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摘要:作为煤炭生产大国,我国煤炭储量非常丰富,煤炭开采在我国经济发展中所发挥的作用不容小觑。当今科技飞速发展,快速发展的工业生产水平对煤矿的需求日益增大。结合煤炭资源的不可再生性、需求量的逐年增加、价格的持续攀升、利润驱使下的大幅开采、我国科学技术发展趋势等因素,如何提高煤矿开采技术和开采效率、降低生产成本,逐渐成为我们面临的首要问题。鉴于此,本文主要分析探讨了煤矿工程采矿新技术的应用及实践要点,以供参阅。
关键词:煤矿工程;采矿新技术;应用;实践要点
引言
随着对煤炭资源的持续开发与利用,现阶段的煤炭资源开采难度也越来越大,与此同时,煤炭企业在进行煤炭开采时,需要投入的人员以及各种设施的保障力度也在持续的加大,所以,一定要改善煤炭资源的开采效率以及开采质量,只有这样才能确保煤炭企业能够可持续发展与此同时,在煤炭资源开采过程中,积极的采用新的技术,不仅可以提升企业的经济效益,还能有效的提升煤炭的开采质量以及效率,从而促进煤炭企业健康发展。
1采矿新技术的应用及实践要点
1.1硬顶板和硬顶煤技术
硬顶板技术是一项现代化的采矿新技术,其主要功能是对煤矿的埋藏深度进行研究,并对煤矿所承受的压力进行控制。在实施硬顶板技术时,需借助其他技术进行,如定向水力压裂技术、倾斜顶板技术等。在各种技术的共同作用下,能实现顶煤开采的随采随冒,从而提高其回收率。在利用此项技术对顶煤进行开采时,可与步距垮落结合起来,以加快顶煤破碎的速度,并提高采矿的安全性。在通过硬顶煤技术实施煤矿工程开采作业时,同样需与其他技术结合使用,如高压注水压裂技术、爆破处理技术等。但由于硬顶煤技术的冒放性不太稳定,所以不适合用于对块度比较大的矿山进行开采。因此,在对此项技术进行优化时,应注重提升其破裂顶煤的能力,加强其对顶板的控制能力,从而提高顶煤液压支架安放的科学合理性。
1.2深井开采技术
开采煤矿的通常做法就是打造矿井,而新技术的应用要求可以在已建矿井的前提下,对其进行深度钻井开发,这是一种加大矿井深度,延伸采矿距离的技术方法。就我国地面表层的煤炭资源日益减少的情况下,开展深度钻井采矿工程势在必行,而且能够缓解我国的能源危机。通过该项技术可以将地下深层的煤炭资源开采出来,满足所需,而且能够提高资源的利用率,新技术的推广还可以降低开采成本费用,在以往的深井开采中,由于技术和设备的制约与限制,虽然可以进行深度开采,但是成本压力巨大,开采出的煤在市场中的竞争力不高,一般都会高于平均价格,然而新技术的运用不但增加了资源储备,开采出的煤也具备了一定的市场竞争力。
1.3小阶段爆破技术
小阶段爆破技术需要工作人员将井巷断层分为多个层次,并根据每层煤矿的实际情况来进行采矿设计,之后通过凿岩爆破的形式实现煤炭资源回收。将采矿施工分为多个阶段,并且带有一定的针对性,能够大大提高采矿工作的安全性。但此技术局限性也比较大,由于爆破技术会损伤煤柱,使得回收煤矿量随机性比较大,所以,此技术在大多数情况下,更多的是应用于优质煤矿回收,或者某种特定环境下的煤矿资源回收。所以,小阶段爆破技术从经济利益层面讲,只适用于部分煤矿或特定煤矿。
1.4伪倾斜柔性掩护支架采煤技术
伪倾斜柔性掩护支架采煤技术的工作面一般比较长,平面倾斜角度较小,此技术所用到的生产系统并不复杂,且掘进率也不高。
