煤矿采掘中的采矿工艺方法探析

煤矿采掘中的采矿工艺方法探析

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摘要:在社会经济不断发展的带动下,社会对煤矿能源的需求量越来越高。要在保证煤矿采掘的质量和数量的同时,如何确保生态环境不会因为过度采掘而遭到破坏是目前需要加以重视的问题。只有保障生态环境不受到破坏,才能促进煤矿产业的可持续性发展,其中,煤矿采掘技术起到关键性的作用。基于此,对于煤矿采掘的工艺与方法进行分析具有重要的现实意义。

关键词:煤矿采掘;采矿工艺;采矿方法

1导言

近年来,不断发展的社会经济使人们对煤矿资源有着越来越大的需求,所以煤矿采掘中科学有效的采矿工艺和方法能够使煤矿资源的生产效率进一步提高,使生产质量得到保障。不过从现如今的煤矿采掘状况能够看出,较多问题存在于采矿工艺的运用过程中,对煤矿开采的安全性和效率性造成严重影响,甚至对我国煤矿产业的发展造成一定阻碍。

2煤矿采掘技术应用存在的问题

2.1研究深度不足

在应用煤矿采掘技术的过程中,相关企业依旧存在数据管理和研究流于表面的问题,因为对生产领域的研究并不深入,就会出现相关部门对煤矿分布规律掌握不清晰的问题及出现管理盲目性的问题。另外,因为地质条件较为复杂,且应用条件不同,使得勘测技术的选取存在差异,若是不能对研究内容进行深度分析,就会出现技术结构和运行需求不相符的问题,造成企业和国家资源浪费。

2.2管理水平较低

对于煤矿日常采掘工作而言,由于涉及因素较多,因此工作系统性和综合性较高,且多数任务都是井下作业,这就需要相关部门建立有效的管理机制。但是,实际管理工作质量却并不能尽如人意,现代化技术应用效果和基础技术结构的失衡,也导致采掘作业质量和应用效率失衡的问题出现,不仅会影响企业经济效益,也会对社会效益产生制约。

2.3中小型矿井数量较多

我国矿产资源较为丰富,使得煤矿企业数量也在增多,但是,中小矿井居多,大规模的矿井数量却十分有限。在一些小型矿井采掘工作中,应用新技术和设备予以应用,采掘过程若是不能够建立有效的应用体系,就会出现企业资金浪费的现象。另外,我国煤矿企业自主研发的先进的采掘技术体系和设备相对较少,很多都是引进国外技术,这就使得成本有所增加,在小型矿井中应用会导致资源和资金的浪费。值得一提的是,在我国,依旧存在煤矿企业高效集约化发展水平受限的问题,规模化煤矿企业技术以及设备垄断问题较为严重,也会制约经济效益的增长。

3煤矿采掘中的采矿工艺

当前在实际煤矿开采过程中存在较多的开采方式,其中常见的开采种类包括:露天矿开采、极倾斜煤层开采、井下式开采等。在不同的具体情况中采用不同的开采方式,每种方式有其独特的效果与优势,因此在选择实际挖掘开采方式时,要结合开采需求、条件环境、经济要求、实际情况等进行合理的选择与应用。

3.1露天开采

在煤炭开采的过程中,常见的挖掘方式是露天煤矿的开采。这种开采方式主要是指开采挖掘煤矿时,将井田以水平层级的方式进行划分,在此基础上自上而下进行资源的开采,逐层挖出煤炭资源。在进行实际开采时,主要是由施工人员配合机械作业,先进性岩石结构层的松土随后分划岩煤形状层,最后利用设备对煤炭资源进行运输,将其放置指定位置,在实际开采的过程中,采用露天的开采可避免空间结构的局限,可依据较低的生产成本作业较大的工作范围,但是其缺点时工作量较大设备使用繁复,具有高危险作业的特点,因此对施工人员的专业性、技术性要求较高。同时值得注意的是,此方式虽有较高的生产效率,成本节约性好,但是会造成严重的资源浪费与环境破坏,并且会占用大量的土地面积,干扰土地的利用率,严重制约可持续发展,与我国的发展政策理念相违背。

