煤矿采掘中的采矿工艺与方法探究

发表时间:2021/1/4   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:马国斌
[导读] 摘要:在我国社会发展中,煤炭作为重要的能源类型之一,通过大量开采来维持钢铁、电力等行业的需求,对经济发展起着至关重要的作用。
        陕西澄合合阳煤炭开发有限公司  陕西渭南  715300
        摘要:在我国社会发展中,煤炭作为重要的能源类型之一,通过大量开采来维持钢铁、电力等行业的需求,对经济发展起着至关重要的作用。在煤炭开采过程中,开采技术和方法是保证煤炭开采质量的重要措施。文章围绕煤矿采掘中的采矿工艺,分析了使用煤矿采矿新技术的必要性以及我国煤矿采掘中的新技术。
        关键词:煤矿采掘;采矿工艺;采矿方法;煤炭资源;开采质量;
        1 煤矿采掘常见的采矿工艺及其重要意义
        1.1 煤矿采掘几种常见的采矿工艺
        在煤炭开采过程中,建设单位主要采用地下开采和露天开采。对于井下开采,施工单位应做好充分准备,确定合适的开采角度,根据矿区的实际特点,及时优化开采工艺和方法,选择合适的井下开采方案。露天开采,施工单位需要自上而下开采资源,根据岩石结构,根据实际作业确定施工工艺,借助相关设备或仪器了解煤矿内物料的具体形态,全面提高矿业开发效率。
        1.2采矿技术的意义
        适宜的开采技术和方法对未来矿业的发展具有重要意义:1)将适宜的采矿技术和方法应用于施工企业的采矿工作中,有助于提高采矿作业的工作效率,增强采矿作业人员的工作能力(2)施工企业在煤矿开采工作中应用适宜的开采技术和方法,有助于保证整个采矿行业在开采过程中的安全,工作人员的人身安全可以减少现场作业中存在的风险因素创造安全稳定的工作环境;3)施工企业在煤炭开采工作中应用适宜的开采技术和方法,有利于减少能源浪费和消耗,降低煤炭和矿产资源的损失率,降低施工单位的运营成本,提高企业的经济效益和市场竞争力。
        2 煤矿采掘中具体的采矿工艺与方法
        2.1 露天开采法
        露天开采法是将煤炭资源划分为不同的模块和层次,自上而下逐级排列。按照具体层级划分,采煤人员从上往下挖,实现煤炭资源的充分开采和充分利用。该采矿技术的主要步骤可分为三个部分。一是采煤人员在进行具体的采煤工作前,需要用机械设备将土壤表层松土松动,以保证下一步采煤工作能够顺利推进和有效开展。二是施工人员和测绘人员需要对煤层进行明确划分。三是采煤人员需要开展具体的采煤工作,并将采出的煤放到指定位置。这种采煤技术的优点是在一定程度上降低了煤矿开采的生产成本,有效地提高了煤矿企业的利润空间。同时,还可以避免煤矿周围硬岩的出现,有效地促进了煤矿开采的顺利发展。缺点是只能适应浅埋煤炭资源的开采工作。另外,这种开采工艺设备利用率高,容易造成生产事故,造成无法弥补的损失。此外,这种开采技术会对周围环境造成很大污染,破坏地表植被,不利于环境保护的顺利开展和有效促进。由于该开采技术存在明显缺陷,在当前煤矿开采中普遍被淘汰,没有得到广泛应用和推广。
        2.2采矿方法
        这种开采方法主要是指在矿井内挖一个竖井,然后由煤矿工人从竖井的不同高度进行水平开采。这种开采方法是在充分了解煤层具体情况的基础上进行的。要根据不同的因素对煤层进行划分,使采煤人员能够针对不同的煤矿环境采用最适合的采煤机械,从而不断提高采煤工作的质量和效率,不断提高煤炭产量,促进煤炭工业快速健康发展。另外,矿山开采方法本身又可分为矿井水采法和矿井干采法。两种采矿方法没有明显的区别和差距,但采矿人员根据不同的施工环境进行创作。矿井采矿法的优点是可以因地制宜地调整开采方案,并根据实际情况制定开采方案,从而大大提高了煤炭开采效率,缩短了煤炭开采时间,有效地促进了煤炭工业的发展进步。缺陷和不足是煤矿井下采煤人员长期从事的开采工作,其生命安全存在一定的危险。如何对矿井进行加固支护,防止瓦斯泄漏,避免冒顶、渗水事故的发生,成为煤矿企业亟待解决的关键问题。当前煤矿安全事故层出不穷。这在很大程度上是由于采矿方法发展不足造成的。这也在一定程度上限制了采煤方法在煤炭开采活动中的推广和发展,不利于提高煤炭企业煤炭开采活动的质量和效率,影响煤炭行业的深入发展和转型升级。
        2.3大倾斜煤矿开采技术
