行进一步完善,综合成本与效率考虑,保证开采工作简单可行。
        5.2煤炭地下气技术
        煤炭地下气技术是中国发明的技术,目前还处于研究阶段,很多环节还不合理,仍具有很大发展空间。这一技术通过热化学作用控制地下煤炭的燃烧情况进而获得可燃性气体等洁净能源,人工需求小、效率高、成本低,且能减少污染物排放,降低对生态环境的污染。尤其对于中国劣质煤炭比例较高和煤矿地质复杂的区域来说,煤炭地下气技术非常有效。
        结束语
        中国煤炭资源储量虽丰富,但同时经济发展对煤炭资源的消耗也很快,经济在发展,煤炭行业也在快速发展。通过长时间发展,中国对煤矿的开采工艺技术已经进入了全面机械化发展的阶段,综合机械化采煤工艺向着程序化、电牵化方向发展,各种新型设备的出现大大提高了采煤效率。因此,我们应该结合煤矿矿井的实际情况,科学、合理选择各种采煤工艺技术,以提高对煤炭资源的开采率和利用率。
        参考文献
        [1]张书卿.井下采煤技术与采煤工艺的选择应用研究[J].应用技术,2018 (12):78.
        [2]王寅.兴隆庄煤矿大采高综放工作面设备配套与工艺技术[J].煤炭科技,2019(9):42.
        [3]倪忠军.浅谈井下采煤技术的合理选择[J].现代矿业,2018(11):133.
        [4]冯国瑞.残采区上行开采基础理论及应用研究[D].太原:太原理工大学,2019.
        [5]朱涛.软煤层大采高综采采场围岩控制理论及技术研[D].太原:太原理工大学,2018.
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