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8luckymore8
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煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。下面我给大家分享煤矿开采技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

浅议煤矿开采技术

[摘 要]我国煤炭资源储量丰富,据不完全统计,我国煤炭总储量在9000亿吨以上,含煤面积55万多平方千米,而且煤种齐全,我国一次性能量消费结构中,煤炭占75%以上。从煤中可以提取二百多种产品,因此煤炭工业发展的快慢,将直接关系到我国社会主义经济建设。煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。发展多层次、多样化的采煤工艺,具有重要的意义。

[关键词]煤矿 采煤工艺 控制技术 开采

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0130-01

1 简述矿井开采

矿井开拓通常以井筒的形式分为竖井开拓,斜井开拓,平硐开拓和综合开拓。采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。

竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下,开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中,再装入竖井箕斗从井下提升上来;斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机,人员和材料用轨道车辆运输;平硐是一种水平或接近水平的隧道,开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处,常随着煤层开掘,它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。

煤层在形成时,一般都是水平或者近水平的,在一定范围内是连续完整的。但是,伴随着地壳的运动,煤层的空间形态发生了变化,形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。采煤需要注意煤层的走向、倾向和倾角。

矿井开拓的主井和运输巷道等都需要长期支护,可以采用砌碹支护,架拱支护,架蓬支护,锚杆支护,锚喷支护,锚网喷支护,锚索支护,金属拱形支架支护,料石支护,钢筋混凝土支护或者几种支护形式并存形成联合支护。采掘工作面需要临时支护,通常采用的方式有打点柱、液压支柱支护、木支柱支护等。采煤一般都采用后退式采煤,边采边加强支护。

2 采煤方法

开发煤矿高效集约化生产技术手段,建设高产高效矿井。研究开发各种环境条件下的高效、可靠的采煤装备和工艺;简单、高效、可靠的生产系统和开采布局;生产过程监控与有效管理等相互适应的成套开采技术,以提高开采技术水平和机械化程度。

开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层现代开采技术”

硬顶板控制技术。研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板处理技术,直接顶能随采随冒,提高顶煤回收利用率,基本顶能按照合理�距垮落,有利于顶煤破碎,保障工作面推进安全、顺利地进行。

硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支撑压力小的硬厚顶煤的迅速处理技术,包含高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,以提高顶煤回收利用率。顶煤冒放性差、块度大的综合开采成套设备技术,有利于顶煤破碎和顶板控制,同时有利于液压支架的放置,为布置输送机提供便利。

两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,采用合理的综放开采回采工艺、优化工序、缩减放煤时间,提高工作面的推进度,实现高效高产。

宽煤巷锚杆支护技术,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机的使用,从而有效提高工作面产能。

缓倾斜薄煤层的长壁开采

主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。

缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采

应进一步加强完善支架结构及强度,加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)产高效指标的差距。

各种综采高产高效综采设备保障体系

要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架―围岩”系统、采掘运设备进行监控。进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的 “油-磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

3 深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;主要任务:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

4 “三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术;研究与应用各种充填技术和组合充填技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备等关键技术。

5 优化巷道布置,降低矸石排放

改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系,从而实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最佳匹配。

6 采场围岩控制技术

进一步完善采场围岩控制理论

用科学合理、优化高效的岩层控制技术来确保开采的安全、高效、低成本为目标,要通过总结经验,深入研究各种煤层地质及开采条件来实现。

研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术

目前,主要应用的是高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术, 由于这些技术工艺复杂、成本高,所以需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这一问题。

放顶煤开采岩层和支架――围岩相互作用机理

研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架――顶煤――直接顶――基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的路径。

支护质量与顶板动态监测技术

在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,需要进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜的放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

冲击地压的预测和防治

通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理,进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥控测量和预报技术。

研究开发新型的支护设备

研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统。

7 小煤矿技术改造和机械化开采技术

对小煤矿进行合并重组,淘汰落后生产技术和生产设备,提高平均单井规模和技术水平,开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备,改进小煤矿的采煤方法和开采工艺,提高采煤工作面的单产和工效。

总结,提高煤矿资源开采水平,充分利用资源,选择合理的采煤开拓方法,保障安全生产,提高企业效益。

参考文献

[1] 郭靖.煤矿开采技术[M].山西人民出版社.2010

[2] 戴绍诚.高产高效综合机械化采煤技术与装备[M].煤炭工业出版社 1998.