        实际上,在露天开采中,提高露天开采技术是必要的。这种特殊情况是指煤矿企业在露天开采过程中,如果采煤角度过大,甚至超过45度,就要改变原有的采煤方案,增加罢工长度,提高煤矿安全生产工作水平,避免矿山坍塌等事故的发生。这种采矿方法不是常规的采煤方法,只是在特殊情况下使用,不具备推广推广的条件。

大倾角采煤技术的优点是可以在一定程度上提高煤矿开采活动的安全性,保证煤矿开采活动的安全、顺利进行,避免人身财产的损失。该项技术的缺点和不足在于在采矿作业中增加了作业距离,也增加了煤矿人员的工作量。为了提高安全性,人们做了大量无计划的工作,从而增加了煤矿合作的成本,不利于为煤矿企业创造更大的利润空间。因此,它不能得到有效的推广和应用。该技术不能从根本上提高煤矿企业开采活动的质量和效率,也不能作为常规开采技术使用。
        3 煤矿采掘中的一些新工艺与方法
        3.1 刨煤机采煤
        刨煤开采技术的应用可以提高煤矿的生产效率。将刨煤开采技术应用于中厚煤层的开采,将产生非常显著的效益。该犁可达到煤层250mm刀段深度。基于输送机和犁体的共同作用,实现了智能采矿模式。此外,支护控制系统与智能驱动系统能很好地统一起来,实现自动开采。与传统的滚筒采煤机相比,犁式采煤技术的操作程序非常方便。在装甲工作面上,也可采用犁式导轨焊接作业,实现采煤过程中工作面滑动作业。
        3.2小阶段爆破采煤
        小阶段爆破采煤技术适用于以下两种情况:一种是开采倾角在40°以上,另一种是煤层厚度在3.5~7.5m之间,在应用该技术之前,应先对煤层进行分段。该技术不需要工人参与操作实践。安全性高,能提高工作效率。但也存在相应的缺点,即煤矿回采率不高,且开采时通风条件不好,气流分布困难。
        3.3放顶煤爆破放顶煤
        目前采用的关键技术是采用5米以上厚的放顶煤柱和放顶煤技术。一般来说,滑动天窗梁的后梁和前梁是用弹簧连接的。另外,可采用2-5根液压单体柱作为支撑,然后在后梁端部安装尾梁,再在前梁前端安装悬臂梁,提高了支架的可靠性和安全性,提高了支架的实用价值,降低了施工成本,还可以拆除或移动支架。
        3.4 伪倾斜的柔性掩护支架采煤
        当应用伪倾斜柔性掩护支架采煤技术的时候,工作面区段的高度受到煤层倾角大小的制约作用,要想降低采煤工作面的倾角,应结合伪倾斜的柔性掩护支架进行。煤层倾角的大小决定了开采效率的高低。为此,对于伪倾斜柔性掩护支架采煤技术的应用,不但可以使煤矿采掘工作者的工作安全性提升,而且可以降低人力成本投入,从而防止影响煤矿采掘工作的开展进程,最终提高煤矿采掘效率。
        4 煤矿采矿工艺和技术未来发展方向
        4.1 更趋于智能化
        近年来,计算机信息技术已融入各行各业和日常生活,在发展中不断完善,在现代煤矿作业中,各种通信技术、远程采矿技术、GPS定位技术等新技术得到广泛应用,起到了促进煤矿智能化发展的作用,在今后煤矿生产中努力实现无人值守模式。与传统采矿技术相比,现代采矿技术具有较低的劳动生产成本,可以大大提高采矿效率,保证采矿作业的生命安全,在一定程度上实现企业经济效益的最大化。
        4.2更生态
        如今,人们越来越重视资源节约型经济,对环境友好发展有了新的认识。低碳经济发展模式将成为未来经济发展的主旋律。煤炭生产过程中会产生大量的废水、废气和固体废弃物,严重污染矿区周围的空气、水和农田,在一定程度上威胁着人们的健康生活和生活环境。在今后的煤炭开采过程中,必须减少对环境的危害,保护人民赖以生存的家园。
        结束语
        随着煤炭资源利用效率的迅速提高,煤炭企业在资源开采过程中越来越重视开采方法。毕竟,采煤方法的合理性关系到煤矿开采的质量和效率,直接关系到企业的效益。现代技术优化了传统采矿技术,大大提高了采矿效率和采矿方法。同时,绿色开采理念的渗透,使我国煤炭开采业朝着可持续、高效、绿色、健康的方向发展。
        参考文献:
        [1]杨本杰,杨本武.浅谈极薄煤层采煤机在我矿的应用[J].科技创新报,2019,3(25):45-46.
        [2]胡明军.煤矿采掘中的采矿工艺与方法分析[J].黑龙江科技信息,2018,5(6):14-17.
        [3]常青.煤矿采掘技术合理优化的研究[J].科技传播,2019,3(17):38-39.
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