国家能源集团宁煤公司 宁夏银川 750000
摘要:由于地质条件与地理位置的不同,我国各个地区的采煤工艺与采煤技术都有着很多差异,各地区的煤矿矿区与煤矿矿井内部的情况也有很多不同之处,即使是在同一矿井内部,也会因为地质情况而不尽相同。在这样的条件下,煤矿公司需要针对采煤工程的实际情况运用相应的采煤工艺与采煤技术进行采煤,提高煤矿开采的效率与质量。
关键词:煤矿采矿工程;采矿工艺;技术
1 煤矿采矿工程的特点
煤矿采矿工程的特点对采矿工艺与技术的选择具有决定性作用。煤炭资源在大自然中的赋存条件复杂多变,不同的赋存条件下煤矿采矿工程具有不同的特点。将煤矿采矿工程的特点总结归纳如下:
1.1 煤炭资源的不可再生性
煤炭资源的生成周期决定了煤炭资源的不可再生性,大自然中的煤炭储量是相对固定的,若无序、无限开采则煤炭资源将面临枯竭。根据煤炭资源的不可再生性,必须有计划地进行开采,并选择最优的采矿工艺与技术,避免造成资源浪费。
1.2 采煤作业的专业性
采煤作业是在一固定区域根据煤炭赋存的地质条件,采取适当的采矿工艺与技术实现将煤炭资源采出的目的。采煤作业的空间条件是无法改变的,而空间严重制约了煤炭的可采性,因此,采煤作业必须由具备专业知识和经验的技术人员进行指导,如此,才能在保证安全的前提下进行合理开采。
1.3 采煤作业的危险性
中国大部分煤炭资源赋存于地下深部,必须采用井工开采。井工开采受诸多不安全因素的威胁,如瓦斯、煤尘、水灾、有毒有害气体等。若井下发生事故,则会给作业人员和生产矿井带来极大的损失。且近年来,随着浅层资源的枯竭,开采深度日益增加,面临的不安全因素更多。可见,煤炭开采是一项危险性较大的工作。
1.4 采煤作业的流动性
采煤作业的流动性主要是指作业人员的流动性。大部分煤矿所在地偏僻,且随着中国产能结构的优化,煤炭资源需求量也在下降,一些小的煤炭企业无法按时足额支付工资,这些都造成大量具有丰富经验的技术人员的流失,给煤炭行业带来一定的损失。
2 采矿技术所彰显的作用
众所周知,在我国煤炭资源提供了源源不断的动力,但是这种资源属于不可再生资源,如果过分的开采,不合理的挖掘,会导致资源稀缺或者破坏环境的现象,另外,煤矿资源所处的地理位置具有一定的特殊性,埋藏的附近有很多煤气层,如果不采取合理的采矿方式,很容易导致安全隐患出现。所以采矿技术变得尤为重要,它可以避免这些风险,更好地推进采购质量提升以及采矿效率的提升,因为我国的采矿行业大小企业较多,对于危险因素不能合理的考虑,不仅仅在采矿的过程中造成资源浪费的现象,也使整体的效率下降。任何工作的开展都具有不确定性,对于采矿行业来说也是如此,虽然事先做好了充分的准备,一旦进行实时的开采,便会出现许多突发性的问题,对于这些问题采取合适的解决方案,一些地段的煤层厚度变化起伏较大,要根据现实情况采取合理的采矿方案,如果在采矿的过程出现突发性的问题,也要给予合理的解决方案,避免不确定因素的出现,另外在采矿的过程中也要进行多方面的探讨,选取科学的采矿方案,提供更好的理论支持与技术保障。
3 煤矿采矿工程中主要采煤工艺与技术
3.1 综合机械化采煤技术
