复杂采掘背景下的煤炭开采技术应用

发表时间:2020/9/24   来源:《科学与技术》2020年15期   作者:马晓乐
[导读] 现阶段,在我国的煤炭资源开发和利用中,技术方面已经取得重大突破与进展。
        马晓乐
        永煤集团股份有限公司顺和煤矿 河南 永城 476600
        摘要:现阶段,在我国的煤炭资源开发和利用中,技术方面已经取得重大突破与进展。然而,对于煤炭开采过程来说,其中仍然存在着煤炭开采效率低下、煤炭开采安全性低不强等的一系列问题,这严重影响着煤炭的整体开采质量和水平。所以,在我国当前比较复杂的煤炭采掘环境下,积极促进煤炭开采技术的发展,并采取一系列优化措施,才能更好地适应我国当下煤炭资源开发需求。在不断优化相关开采技术的基础上,可为提高煤炭开采质量创设优质条件。基于此,本文立足于复杂采掘环境下研究煤炭开采技术状况,为煤炭开采技术的良性发展提供规范化开采技术。
        关键词:复杂采掘背景;煤炭开采;开采技术
引言
        随着科学技术的不断发展,很多煤矿开采技术也层出不穷,但是在实际进行煤矿开采工作时,不同煤炭开采技术存在不同优缺点,促使煤矿开采技术的适用范围也存在一定差异。井下煤矿开采工作具备危险性,并且井下环境非常复杂,对煤矿开采带来了难度。采煤技术对煤炭资源开采效率起到了至关重要的作用,为了保障煤矿安全开采和煤矿开采效率,必须要实事求是地结合煤矿开采条件来选择合理工艺技术手段,避免因为煤矿开采技术选择失效造成的煤矿开采安全质量问题。本文将针对井下采煤技术及采煤工艺的选择进行详细分析。
1我国煤炭资源开发技术的现状分析
        根据相关资料统计,在我国的煤炭开采过程中,其在资源用量中的比例为14%。所以,想要全方位满足社会对资源开采的重要需求,我国煤炭开采中需优化和更新开采技术,特别是在较为复杂的煤炭采掘背景下,在我国经济发展中更加需要优化煤炭开采技术。然而,现阶段我国的煤炭资源开发仍然存在着一些不足与缺陷,这需要在发展中进行改进。对于许多煤炭企业而言,在资源的开采与勘查中存在着程度相对有限的现象,也就是说,在许多煤炭企业的发展中,对于实际的煤炭开采来说,相关操作人员并没有严格观察煤炭的复杂地理环境,这导致大量煤炭资源的浪费和开发效率低下。
2采煤技术类型
        2.1爆破开采
        井下煤矿开采工作当中,广大运用的技术手段便是爆破开采技术。针对爆破采煤技术来说,是结合地下煤矿每层位置,安置固定的爆破点,借助爆破冲击力来实施井下采煤工作。针对此种井下爆破采煤技术来说,需要通过爆破落煤促使炸药炸裂矿井上的煤炭变成小块颗粒,并且在爆破时尽量减少爆炸效果,避免因为爆破力度效果过大,造成的顶板破坏[1]。在开展爆破采煤时,还应避免煤矿井下作业设备以及顶板破坏问题,确保煤矿井下作业的合理性。为了保障爆破开采效率,应该明确爆破点,合理开展爆破点设计。针对装煤环节来说,应该确保煤炭顺利运出,做好煤矿空采区处理,合理开展支护工作。合理使用垮落法开展采空区处理,做好工作面支护工作,使用支柱手段完成工作面支护,切实强化井下采煤工作的安全性。
        2.2煤炭充填开采技术
        充填采煤技术是采煤与充填同时进行,将矸石、膏体、高水体材料等充填材料不断填充至采煤工作面后方采空区的技术。充填采煤技术能够有效控制岩层移动和地表沉陷,是绿色开采技术的主要构成部分。近年来,随着我国煤炭开采深度的逐渐增加,对于煤炭充填开采技术提出了新的挑战。深度煤炭资源采选充技术旨在通过控制岩体运动,在井下完成煤矸分离、矸石充填、瓦斯抽采、灾害防控的集成性作业,直接产出清洁煤炭。要实现新型的深度煤炭采选充绿色开采技术,亟需对岩层控制、地表沉陷控制、大断面硐室的围岩控制理论进行深入研究;对填充材料的高效输送、效果监测、岩体渗流进行自动化控制。


        2.3连续开采