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不说客套话

采矿工程中存在的安全问题及应对措施论文

0引言

随着社会经济的不断发展,对煤矿资源的需求量也日益增加,但传统的开采模式技术设备不够完善、开采水平低、安全管理不足等因素造成矿难的发生,导致产生人员伤亡、环境破坏、经济损失及设备损坏等不容忽视的问题,

1中国采矿工程的现状

中国经济发展过程中对矿产资源需求量不断增大,但现有采矿技术中存在一些弊端,使资源得不到合理利用,产生浪费,对采矿工作人员人身安全也造成了威胁。与国外发展中国家相比,中国的矿产资源储备量大,但开发利用效率却并不理想,受人员管理及开采技术的局限性影响,采矿工程没有得到预期进步。由此可见煤炭资源开采使用环节中采取安全防护措施的重要性。为满足经济发展对资源的需求量,需制定一套科学严谨的采矿工程发展计划,并对现有生产环节中存在的弊端进行改制,以安全为前提逐步提升资源利用率。在技术创新研发过程中管理人员要明确工作的核心部分,针对现有安全问题探讨应对措施。对矿区做出全面调查,在问题发生前制定防范对策,可降低事故造成的损失,是中国采矿工程发展的正确选择。煤炭行业薪资水平与劳动量不成比例,造成技术型人才的流逝,生产设备使用年限久远且得不到及时更换,均为采矿工程带来了安全隐患。因此中国采矿工程应注重人才培养,通过技术手段来实现高生产率、高经济效益,将原有体制中存在的弊端作为研究对象,将理论与实践相结合,探讨出具有长远发展价值的安全制度,推动采矿工程发展壮大。

2采矿工程中存在的安全问题分析

采矿工程中的技术问题

技术水平低下是采矿工程中存在的主要问题。采矿工程规模各不相同,一些小矿井为节省生产成本仍使用落后的技术手段,不但效率低,对于开采阶段出现的安全问题也缺少防治对策。虽然在理论中完全可实现自动化控制生产,但实际开展时所执行标准却得不到统一。技术问题体现在以下两方面:a)工作人员专业知识储备量不达标。现有从业人员多数没有接受过采矿知识培训,作业只能依靠经验来判断设备故障原因,对矿井情况了解不足便盲目开展任务[1];b)设备使用检修问题。电气设备与机械设备使用一段时间后需进行检修,采矿工程现场并没有将这一制度落实,设备严重磨损,很难保障生产环节安全性。对矿产地质勘探不足导致部分资源被浪费,受技术水平影响,对已存在的采矿场也不能做到深入开采,当资源剩余量小时便被遗弃。

采矿工程中的安全问题

采矿工程由众多环节组成,安全问题一直影响着生产效率与经济收益。地下矿产资源开采需修筑矿井,工作过程中人员全部井下作业。在进行作业时要注意以下关键问题:

a)电气设备使用安全。采矿由自动化设备完成,此外井下照明系统也需用供配电,在对线路进行设计时往往会忽略了用电系统的总功率,只优化局部系统。多个设备共同运转便会超出线路荷载,导线温度升高后引发系统短路,严重者还会发生火灾事故。工作人员在导通与断开设备时没有遵从安全守则,缺少静电防护措施,也是引发电气事故的原因之一[1];

b)开采方案的确定。矿产资源种类不同,其相应的生产技术也不同,在制定规划时还应参照矿质层深度来进行。随着开采深度增加,需对松软地质层进行加固处理,避免发生坍塌事故,造成人员伤亡。虽然国家明确规定采矿工程中的安全标准,但事故仍有发生,均由安全防护措施不到位造成;

c)地下采矿中常见的安全问题。瓦斯会在开采过程中源源不断地涌出,若井下通风情况不达标,工作人员吸入瓦斯后会发生中毒反应,严重者还会危及到生命安全。当瓦斯聚集量增大没有及时排出,同样会引发爆炸事故。地下水渗透、岩石掉落等问题在采矿工程中时有发生,引发的安全问题会使工程终止。