在煤矿开采工程中,综合机械化开采技术起着非常重要的作用,通常大部分的机械设备都可以具体而全面地完成落煤、装煤、运煤等工作,在煤炭开采过程中采用综合机械化开采技术可以提高煤炭开采效率,还能适当降低煤矿采矿工程的难度,使相关工作人员的安全更有保障,目前有不少种类的采煤工艺与采煤技术都在发挥着作用,但综合机械化采煤技术的地位仍然不可替代,现今已经在全国大范围内推广。综合机械化采煤技术可以说是采煤技术的一大变革,其工作具有高产、安全、高效以及低能耗的优点,在采煤工作面的采煤工作和顶板管理工作中,综合机械化采煤技术可以实现各个工序的机械化,简化了开采流程,提高了矿井采煤工作的效率。综合机械化采煤技术主要分为割煤、运煤、工作面支撑与采空区处理三个流程,采煤可以在煤炭开采的整个过程中起到最关键的作用,经常使用滚筒采煤机和刨煤机来采煤,由于许多煤层底板有一定的高度变化,滚筒采煤机更适合这种情况下的煤炭开采;截煤完成后,运煤,截煤完成后,采煤机直接装载到刮板输送机上,再通过输送机进行运煤;工作面支护和采空区治理是采用高压液体支架和动力液压支架对工作面进行支护,以保证采空区治理工作的顺利开展。
3.2 普通机械化采煤技术
一般机械化采煤技术是一种传统的机械化采煤技术,采用这种技术进行采煤,所有落煤、装煤等工序都是同时完成的,在普通机械化采煤技术中,主要使用单滚筒采煤机和双滚筒采煤机采煤。普通机械化采煤技术的特点就是能够将采煤和装煤这两道流程简化,采用滚筒式采煤机来完成,使得在工作面的采煤工作实现机械化,使得采煤工作的产量大大提高。与综合机械化采煤技术相比,普通机械化采煤技术的设备投资减少了65%左右,大大降低了采煤成本,但其回撤工作以及支架的架设等方面无法实现机械化,仍需要人工劳动力,顶板管理效果也比较不佳。通常来说,普通机械化采煤技术的开采成本很低,但这种采煤技术很容易受到地质情况的影响,不能用于地势起伏较大的地区,可以将煤矿综合机械化开采技术应用于地质没有规律、地势起伏较小的地区,由于普通机械化采煤技术在采煤过程中的工艺流程比较简单,生产设备的过程也很容易,因此,可以在中小型工作面内使用普通机械化采煤技术进行煤矿的采集。
3.3 爆破采煤技术
爆破开采技术是在长壁工作面采用破煤、装煤、人工装煤、输送机运煤、单柱爆破支护的开采技术。爆破采矿技术在实际应用中主要分为三个步骤:第一,要完全保证爆破落煤时的精准度,也要确保爆破不会对顶板与运输机机体造成破坏,争取在尽量使用少量炸药的情况下还能保持爆破落煤的效果,要注意在提前核实好位置安放炮眼,提高爆破的成功率;第二,要利用爆破的方式将落下的原煤及时装到运输机上,由于原煤的量非常大,通常需要相关工作人员进行原煤的装运;第三,要事先将整个采空区准备好,然后再让在采空区的整个支护过程中,总是保证有足够的空间,在特殊情况下可以采取单支柱以及密集支柱的方式来进行支护。爆破采煤技术的设备成本较低,操作极易上手,也不会受到地质情况的影响,但爆破采煤技术的开采效率相对较低,技术整体的劳动强度也较大,可以选择在地质构造相对复杂的地区利用爆破采煤技术进行煤矿的开采,随着现代技术的不断更新,爆破采矿技术将发挥越来越重要的作用。
结束语
总的来说,我国对于煤炭能源的需求还在逐年增长,相关采矿工艺的提升对于采矿效率也起到了不可小觑的影响,对于相关工艺也要进行积极的创新和研究,根据现实的情况采取合理的解决方案,虽然我国的采矿工艺取得了相应的成果,但是也要虚心借鉴国外优秀经验,制定相关的措施,加大整体研究力度,以企业人才素质提升整体的工作效率。
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作者简介:
黄文勋(1974-),男,宁夏灵武人,2007年1月毕业于宁夏回族自治区广播电视大学采矿工程专业,助理工程师,现任国家能源集团宁煤公司任家庄煤矿洗煤厂厂长。