煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)研究

時間:2022-09-15 10:19:56

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煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)研究

隨著煤礦產(chǎn)量的日益增多,為了提高煤礦的開采效率,就要改進(jìn)煤礦的生產(chǎn)技術(shù)和采礦的方法。同時,如果沒有選擇合適的煤礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法,對煤礦開采工作的順利開展也會產(chǎn)生很大的影響。煤礦開采企業(yè)需要根據(jù)煤礦井下的實際情況對生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法進(jìn)行合理的選擇,更好地確保生產(chǎn)的安全性、可靠性和高效性。

1煤礦井下采礦的現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代化和智能化步伐的加快,采礦方法逐漸向著生產(chǎn)集中、規(guī)模化的方向發(fā)展,先進(jìn)的采礦生產(chǎn)技術(shù)與采礦方法逐漸涌現(xiàn)出來,大大提高了采礦的效率,采礦產(chǎn)業(yè)逐漸成為國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中的重要部分。但是,目前煤礦井下采礦過程中仍存在很多問題。

1.1地表塌陷

如果采用崩落采礦法對礦石進(jìn)行回采,崩落上部礦巖會對回采的空間進(jìn)行填補(bǔ),這樣就會導(dǎo)致地表塌陷。如果回采時采用空場采礦法,需要留下足夠的采空區(qū)。采空區(qū)會對巖體中的應(yīng)力進(jìn)行重新分配,在采空區(qū)的周圍會產(chǎn)生應(yīng)力,進(jìn)而產(chǎn)生地壓,這就會導(dǎo)致空區(qū)頂板以及礦柱發(fā)生不同程度的扭曲、破損,使頂板脫落,地表發(fā)生坍塌。無論是發(fā)生何種類型的坍塌,都會對地表和周圍的植被產(chǎn)生不同程度的破壞。

1.2廢料排放

煤礦井下采礦系統(tǒng)說到底是資源開采與廢料排放的過程。環(huán)境中的廢棄物最主要的來源就是采礦活動。煤礦井下開采活動中出現(xiàn)的尾砂、廢棄石塊、粉塵和廢渣,對環(huán)境造成了很大的破壞,大概占到工業(yè)固體廢棄物排放總量的85%。當(dāng)下的煤礦井下采礦模式已經(jīng)對環(huán)境造成了很大的破壞,與我國可持續(xù)發(fā)展的要求不符合。

1.3安全隱患

礦床開采的過程中產(chǎn)生的采空區(qū)、廢石區(qū),處理不當(dāng),就會埋下很大的安全隱患。采空區(qū)很容易導(dǎo)致煤礦井出現(xiàn)塌陷,產(chǎn)生滑坡等災(zāi)害;廢石區(qū)很易引發(fā)泥石流等事故,這對人們的生產(chǎn)生活造成了很大的威脅,同時帶來了難以估計的損失。

2煤礦井下的采礦生產(chǎn)技術(shù)

2.1采場圍巖控制技術(shù)

采用現(xiàn)代的技術(shù)對采場圍巖控制理論進(jìn)行改進(jìn),對于提升煤礦開采的效率和質(zhì)量都有非常重要的現(xiàn)實意義。從煤礦開采的經(jīng)驗來看,地質(zhì)情況的準(zhǔn)確勘探與現(xiàn)代化理論、分析方法和技術(shù)都有很大的關(guān)系。當(dāng)煤礦開采區(qū)采場圍巖不穩(wěn)定時,可以采用采場圍巖控制技術(shù)。當(dāng)作業(yè)環(huán)境的地質(zhì)條件不穩(wěn)定時,就會對工作人員的安全造成威脅。將現(xiàn)代的開采理論和現(xiàn)代化計算機(jī)測量技術(shù)結(jié)合起來,就能夠?qū)Φ刭|(zhì)構(gòu)造進(jìn)行精確測量,準(zhǔn)確觀測到巖層的實際情況,所以要對采場圍巖控制技術(shù)進(jìn)行完善,對煤礦場的巖層進(jìn)行整體把握,提高煤礦開采的安全系數(shù)。破碎巖層頂板和堅硬巖層頂板是煤礦井頂板的兩個主要分類。在實際的煤礦開采過程中,需要根據(jù)井頂板的實際來選擇合理的巖層控制技術(shù),降低煤礦開采的成本。傳統(tǒng)的處理巖層頂板的方法就是采用高壓注水的方法,不僅耗資大,操作麻煩,而且對實際的開采工作不利。對傳統(tǒng)的處理方法進(jìn)行技術(shù)上的改進(jìn)與創(chuàng)新非常有意義。所以需要進(jìn)一步對新技術(shù)、新工藝進(jìn)行研發(fā)。目前,我國對煤礦井下的開采工作的研究還不到位,在今后的工作中,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)研究,選擇合理高效的開采技術(shù),提升煤礦井下的采礦效率,更高效、更安全地開展采礦工作。

2.2深礦井采礦技術(shù)