        连续开采技术在实际运用时,是借助连续采煤机、破煤、装煤技术协调运行的。煤炭运输过程借助梭车实现,利用锚杆完成顶板支护。此种采煤技术手段与综合机械化开采技术比较类似,都是借助机械化设备实现采煤工作的。在实施连续开采技术时,先对煤层进行切割操作,并且使用开采运输一体化工序来采集煤炭并实现煤炭分割与运输。
        2.4煤与瓦斯共采技术
        瓦斯,又称煤层气,现已被认为是可供使用的新能源。但由于其易燃易爆的特性,使得在开采过程中的安全隐患较为严重。目前,瓦斯治理已经成为煤炭开采过程中的关注焦点,同时也成为了亟待解决的安全隐患。发展绿色高效可行的新型开采方案是形势所趋。随着我国浅层煤炭资源的日渐枯竭,煤炭开采深度不断增加,随之带来的是更为复杂的地质条件,例如高地应力、高岩溶温度以及高瓦斯压力等等。传统的瓦斯抽取技术已不适用于更为复杂的开采环境,发展和设计适用于自身地区的绿色可行的煤与瓦斯共采技术是现今煤炭开采行业的热点。
3煤矿采煤技术改进措
        3.1应用各种新型技术
        在时代发展步伐的不断推进下,各种各样的新型技术应运而生。而对于煤炭开采工作来说,其也发生过多场变革,例如,充填技术在传统煤炭开采中的应用比较广泛,水和砂作为该技术的主要原材料。在这个过程中,工序繁杂且质量低下。随着煤炭开采技术的进一步发展,纤石膏体也被当做技术的主材料,这可以有效控制砂式时代出现的各种技术难题,同时也成为时下的一种主流充填技术手段。另外,在绿色理论下的煤炭开采中,相关企业还可以充分应用煤炭地下气化技术。对于该技术来说,其主要技术手段为通过对地下煤炭燃烧率的科学控制,来获得相应的可燃性气体。将该技术应用于充填减沉活动中,可以减少对于周边环境的不良影响,同时还存在着投资小、效果高与人工成本不高的特征,在我国一些地形比较复杂的煤矿开采中,发挥着重要作用。
        3.2优化煤矿掘进作业设备
        在实际工作中,应该将先进技术引入到掘进设备中来,以提高掘进作业效率;合理简化掘进设备控制系统,采用信息化、自动化的控制方式,应用闭式液压系统有效提升掘进设备的性能。针对复杂的地质条件,可以采用掘进后支撑的方式提高设备的稳定性,避免复杂地质条件对设备产生太大的振动,有效保证设备元件的性能,将掘进设备故障率降到最低。另外,要做好液压油注入管理工作,采用先进的液压加油设备将原来的旧液压油抽出来进行处理,同时,还要防止杂质和灰尘进入到液压系统。与此,要改进掘进设备链条方式,将运输机与锁轴连接,使掘进设备形成四连杆机构,使铲板与运输机实现联合作业,使掘进设备尾部的从动轴与主链条保持足够的距离,这样可以有效改善掘进设备链条松紧度问题。
        3.3树立绿色开采理念
        煤炭作为我国的宝贵资源,与社会各个行业发展存在着密切关系。在煤炭开采中,只有树立绿色可持续发展理念,才能更好地促进煤炭开采工作的高质量发展。因此,对于我国煤炭开采企业来说,需树立科学的绿色开采技术理念。例如,在煤炭开采中可加强对绿色开采技术的应用,将现代化绿色开采技术应用于煤炭资源开发中,用绿色技术替代那些粗放和对煤炭资源环境可能产生重大危害性的技术,这可以充分发挥出绿色开采技术的重要优势。
结束语
        综上所述,复杂地质条件下进行煤矿掘进难度较大,需要深入研究煤层地质状况,采取有针对性的掘进技术提高操作人员的业务能力,选用质量可靠的机械配件,保证煤炭开采工作顺利进行。
参考文献
[1]贾军龙.浅析井下采煤技术的合理选择[J].能源与节能,2018(12):143-144.
[2]申涛涛.浅析井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].石化技术,2018,25(12):21.
[3]李航.深井煤矿开采技术改进分析[J].山东工业技术,2018(22):86.
[4]常建斌.我国煤矿绿色开采技术分析研究[N].科学导报,2018-10-23(B02).
[5]李强,李勇.煤矿开采井下采煤技术[J].山东工业技术,2018(21):78.
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