在利用这种技术采煤时,首先应确定好工作面,而在确定工作面的区段高度时,应结合实际开采条件,并综合考虑倾斜变化情况。一般情况下,工作面区段高度应控制在30m左右。有的煤层储存条件比较好,且其结构相对比较简单,则可将工作区段高度提升至40m-60m。在煤矿回采过程中,应不断加长回风巷支架,而进风巷的支架则应保持不动,不需拆除。当工作面延伸至接近采矿区的地方时,就可将所有支架收回。伪倾斜柔性掩护支架采煤技术能将开采空间和工作空间隔离开来,简化顶板,并降低施工中的劳动强度,提高采矿安全性。因此,当煤层埋藏比较稳定,煤层厚度变化不明显时,就可利用此技术实施开采作业。
1.5缓倾斜厚煤层一次性开采技术
该技术能够加强支护强度,提高井巷支架结构的稳定性,能够有效防止煤柱滑倒现象,降低四连杆变形、顶梁开裂等问题的发生几率。同时,该技术能够有效提高采矿工程的安全性,并且能够通过刨煤机等设备一次性进行开采、回收,极大的提高了煤矿采矿效率,保障煤矿行业的经济利益。
1.6智能机器人与数字化集成技术
随着科学技术不断发展,如今的智能机器人、遥感技术等应用愈加广泛。越来越多的行业都已经涉及到了智能机器人与遥感技术,其中也包括煤矿行业。通过这两种新技术能够使传统的采矿工程朝向智能化、机械化发展,同时也提高了煤矿工程开采质量与效率,大大降低采矿工程的人力消耗,并且通过机械采矿能够保障采矿人员的人身安全。与此同时,由于我国在智能机器人以及遥感技术并未普及,其造价也非常昂贵,使得这两种技术在煤矿行业的推广应用不尽人意。并且,新技术、新设备需要专业的人才才能够充分发挥其效果,这一点也是影响采矿自动化发展的一大因素。但自动化生产模式已然成为各行各业发展的一大趋势,煤矿行业作为能源相关行业,实现真正的自动化也只是时间问题。
2采矿新技术的应用前景
(1)实现煤矿开采的数字化。煤矿数字化是煤矿行业未来发展的主流趋势,通过建立安全监测监控系统、人员定位系统等,将矿井内部的地质条件、具体的开采方案等矿山信息,与设备、人员、环境等动态信息结合起来,并利用空间分析技术、网络技术、仿真技术等对其进行分析,能使工作人员在指挥中心通过计算机对煤矿开采过程进行控制。(2)实现煤矿开采的智能化。智能采矿是煤矿行业的终极目标,而要实现这一目标,就需要不断研发新的采矿技术,并对各种采矿技术进行优化。智能开采需要先实现开采环境的数字化,再利用智能化的开采设备和开采技术,通过遥控的方式对生产过程进行远程操作。同时,要利用网络技术和信息技术的作用,提高开采信息传输效率,并围绕着煤矿企业的经营管理目标,对整个煤矿工程进行信息化管理,从而提高采矿效率和安全性,在实际作业中融入节能环保理念,降低开采过程中对环境造成的污染,达到保护环境的目的。(3)空气泡沫钻进技术。空气泡沫钻进技术是探矿工程新技术中相对应用针对性较强的一项矿产探测技术,这项技术的应用主要集中于针对地质环境较为干旱或者不具备液体循环条件的地质矿产的勘探工作中,常见的应用范围有水文水井、地震源、锚固孔隙等相对比较干燥、缺水的区域。
结束语
综上所述,伴随着社会经济和科学技术的发展,新兴、安全、高效的采矿技术被广泛推广和应用,落后的采矿技术被取代成为历史必然。我们要与时俱进、不断创新,在改进和完善采矿新技术的同时,推进节能减排,实现经济发展和环境保护的双赢。
参考文献
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