煤矿采矿工艺及技术探析

发表时间:2021/3/4   来源:《科学与技术》2020年10月29期   作者: 刘龙飞
[导读] 近年来,随着社会的快速发展,各行业对矿产资源的需求量越来越大
        刘龙飞
        新疆神新发展有限责任公司 新疆 831400
        摘要:近年来,随着社会的快速发展,各行业对矿产资源的需求量越来越大。能源开采的基础便是采矿作业,为了缓解当前矿产资源的短缺问题,满足社会生产力的发展要求,相关煤矿顷应该采用先进科学的采矿技术,以促进国民经济的稳定发展。
        关键词:煤矿采矿;工艺;技术;
        引言
        煤矿资源是目前我国很多地区生产生活必须的重要资源,而开采煤矿一直以来都是风险性较高的工作,在采矿过程中容易因为各种因素,威胁到工作人员的生命安全。针对这种情况,需要对采矿工艺和技术进行总结和分析,让从业者对采矿工艺和技术有充分的了解,在工作当中尽可能的保障效率和安全,使煤矿开采工作保持健康发展。
        1采矿的特点及分析
        对于井下采矿而言,其有特殊性,如相对于露天煤矿,井下的采矿环境较为复杂,且存在较多的不可控因素,如采矿难度大及技术要求高,安全风险大及采矿效率也低。因此,在进行采矿时应对采矿技术进行深层次的开发,以保证人员、设备及矿产资源的安全。而对于井下采煤而言,由于井下环境存在较大的差异,所使用的采矿技术也有所不同,应结合实际情况,选择合适的采矿技术实现安全有效的开采。对于部分煤矿而言,采煤过程中存在较多困难,如矿区上面存在较多的建筑物,采取常规的方式实施开采,必将造成较为严重的上部建筑塌陷问题,对其开采造成较大影响。如对于一些老矿区而言,采煤工作的不断进行导致煤矿资源枯竭,而一旦枯竭则会导致矿井的服务年限降低,矿区开采中的企业运行成本增加。对此,在对矿井开采中应采取有效的手段,如选用合适的开采技术、完善的开采设备及其他配套工艺等,以保证矿井开采的安全及合理,并加强矿区资源的有效利用。
        2煤矿采矿工艺及技术分析
        2.1构建塌陷预警系统
        在现如今的时代发展中,人们能有着发达便利的生活,煤炭行业可以说是功不可没,但是在煤矿生产过程中仍然存在很大的问题。由于这些问题,在煤炭行业的实际生产过程中出现了各种困难。所以说,如何把握好煤矿安全生产的关系,能否与煤矿生产技术有机的结合起来,这是现如今所需要解决的一大难题。在开展煤矿开采过程中,危险性是长期存在并且程度不同的,在现如今的煤矿开采工作当中,如果继续使用传统的煤矿开采技术,会导致煤矿开采工作的安全系数不足,威胁工作人员的生命安全。我国的煤炭资源在很长时间内都是重要的消耗性资源,并且广泛利用于各种领域,由于煤炭作为矿物资源天生具备高价值耐储存等特性使得煤炭挖掘业在很长时间内都是极为重要的产业,也取得了很大的发展。而煤炭的挖掘工作中,挖掘煤炭工作的安全性显得非常重要,所以对煤矿采煤工作中,需要构建塌陷预警系统作为必须的安全保障。煤矿企业通过科学化的技术对煤矿进行开发生产,不仅保障了煤矿开发生产过程的安全高效性,还能有效地降低生产成本,给生产工作人员带来更有效的安全保障力度。
        2.2 保证矿产采场稳定性
        煤矿开采期间使用尾矿充填采空区技术时应做好相关的安全保障措施,并降低低废石产出率。为了评估确定矿区围岩的稳定性,相关工作人员应综合采用数值模拟、地压监测以及物理模拟等高科技监测手段,利用数值模拟方法研究填充料不足采场的稳定性。期间还应通过专家系统与实验室试验方法预测采场顶板的破坏模式,在确定废石填充强度影响的基础上,合理选择加固措施。
        2.3充填式采矿技术
        充填式采矿技术在煤矿开采工程的应用当中,一般作为常用的支护方式,随着煤矿开采工作的不断推进,工作人员会将一部分填充材料安置在采空区当中,通过填充材料给予的支护作用,控制煤矿地表的松动,便于工作人员进行回采工作。

