煤矿井下采煤技术存在的问题及对策

发表时间:2021/3/17   来源:《科学与技术》2020年32期   作者:李雷 闫宝宝
[导读] 煤矿资源作为当前社会发展的重要能源,在社会经济进步和建设中
        李雷1 闫宝宝2
        延安车村煤业(集团)有限责任公司 717300
        摘要:煤矿资源作为当前社会发展的重要能源,在社会经济进步和建设中发挥着不可替代的作用,随着国家对煤矿产业的重视程度的不断加深,相关工作人员需要加强对煤矿井下采煤技术的研究力度,结合煤矿生产要求以及需求选择正确的煤矿井下采煤技术来开展日常的工作,因此对原有煤矿井下采煤技术进行创新和改革非常重要,相关工作人员需要加强对这一问题的重视程度。
        关键词:煤矿;井下采煤技术;问题;对策
        1井下采煤特点分析
        由于煤矿井下的开采条件极为复杂,井下地质条件不够稳定且空间狭窄,地下煤层的分布也不规律,这显著增加了井下采煤的难度。因此,井下开采前要做好勘探工作,掌握煤层分布及地质特点,这样才能确保开采方案的合理性,达到较为理想的井下开采效率。井下开采还面临严峻的安全开采形势。通常在进行井下采矿时,要全面分析煤层、地下水分布、瓦斯浓度等各类影响因素,合理选择开采方式,保证煤矿采收率。随着采煤技术发展,各类先进钻采技术不断涌现,如钻具位置检测、定向钻探等,对井下开采效益有很大提升。
        2煤矿井下采煤技术存在的问题
        2.1瓦斯事故
        瓦斯事故是当前煤矿灾害事故中发生概率最高的一种,通常情况下,事故发生后后果非常严重。而瓦斯爆炸是最典型的一种事故,瓦斯与煤炭属于共生关系,其主要是在煤层中以吸附的形式出现,主要成分为CH4。如果煤层瓦斯的浓度达到一定状态,在遭遇明火后就会发生爆炸事故,而瓦斯直接排放产生的温室效应能够达到CO2的21倍,会严重破坏大气生态环境。
        2.2煤矿自燃
        煤矿自燃主要指的是,煤体在发生氧化后放热、散热矛盾的发展过程,如果发热量超过了散热量,那么,煤体就会出现比较严重的热量聚集,温度明显上升,最终引发自燃现象。煤氧在产生复合作用后会导致煤体散热,常温条件下煤氧产生复合作用会相对比较缓慢。而在当前的煤矿开采过程中,放热强度测定始终是一个难点,黄石的矿井火灾成为了煤矿开采过程中一种主要的灾害形式。目前,超过47%的矿井都发生过自燃火灾危险,而且煤矿自燃多数情况下都出现在采空区附近。因此,深入分析煤矿开采过程中的自燃规律,采取有效措施提升综采作业面的安全,将综采工作面防火费用和损失降到最低。
        2.3巷道快速掘进问题
        很多煤矿普遍存在采掘接替紧张的问题,严重制约了工作面生产能力的进一步提升。目前,综采采煤机的功率非常大,开采的速度非常快。工作面开采的速度大于工作面准备的速度,这是因为现有条件下巷道掘进的效率十分有限。在巷道掘进过程中,采用的掘进工艺存在一定的缺陷,不能很好地分配破岩、装岩以及支护的作业时间。此外,更多的原因是中国煤矿的地质条件比较复杂,掘进时会遇到地质构造,这严重降低了巷道的掘进速度。
        3煤矿常用井下采煤技术
        3.1机械化井下采煤技术
        在井下开采中,机械化采煤已逐渐普及,从传统滚筒式的采煤机械发展到综合性机械化采煤机械,井下采煤效率有很大提升。其中,滚筒式采煤机械又分为单滚筒和双滚筒两类,现较多使用的主要是后者,能够进行单/双向割煤,且具有较高的装煤效率,在井下采煤中有较多应用。综合性机械化采煤机械,则在井下开采效率上更具优势,然而滚筒式采煤机械具有更高的性价比,对于井下开采条件适用性较强。
        3.2水力采煤技术
        该技术主要时利用水流来实现井下采煤的落煤、运煤等环节,不受地下地形的限制,且减少了人工需求。对于常规的井下作业所用的支护、顶板等设施也较少使用,使得井下采煤流程更加简单,也更有助于井下采煤的安全。然而其劣势也很明显,特别是在采煤能耗、管理效率以及机械化水平等方面。


        3.3综采技术