3.2井下开采

另一种常见的煤炭开采技术为井下开采,这主要指在挖掘煤炭的过程中,在煤层铺设一定的倾斜角,以水平开采的主要方式进行煤矿的挖掘。此方式需要建立对矿区的合理分层划区基础上,以不同区域的实际特征与特点进行采矿作业。以此保证开采工艺与施工实际相符合,提升煤炭开采的高效率并保证施工质量。当前常见的井下作业方式包括水采方式与旱采方式,在施工选择时,还需根据施工的实际施工环境进行优化选择。井下开采有效的降低了施工的成本消耗,并缩减了施工周期,有利于提升施工效率,但是难以保证井下作业的安全性,因此在采用此方式时必须要充分重视施工人员的人身安全,培养其安全责任意识,尽最大限度避免井下开采的危险性,提升作业的安全效率,防止出现安全隐患。

3.3极倾斜煤层开采

当进行煤矿露天开采、井下开采时挖掘倾斜角超过45度以上时,又被称为极倾斜煤层,其开采过程中极易发生坍塌、不稳定、难操作等安全性问题,因此,在实际的开采过程中应当以合理划分煤层为基础,再逐步的将其走向加长,对各个开采挖掘生产环境进行严格监督与管理,对其设备进行把控,以保证煤矿开采具有较高的安全开采价值,最终保证煤矿开采挖掘的顺利性、安全性。

4煤矿采掘中的新技术和新工艺

4.1刨煤机采煤法

生产煤矿的效率可以因刨煤机采煤法得到一定程度上的提升,如果将刨煤机采煤法应用于中等煤层的开采,该种方式具有非常明显的优势。刨煤机刀截面的深度可以达到煤层的250mm,在刨煤机与输送机的共同作用下,可以实现智能化开采模式。另外,通过智能驱动系统与支架控制系统的有效配合,还能够有效实现自动化开采。将刨煤机与传统的滚动采煤机相比较,其突出的特点是操作流程简单方便,在铠装工作面上,刨煤机导轨的焊接操作同样适用,使工作面的滑行作业在割煤工作中实现。

4.2小阶段爆破落煤采煤法

这种方式适用于两种情况,第一种是工作面开采倾角超过40°,另一种是煤层厚度在3.5~7.5m之间。在使用该方法前,需先对煤层进行区段划分。这种方式在实际操作过程中不需要工作人员参与,危险系数较低,同时能有效提升工作效率。但也存在一定的缺陷,如煤矿回收率较低,且开采通风性较差,难以对风流进行分配。

4.3炮采放顶煤法

目前,炮采放顶煤法主要应用在厚度5m以上的倾斜或煤层倾斜的开采过程中。顶梁、支柱是该种方式应用时主要依靠的两个部分,通常情况下,会通过弹簧连接滑移顶梁上的前、后梁。同时,还有2~5个液压单体柱可以作为支架支柱,在后梁末端对尾梁进行安置,然后在前梁前端安置挑梁,支柱的稳定性以及安全性在很大程度上得以提升,为进一步提升支架的实用性,同时降低施工的成本,还能够对支架进行移动或拆卸。

4.4伪倾斜的柔性掩护支架采煤法

在伪倾斜的柔性掩护支架采煤法的应用中,煤层倾斜角的大小决定着工作面区段的高度,想要采煤工作面的倾斜角可以稍微减小,需要利用伪倾斜的柔性掩护支架得以实现。而开采效率的高低,完全取决于煤层倾斜角的大小,因此,在应用掩护支架采煤法时,需要确保科学性、合理性,不仅能够更加提升工作人员在采掘工作时的安全性,同时能够节省一定的人力成本,进而避免煤矿采掘工作进程受到影响,提升煤矿采掘效率。

5结束语

总之,当前部分企业在发展的过程中不断的摸索,实现一系列的开采工艺创新与改革。引进先进的生产技术与设备,有效的提升了煤矿开采挖掘的质量,并实现对开采过程中问题的优化解决,加强了煤矿开采的安全性与经济效益性。不仅如此,在未来的发展过程中,煤矿开采应当密切结合国家资源的发展现状与策略,制定合理的开采方案,实现在保护资源的前提下,提升企业的经济收效,保证煤矿开采的可持续发展。

参考文献:

[1]任建华.试论煤矿采掘中的采矿工艺及采矿方法[J].中国高新技术企业,2017(4):150-151.

[2]张钢举.煤矿采掘中的采矿工艺方法[J].技术与市场,2017,21(12):107,109.

[3]尹巨生.煤矿采掘中的采矿工艺及方法[J].技术与市场,2017,21(8):153,155.

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