摘 要:在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下,社會(huì)對(duì)于能源的需求不斷增加。對(duì)于我國而言,遼闊的土地使得煤礦資源的儲(chǔ)量極其豐富,且種類齊全,可以充分滿足社會(huì)發(fā)展的需求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新的設(shè)備和技術(shù)在煤礦的開采中得到了廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了我國采煤技術(shù)的發(fā)展。文章針對(duì)煤礦開采中的井下采煤技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析,并對(duì)采煤方法的選擇進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:煤礦;井下采煤;特點(diǎn);方法選擇
前言
在經(jīng)濟(jì)全球化趨勢的影響下,我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展,逐漸實(shí)現(xiàn)了由農(nóng)業(yè)社會(huì)向工業(yè)社會(huì)的轉(zhuǎn)變。而工業(yè)的發(fā)展離不開相應(yīng)的資源和能源,就我國的能源儲(chǔ)備分析,煤炭資源成為了社會(huì)發(fā)展的主要能源,也因此推動(dòng)了采煤技術(shù)的發(fā)展。煤礦的儲(chǔ)備大多處于地表以下,絕大多數(shù)情況下需要進(jìn)行井下開采,在這樣的環(huán)境下,我國的井下采煤技術(shù)得到了迅速發(fā)展。
1 煤礦井下采煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過了長期的發(fā)展和演變,我國的煤礦井下采煤技術(shù)獲得了巨大的進(jìn)步和完善,極大地提升了采煤效率,保證了采煤的安全性和可靠性,也引入了大量的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,其成就可以說是極其輝煌的。但是,受經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資金、技術(shù)等因素的限制,目前我國的井下采煤技術(shù)仍存在不少缺陷和問題,需要及時(shí)進(jìn)行處理和解決。
1.1 整體水平較低
我國的煤礦井下采煤技術(shù)與國外先進(jìn)煤炭企業(yè)相比,整體水平偏低,主要表現(xiàn)在設(shè)備的制造、技術(shù)水平等方面,尤其在自動(dòng)化和智能化機(jī)械控制和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)方面,存在著較為巨大的差距。對(duì)于中小型煤礦企業(yè)而言,資金技術(shù)的缺乏使得其使用的仍是炮采的方式,工作面較短且安全性不高,效率低下。
1.2 機(jī)械化程度低
雖然大型煤礦企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了勘探、開采、運(yùn)輸?shù)囊惑w化,機(jī)械設(shè)備的使用率較高,但是對(duì)于中小型企業(yè)而言,在采煤、運(yùn)輸?shù)确矫娴募夹g(shù)設(shè)備整體偏低,機(jī)械化程度不高,不僅影響采煤效率,而且會(huì)對(duì)工作人員的人身安全造成一定程度的威脅。
1.3 安全性不足
一方面,是由于煤礦管理人員片面注重經(jīng)濟(jì)效益而忽視了安全防護(hù)工作,導(dǎo)致井下開采過程中出現(xiàn)大量的安全隱患;另一方面,在先進(jìn)安全設(shè)備的使用方面不夠重視,雖然認(rèn)識(shí)到了安全生產(chǎn)的重要性,也采取了相應(yīng)的預(yù)防措施,但是整體水平偏低,效果不夠理想。例如,在井下危機(jī)自救和避災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)方面,不夠清晰和明確;工作人員的個(gè)人防護(hù)裝備質(zhì)量低下;對(duì)于瓦斯等重大災(zāi)害的預(yù)警儀器不能滿足實(shí)際需求等。
2 煤礦井下采煤技術(shù)的特點(diǎn)
煤礦的開采技術(shù)可以根據(jù)煤礦儲(chǔ)藏的深度,分為露天開采和井下開采,而由于煤礦資源形成和發(fā)育的特性,在絕大多數(shù)情況下,都需要進(jìn)行井下開采。相比于露天開采,煤礦井下采煤技術(shù)具有更加突出的特點(diǎn),主要包括以下兩個(gè)方面:
2.1 技術(shù)難度高