        当前,综采技术在井下开采中得到较好应用,具有机械化连续生产的优势,对改善井下开采条件以及提高开采效率有显著功效。然而,综采设备成本高,许多矿企会因投入过大而放弃了综采技术,仅在大型矿企中有较多应用。综采技术的应用,不仅使得井下采矿更加高效、安全,而且能够实现工业化的生产控制,也是井下开采设备的发展趋势。
        3.4爆破采煤技术
        在进行井下爆破采煤时,首先要进行打眼操作,要依据煤层及地质特点做出精确的计算,并对爆破点进行设计,还要合理选取雷管,这样才能达到破煤的有关要求。在爆破采煤过程中,应当切实做好相应的保障矿井稳定的措施。
        4采煤技术存在问题的对策分析
        4.1树立创新理念、积极应用数控技术
        想要创新煤矿井下采煤技术,便要及时跟进、及时应用信息化技术,特别是在数控技术方面以及机械化的操作过程中、要在极其注重操作机器设备的同时去积极运用数控技术,发挥数控技术的引导作用,并且要与常规的管理模式相结合,以煤矿井下采煤过程中的实际需求以及创新性的设备管理为依据,有效提升现代化的数控技术和信息化的设备技术二者相结合的管理模式,并且对于煤矿井下采煤技术的各种需求进行全方位的满足。同时,想要充分的融合应用PLC技术,就需要在促进机械化操作水平控制以及提高硬件电路的整个过程,利用PLC故障处理系统去有效、积极保护整个设备的机械化操作。更重要的是,在对于数控管理这项技术进行及时、有效的更新过程中,要注重对相关数据进行适当的调配,可以采用具有独立性的双线模式,比如限速装备、过卷装设备等来起到良好的保护作用,也会降低煤矿井下作业中不合理情况出现的概率,同时还能够从各个方面去提升煤矿井下采煤技术的机械化、自动化程度,并且也能为煤矿企业带来更多的经济效益。
        4.2创新应用围岩技术
        为了符合全新环境的发展要求,需要从多方面去运用围岩控制技术。在这其中,当对于回踩巷道进行开口施工时,要充分结合其分布特点、考察其综合的地质条件、对于开口处的顶板压力要进行科学、合理的数据分析,如果出现了压力变大的这种情况,便可以减少其相应影响。同时,还要在这个基础上去创新、构建一种技术探索的方式,比如在开口的地方运用开设抬棚的方式、或者在开口的地方采用架设木垛的方法,这样能够牢牢的加固开口处,并且运用围岩技术来全面跟进,通过新的数据、新的材料、新的策略科学、合理的分析煤矿井下的采煤高度、倾斜角度、深采场等的压力,并且要对其进行全方位的准确判断,这样做能够使其维持一个比较稳定的平衡状态,可以对于围岩进行综合性的处理,从而对于煤矿企业的采煤经济效益有一个整体提升。
        4.3对工艺进行优化、应用特定技术
        为兼顾采煤过程中的特殊情况而研究的采矿技术有很多种,比如开采沉陷制约技术,这项技术是为了让煤炭城市和煤炭开采能够形成和谐、统一的效果,还有土地复垦的技术、矿井水进行资源化处理的技术等。想要科学、合理的运用参考材料的模拟、数值的模拟计算,那么就要求其设计、研究的各项参数百分之百符合基本条件,这些条件包含了许多方面。需要注意的是,装备以及优化工艺参数是主要技术的发展研究指标。
        结束语:在煤矿井下采煤作业的过程中,需要相关工作人员充分结合现场的工作环境以及实际的工作要求,选择正确的煤矿井下采煤技术,并且还要对传统的煤矿井下采煤技术应用模式的问题进行深入的分析以及研究,结合当前时代的发展以及科学技术水平的提高,运用新的煤矿井下采煤技术,从而促进我国煤矿行业的良好发展。
        参考文献:
        [1]阮殿旭.井下工作面设备无线监测网络与故障诊断关键技术研究[D].徐州:中国矿业大学,2011.
        [2]边江.浅析煤矿井下开采技术与采煤工艺的选择[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(2):156-157.
        [3]孙文静.某矿业集团煤矿井下粉尘污染现状及尘肺病发病规律研究[D].合肥:安徽医科大学,2019.
        [4]程建远,覃思,陆斌,等.煤矿井下随采地震探测技术发展综述[J].煤田地质与勘探,2019,47(3):1-9.
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