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摘要:随着我国社会经济及科技的发展,煤矿资源作为国家建设中不可再生的资源更加凸显其重要性。我国城市化的建设规模不断扩大,也使煤炭的消耗量逐年增加,因此应更加重视煤炭的开采情况,保证其产量和质量。煤炭的开采往往采取传统的开采技术,存在原煤浪费的情况,而随着开采技术的发展,高精尖的技术应用使煤炭开采技术不断更新、完善,将粗放式的开采模式转变为经济节约式,提升开采量的同时也减少了对资源的破坏。同时,新型煤矿开采技术的应用也有效的保证了工作人员的安全,煤矿企业应不断的完善采矿技术,并在施工中加强安全管理,及时发现生产问题并加以解决,从而提升煤炭产量,也促进了企业的可持续发展。
关键词:煤矿;开采;新技术
引言
在当前我国经济技术手段不断发展提高的当下,煤矿资源的需求量不断地提高,一些传统的煤矿开采技术已经无法适应当前迅速发展的时代了,所以为了保障煤矿采矿工作的顺利进行和国民经济水平和社会发展速度的稳步发展,就需要改善传统的煤矿采矿技术,选择使用新型的开采技术来进行煤矿的开采,促进开采工作的效率和质量,满足煤矿企业市场的发展和进步,为相关企业的进步和经济的提高带来巨大的帮助。
1 煤矿开采新技术的重要性分析
目前,中国大多数矿井都已进入了深部开采,浅部的采矿技术可能对于深部开采并不适用。矿井深部开采中发生事故时救援非常困难,这就要求煤矿开采技术与方法必须足够安全,做到万无一失。虽然现在煤矿安全事故发生率相较于之前大幅度降低,但是并不能从本质上保证开采的安全性。这是由煤矿开采时地质条件的不确定性及煤矿开采技术的局限性引起的。随着地质勘探技术的发展,地质条件不确定性可大幅度降低,而对于煤矿开采技术的问题亟需解决。在深部开采时,岩层动力扰动大、地应力高、瓦斯压力大,现有的开采技术很难应对复杂的环境。因此,在发展煤矿开采技术时综合考虑一些特殊的应用条件是十分重要的。与开采的安全性相比,开采成本是煤矿开采所需要考虑的另一个重要因素。煤矿开采在服务国家建设的同时,取得一定的经济效益也是必要的。在社会主义市场经济的今天,煤矿企业之间存在激烈的竞争,新技术带来的成本优势非常重要。新技术通过改善煤矿的综合效率来降低运行成本,而其在初期需要投入的成本比较大。
2 煤矿开采新技术
2.1 溶浸采矿技术
就溶浸采矿技术而言,它主要基于矿物的物理性质和化学性质,直接将工作剂注入到矿石层中,利用相对应的作用力,例如液压能、热量、传质等直接将位于地下原始矿床或者地表矿石的有用部分直接从固体转化为液体或气体并进行回收,这种手段基本上可以满足企业低成本开采煤矿的目的。与其他技术相比起来溶浸采矿技术是现代化技术之一,但是其具有的弊端也是显而易见的。主要表现在转化状态后的溶液如果发生损失便会直接渗透到土壤中,这样会影响地表用水的安全,并且溶液渗透到地表会引起地质结构发生相应的变化,从而引发滑坡等事故。所以使用这种采矿技术时,必须要仔细检查地表,在某些特殊的地方还需要做好防水层并进行相应的铺设,这样才能够将地表更好地保护起来。
2.2 大采高采煤技术
虽然综采放顶煤采煤技术对厚煤层开采有着巨大的优势,但是其缺陷也相当明显,主要是资源回收率非常低,这不利于煤炭行业的可持续发展。为此,发展了大采高采煤技术来进行厚煤层开采。大采高采煤技术通俗来讲,就是传统综采技术的放大版,即采用更大功率的采煤机和液压支架(见图2)。液压支架是大采高技术的核心,液压支架高度的增加会使液压支架的体积呈现指数式增加。