深礦井開采技術(shù)的工作主要是對深井進(jìn)行布置、確保深井的安全、開采礦壓的控制以及沖擊地壓防治。當(dāng)下的深礦井采礦技術(shù)還不完善,在選擇這項技術(shù)前,要先對深礦井進(jìn)行實際情況的勘測,了解深礦井的應(yīng)力場的分布情況和地質(zhì)條件。當(dāng)下,深礦井開采技術(shù)需要研究的重點(diǎn)是深井圍巖的狀態(tài),應(yīng)力場的分布特點(diǎn),深井作業(yè)環(huán)境的改變,深井高效開采的相關(guān)技術(shù)手段。

2.3巷道布置采礦技術(shù)

巷道布置采礦技術(shù)在煤礦井下的開采技術(shù)中相當(dāng)重要,因為巷道的布置情況直接影響到煤礦開采的進(jìn)展情況,影響到煤礦的開采費(fèi)用。加強(qiáng)巷道的優(yōu)化布置,能夠?qū)γ旱V生產(chǎn)技術(shù)、開采技術(shù)、煤礦條件進(jìn)行有效整合,使一些物質(zhì)不必運(yùn)出礦井,能夠有效減少生產(chǎn)環(huán)節(jié),提高生產(chǎn)效率。因此在實際的考察過程中,要對巷道的布置進(jìn)行合理的安排,這樣才能降低采礦的成本,提升煤礦的生產(chǎn)效益。要對巷道布置采礦技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn),將巷道的作業(yè)環(huán)境與采礦技術(shù)結(jié)合起來,縮短采礦時間,降低采礦的費(fèi)用。

2.4高效集約化生產(chǎn)技術(shù)

在進(jìn)行采礦的過程中,高效集約化的生產(chǎn)技術(shù)是必不可少的,這就要求在采礦工作的時候要牢牢把握生產(chǎn)集中這一中心,牢牢把握效率提高這一目標(biāo),以研究出更多、更好的設(shè)備和工藝。在實際的開采中,高效率的生產(chǎn)技術(shù)還會和高可靠性、高效率的生產(chǎn)系統(tǒng)緊密結(jié)合,進(jìn)而形成一套完整的技術(shù),同時要對生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn),根據(jù)實際情況對設(shè)備和工藝進(jìn)行改進(jìn),從而最大限度地擴(kuò)大生產(chǎn)技術(shù)的使用范圍,從而更好地保證采礦生產(chǎn)技術(shù)的高度機(jī)械化。

2.5“三下”采煤技術(shù)

“三下”采煤技術(shù)是提升相近材料模擬和模擬數(shù)值運(yùn)算,研究地表下陷規(guī)律和上覆巖層的運(yùn)動規(guī)律,研究建筑物保護(hù)和地表水開采,并對控制沉降的重要技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)研究,結(jié)合組合充填技術(shù)的使用,對煤礦開采區(qū)域周圍的房屋進(jìn)行穩(wěn)固或者重新建造,選擇合適的房屋保護(hù)的一種開采的技術(shù)。

3采礦方法的選擇

為了不斷提升煤礦井下采礦的效率和質(zhì)量,就要對開采煤礦的技術(shù)、設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,選擇合理的采礦方法,提高煤礦井下采礦工作的安全性,保證采礦工作的順利開展。首先就要對煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行選擇,分析采礦的具體實際,對所選擇的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),提高采礦生產(chǎn)技術(shù)的利用效率,更好地滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。當(dāng)煤礦井下的開采區(qū)域具有明顯的硬煤層或者硬頂板的相關(guān)特點(diǎn),就要根據(jù)煤礦井的具體實際選擇相應(yīng)的硬煤層處理技術(shù)或者硬頂版控制技術(shù),并將技術(shù)與采煤的工藝緊密結(jié)合加以利用,就會自然而然形成一套完整高效的現(xiàn)代化工藝。當(dāng)開采的煤礦屬于緩傾斜長壁薄煤層時,應(yīng)當(dāng)選擇功率大、可靠性高的采煤機(jī),要選擇能夠?qū)γ簩拥姆€(wěn)定性加固的合適的采煤機(jī),這樣才能充分發(fā)揮出采煤機(jī)的作用,同時也需要根據(jù)薄煤層的具體實際對煤礦的采礦技術(shù)進(jìn)行合理選擇。只有不斷提高煤礦開采的機(jī)械化程度,才能真正實現(xiàn)煤礦井下開采的高效率,這就要求使用符合標(biāo)準(zhǔn)化要求的設(shè)備,同時建立完整的保證體系,采用合適的支架設(shè)備對礦井圍巖進(jìn)行穩(wěn)固,同時還應(yīng)當(dāng)選用合適的監(jiān)控設(shè)備對圍巖的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控,并對采煤機(jī)的工作狀況進(jìn)行監(jiān)督,不斷完善液壓信息,并對液壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)加強(qiáng)檢測和診斷工作,全方位提升煤礦井下的采礦效率。

4小結(jié)

實現(xiàn)采礦過程的連續(xù)化、規(guī)模化與智能化是煤礦井下采礦技術(shù)未來發(fā)展的主要方向。礦產(chǎn)資源對人們的生產(chǎn)生活有著非常重要的現(xiàn)實意義。隨著開采量的日益增多,煤礦井下采礦過程中,應(yīng)當(dāng)選擇科學(xué)先進(jìn)的的生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法,保證煤礦開采的安全性和有效性。

作者:張鵬飛 單位:山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)