一般,充填式采矿技术会应用在开采高品位矿石、稀缺矿石、贵重矿石等重要矿体当中,其对地表强大的保护作用、应用后给予工作人员强大的安全保障,对废料的高效利用、强大的场地适应效果以及高回采率和低贫化率的特点是其应用的主要优势,但是本身由于技术需要大量的劳动力、由于充填材料带来的较高成本、生产效率不足且工艺复杂等缺点,该技术还有待完善。
        2.4移架
        该工作面支架的操作的方法为采煤人员手动操作邻架,运用单架按照特定顺序开展第一时间支护新暴露的顶板,位移的步距同截深相同。采煤设备完成割煤工作之后,即需要进行移架为新暴露的顶板提供支护。如顶板并未受损,压力相对较低时,若煤矿顶板承受的压力较大,则移架应落后采煤设备前滚筒约2架距离左右,运用超前予以支架的方法。开采人员若在工作中发现,移架移速不及采煤设备移速,则应适当控制采煤设备的移速,或是直接终止采煤设备行进,等待移架。移架期间,开采人员应时刻关注顶板状况,定量下降值应处于可控范围,应控制顶板同定量之间的相距,若发现立柱下降量并不多,则可以放弃予以平衡千斤顶支撑,可以在同一时间开展降柱操作以及移架工作。若煤矿顶板出现破碎的问题,移架结束后应利用平衡千斤顶作为支持,使得顶梁前端上翘,强化顶梁所具有的支护能力,实现对新暴露底板沉降的控制。若煤矿顶板并未破碎,且较为坚硬,可借助平衡千斤顶支护顶梁,使其后端抬高,加强顶梁后端的支护强度。
        2.5系统安全故障积极应对
        在煤矿采矿输煤系统运行过程中,需留意容易造成系统安全问题的因素,对环境条件以及气候变化和其他各种突发性问题,应当做好准备。同时,还要根据输煤系统运行环境条件,对运行状况进行及时的调整,并安排好检修人员值班,以此来确保输煤系统和设备故障问题发生时,检修人员能够在第一时间排除故障;准备好备用设备,以免某设备因故障停机而影响整个系统的安全运行,同时这也是确保施工现场安全的应有之义。
        2.6崩落采矿工艺技术
        为了保证采矿工作的安全性,避免崩落矿洞顶层出现安全问题,企业应有效采用崩落采矿工艺技术。且此种技术主要分为两种类型,包括底柱分段崩落法与无底柱分段崩落法,在采用底柱分段崩落法时应合理设定分段高度、底柱高度以及期间高度等参数,以确保使用的和理性与高效性。除此之外,无底柱分段崩落法无需使用较大的人为力量,机械化程度较高,在煤矿开采期间得到了广泛采用。
        2.7加大采矿机械设备的更新及先进采煤设备的应用
        结合现有采煤设备的使用而言,常规的采煤设备对在一些大断面、顶帮稳定的巷道项目开采中存在一定的问题,对于此,现有掘锚机的使用可有效解决上述问题。如掘锚机组在保证巷道空顶距围岩暴露后及时安装锚杆支护顶板及两帮,大大提高锚杆的支护质量,改善围岩的控制效果,发挥积极作用,有利于保障巷道支护的结构强度及施工难度。再如,掘锚机施工的重要优势之一在于巷道成型好,施工后无需其他机械对其进行辅助作业,对底板的破坏作用小等,有利于保证巷道围岩结构的稳定性。
        结语
        随着我国经济的发展,人们针对煤炭资源的需求量也大幅提高,促使我国煤矿开采力度不断强化,也为我国煤矿开采提出了更高的要求。为此,煤矿开采企业应通过合理布置巷道以及采用合适的采煤工艺技术,而作为开采人员,也需要更为重视煤矿巷道布置以及开采工艺的应用以及开发,以提高开采效率,也保证开采人员的生命安全。
        参考文献
        [1]苏康康.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探讨[J].石化技术,2020,27(06):281+283.
        [2]刘键.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术简述[J].石化技术,2020,27(04):30+35.
        [3]安清彪.煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术分析[J].江西化工,2020(02):223-224.
        
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