3采矿工程中存在问题的解决办法

为解决以上几点问题可采取以下措施。

提高采矿工程技术

采矿工程首先要提升的是人员技能水平。可通过培训、考核等途径来实现,帮助工作人员将理论知识与实际生产相结合。采矿环节安全性单纯依靠人员技能水平很难保障,还要注重先进设备的引用,对使用中的设备定期检修,发现磨损严重的零件要及时修理,修理得不到改善可将其更换,保障使用阶段安全性。开采前要严格区分设备作业与人力作业,做好配合衔接,涉及到电气设备使用时要做好防火处理,对供电情况进行检测,设备同时运转时不可超出供电系统荷载能力。可指派技术人员到国外矿产开采企业培训学习,将先进技术引入国内,可帮助管理人员发现生产模式中存在的弊端,方便及时做出整改。此外还要合理调动人力资源,对员工档案进行保存,并做出适当沟通,理解员工所擅长的技术工作,可避免造成人才浪费。设备选择要结合开采实际需求,在作业之前要对矿产区域做出详细调查,确保资源得到合理利用,以免发生浪费现象。此外采矿工程周边基础设施建设也要达到使用标准,包括运输公路的修筑情况等,可为矿产输送提供安全保障。在培养技术人员的同时不要忘记采矿理论的'创新与吸取实践经验,只有理论创新才能不断地指导技术创新,这样才能培养一批采矿工程的专业性人才。

解决采矿工程中的安全问题

a)在采矿工程中要坚持安全第一。这不仅要求所有采矿作业人员自身具有安全意识,同时与采矿工程相关的人力、物力、设备,生产等方面都要优先满足安全需求,否则就限制生产;

b)采矿工程中主要领导要对安全进行全面检查与负责。无论是采矿工程的主要管理者还是作业人员负责人,都要积极贯彻关于安全生产的相关文件与规定,并以这些安全文件为指导来加强采矿区安全建设;c)积极预防安全问题。要做到预防首先要熟悉造成矿井发生事故的相关因素,并对易发生事故的地点和原因进行详细分析,预先制定安全计划和防止措施。此外,还要运用科学的管理方法,创造一个卫生、舒适的生产环境,并制定相关采矿工程生产规定和安全细则,以保证在安全的条件下提高采矿效率;

d)最重要的是要对发生安全事故矿井的管理者给以严厉惩罚,并对已发生事故的原因进行科学分析,为以后的采矿作业提供安全数据和信息。

生态保护是保证矿产资源可持续发展的主要途径

在采矿工程进展过程中,应注重对生态环境的保护。资源开采是一项长期发展的工程,资源形成周期十分漫长,因此要合理利用并采取保护措施。对周边环境进行保护可避免现存资源被破坏,工程与自然界之间存在的主要矛盾是地面植被问题,开采需在地表钻井,植物种类也因此而减少,土壤得不到保护会逐渐荒漠化,不利于地区平衡发展。采矿后矿区处理问题也应得到重视,对地下空洞进行回填,否则在发生地震灾害时很容易坍塌。采矿工程技术人员应加快科学发展策略的研究,对现有生产模式进行反思,制定出可持续发展战略,可降低安全事故发生的几率,推动地方经济进步,也能使资源开采技术得到提升。

4结语

解决矿业中普遍存在的各种问题,关键在于人才引进和培养。人才决定技术,人才决定理论,要想推动采矿工程摆脱现有桎梏,就需要每位采矿工程研究人员不断研究创新采矿工程理论,并以此为指导提高采矿技术,更好地发展采矿业。同时配合相关的国家规章制度管理和基础设施的完善,中国矿业工程中存在的一系列问题必然会得到妥善处理,采矿业也会随之不断发展。

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