大采高支架高度由最初的6.5m增加到现在的8.8m,支架质量是普通支架质量的数倍。大采高技术的生产效率是惊人的,例如2018年3月2日,世界首套8.8m超大采高综采智能设备在神华上湾煤矿8.8m超大采高工作面顺利入井投用,年产量可达1.6×107t。值得注意的是,大采高技术不但单人工效非常高,而且设备运行时的能耗非常低。据统计,大采高综采工作面的资源回采率达到85%以上,高于厚煤层回采率80%的标准。
2.3 深层井采矿技术
深层井开采技术一般应用于开采具有一定埋藏深度的煤层,开采深度使开采技术受到岩石抗压、地热等因素影响,在具体应用中具有危险性。在实际开采过程中,开采人员应有效提高深层开采技术的利用效率,应仔细勘探清楚深井内部的情况,并根据勘察的数据分析研究,结合开采技术进行开采。在进行开采工作之前,应制定完整的开采方案,并做好开采过程中的应急预案,保证在发生问题时能够及时的解决。同时,开采人员还应加强对开采过程的监控管理,保证开采过程的安全性和科学性。
2.4 顶煤采矿
在当前现状下,我国的顶煤采矿技术分为了两种,即滑移支架、二型钢梁两类。其中,滑移支架技术是由支柱和顶梁两大内容构成,并且能够通过销轴来进行连接,这一技术具备了良好的安全性,在移动的过程中能够十分简捷快速地进行,造价成本相对较低,所以在一些中小型企业中使用率十分广泛。但是,伴随而来的也是稳定性较差、支撑力较弱的不足,所以对滑移支架的要求也就更高了。而二型钢梁技术则多在地形条件更加复杂的煤矿区域使用,主梁是一梁三柱,能够使采矿工作的安全性得到保障;使用二型钢梁工作需要对其工作面通过多轮放煤和分段进行等方法来实施放炮工作,一旦实施了放炮工作之后,就应该及时将主梁移除,然后进行下一步的煤矿开采工作。
3 煤矿开采新技术的发展趋势
目前对于厚煤层及特殊情况下煤层的开采有着较多的研究,已到达了技术瓶颈。未来对煤矿开采新技术的研究应重点关注薄煤层开采和急倾斜煤层开采。对于薄煤层,很多煤矿基本上选择忽视不采,主要是考虑到开采十分不便且成本较高。然而随着煤矿内厚煤层储量的枯竭,一些煤矿开始重视薄煤层资源的开采。薄煤层开采工作面的作业空间狭小,人很难进入,这导致工人作业困难。因此,需要发展适于薄煤层开采的煤矿开采新技术。一般所说的综采技术多是指针对近水平煤层开采的综采技术,而对于急倾斜煤层开采的综采技术并不多见。目前,急倾斜煤层的开采还停留在普采阶段,主要是由于其煤层倾角较大,综采设备很难保持平衡。急倾斜煤层在中国的云贵地区有着丰富的储量,保证这部分煤炭资源的开采对于当地经济发展具有十分重要的意义。因此,非常有必要发展一种适用于急倾斜煤层开采的煤矿开采新技术。
结束语
纵观全文,在当前我国经济水平高速发展的当下,相关的煤矿开采人员就应该将自身所使用的开采技术进行全面的改进,对煤矿周边的环境和地质结构进行分析考察,提高煤矿资源的可利用率。同时,还需要使用当前新时期的多类改进技术,使自身在开采工作中能够变得更加灵活,提高煤矿开采工作的工作水准,让其能够更加符合我国的基本国情,使企业能够在当前时期下提高自身的竞争力。通过这样的方式,煤矿企业能够获得更多的高质量人才,并且通过做好人员管理工作,在日常的煤矿开采工作中能够更加全面实际的进行,让煤矿企业在进行煤矿资源的开采中得到更加高效地开展,保障了工作的安全性和稳定性,促进企业部门的长远发展和社会经济的良好进步。
参考文献:
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