榆林市榆阳区榆树湾煤矿 陕西榆林 719000
摘要: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。
关键词:煤矿工程;采矿技术;安全思路构建
引言
近些年,我国采矿技术取得了较大的发展,而一些新型自动化设备及大型采矿设备的投入使得采矿效率及自动化程度有了明显的提升。经过近些年的发现与实践,科学合理采矿技术能够提高井下采矿效率,对提升我国采矿能力将具有积极作用。但相对于一些发达国家而言,我国采矿技术的发展还待进一步深化。
1煤矿工程采矿技术
1.1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。
1.2机械开采法
根据不同的采矿作业,机械化开采可以分为露天与机械开采法。露天开采技术需要剥离矿体表层的岩土层,并采用自上而下的开采方法。同时,露天矿产资源大多直接分布于地面,可以降低矿石的贫化率,在保证机械化开采顺利进行的基础上,减少了矿石的损失率,增强了开采安全性。地下矿产资源深度较大,且剥离矿体岩土的工作量也较大,降低了地下开采效率。随着社会经济的快速发展,人们生活水平提高的同时也增强了环保理念,并将其应用至采矿过程中,地下尾砂胶结充填采矿法便可以有效处理矿尾污染问题,降低了对环境的破坏,保证了生态保护效果。
1.3特殊采矿法
煤矿开采条件可以影响采矿技术的应用效果,对于较为特殊的矿山应采用特殊的采矿技术。当前物理、化学以及海洋等三中特殊采矿技术得到了广泛采用,且物理与化学采矿方法较为相似,主要通过溶解、提取方法分解矿产资源,利用特殊溶剂提取有效矿产成分。物理与化学方法成本较低,且具备较强的环境适应性,在实际开采过程中得到了广泛应用。但这两种方法无法开采海洋矿产资源,海洋开采环境较为恶劣,存在较大的安全风险,且需要较高的成本投资。当前我国海洋采矿应用范围依然存在一定的局限性,相关部门及工作人员应加大对海洋矿产资源开采技术的研究力度,在保证可持续发展的基础上,获得更多的海洋矿产资源。
1.4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煤矿工程采矿安全思路构建
2.1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。
2.2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。
2.3加大互联网技术在井下矿产开采中的应用
对于井下矿产的开采,实施有效监控可为后期矿产的开采奠定坚实的基础。如现有煤矿安全物联网监控系统井下传感网络设计矿井下移动设备、人员及矿山灾害的分布式监测均需要无线网络,这包括无线语音、无线数据、无线视频等信息的传输。其用途包括:设备工况监测监控、灾害环境信息监测、人员定位、机车管理、语音通信、工业电视等,形成一个完善的无线感知平台。再如,井下传感网络的数据信息传入服务器实现与井上管理分支的信息共享,进而实现了整个系统中信息的处理及应用。而这些技术的应用加强了信息的有效沟通,保证了开采过程的顺利进行及确保了开采安全。
2.4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
总而言之,现代化的开采工艺对煤矿的开采、建设的需求是必不可少的。为在未来科技发展与社会不断进步之下,煤矿行业会得到更进一步的发展,且开采工艺会不断提高,所以各种开采技术对于整个煤矿挖掘工作都能起到积极作用,应该进一步的进行推广,同时相关从业人员要对煤矿挖掘工作本身进行管理优化,尽量避免危险发生,排查细节安全隐患,提升安全程度,同时也是为企业提升收益,助力我国的煤矿挖掘事业有着更为长远的发展。
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