首先,從煤礦的儲(chǔ)量分析,露天煤礦的儲(chǔ)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于井下煤礦,而由于井下采煤需要進(jìn)行相應(yīng)的勘探、爆破、打井、運(yùn)輸?shù)纫幌盗泄ぷ?,同時(shí)受開采環(huán)境的限制較大,技術(shù)難度較高。其次,在對(duì)井下煤礦進(jìn)行開采的過程中,需要全面分析開采地區(qū)的水文地質(zhì)和煤層分布狀況,并以此為依據(jù),制定科學(xué)合理的開采方案和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)開采的流程進(jìn)行細(xì)致分析。然后,在井下采煤過程中,容易受到各種因素的影響,威脅工作人員的人身安全,如地震、塌方、瓦斯泄露、積水、機(jī)械故障等,需要管理人員全面系統(tǒng)的進(jìn)行考慮。
2.2 開采方法的選擇性
煤礦的類型不同,分布不同,井下采煤方式的選擇也有所差異,對(duì)于開采效率的影響也有著較大的差異性。從目前我國井下采煤技術(shù)的發(fā)展形式看,比較常用的是長壁開采和放頂開采。伴隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和實(shí)踐的探索,井下采煤技術(shù)也會(huì)隨之得到改進(jìn)和創(chuàng)新,這就需要相應(yīng)設(shè)備和采煤方式的更新和完善,需要相關(guān)技術(shù)人員的努力。為了保證井下開采的準(zhǔn)確性,在開采前和開采過程中,需要采用定向鉆探技術(shù),對(duì)煤礦資源的分布進(jìn)行明確,隨時(shí)修正開采的深度和位置,從而提高煤礦開采的效率。
3 煤礦井下采煤技術(shù)的方法選擇
在對(duì)井下采煤技術(shù)進(jìn)行選擇時(shí),必須遵循幾個(gè)基本的原則,切實(shí)保證煤礦開采的順利進(jìn)行。首先,要堅(jiān)持安全性原則。在對(duì)井下煤礦進(jìn)行開采前,要根據(jù)相應(yīng)的法律法規(guī)以及煤礦生產(chǎn)的安全規(guī)范,對(duì)采煤方法進(jìn)行選擇,切實(shí)保證采礦工作人員的人身安全。部分私人煤礦在開采時(shí)一味注重經(jīng)濟(jì)效益和開采效率,忽略了安全性原則,往往會(huì)導(dǎo)致煤井坍塌事故的發(fā)生,造成人員的傷亡。其次,要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性原則。煤礦企業(yè)進(jìn)行煤礦開采活動(dòng)的根本目的在于謀取經(jīng)濟(jì)利益,因此要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性原則,結(jié)合煤礦的自身特點(diǎn),對(duì)井下采煤技術(shù)進(jìn)行選擇,提高煤礦的會(huì)回采率。
3.1 綜采技術(shù)
所謂的綜采技術(shù),是對(duì)綜合性機(jī)械采煤技術(shù)的簡稱,指在井下采煤過程中,實(shí)現(xiàn)開采過程的系統(tǒng)化和機(jī)械化、連續(xù)化,從而提高開采效率,降低勞動(dòng)力成本和勞動(dòng)強(qiáng)度,切實(shí)保障工作人員的人身安全。綜采技術(shù)需要大量技術(shù)設(shè)備的支持,如刨煤式采煤機(jī)、刮扳輸送機(jī)、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、液壓支護(hù)設(shè)備等。這種方法雖然對(duì)于技術(shù)和設(shè)備的要求較高,但是由于其自身極高的工作效率和生產(chǎn)量,使得其相對(duì)成本較低,而且操作簡單,安全性強(qiáng),是我國煤礦井下采煤技術(shù)的重要發(fā)展方向。不過由于其自身較大的局限性,只適用于技術(shù)條件和管理水平較高的大中型煤礦企業(yè),針對(duì)煤層儲(chǔ)備豐富、開采條件好的情況進(jìn)行。
3.2 普通機(jī)械開采技術(shù)
也就是通常所說的普采,其與綜采技術(shù)基本相似,但是使用的采煤機(jī)械有所不同。普通機(jī)械采煤技術(shù)使用的是單一的滾筒式采煤機(jī),雖然分為單筒和雙筒,但是與綜采的刨煤式采煤機(jī)相比,較為簡單。在目前我國的井下采煤應(yīng)用中,雙筒采煤機(jī)的應(yīng)用較為廣泛,可以實(shí)現(xiàn)單向割煤和雙向割煤兩種開采形式,其裝煤效果良好,頂板的穩(wěn)定性強(qiáng)。相比綜采技術(shù),雖然普采的效率略有不及,但是設(shè)備價(jià)格較低,且適用于地形較差的工作面。
3.3 炮采技術(shù)
炮采,是指使用爆破技術(shù),對(duì)煤礦資源進(jìn)行開采的工藝,其基本流程包括勘探-分析-選擇爆破點(diǎn)-安放炸藥和雷管-爆破-裝煤-機(jī)械運(yùn)煤。在使用炮采技術(shù)時(shí),為了避免其對(duì)礦井的穩(wěn)定性造成破壞,需要采取必要的防護(hù)措施,對(duì)工作面進(jìn)行支撐和強(qiáng)化。炮采技術(shù)具有成本低、便于管理的特點(diǎn),適用于地形地質(zhì)較為復(fù)雜的情況。我國的相關(guān)政策規(guī)定,凡是環(huán)境條件惡劣,不適合進(jìn)行機(jī)械開采的煤層,都可以使用炮采技術(shù)。
3.4 水力采煤技術(shù)
指使用相應(yīng)的設(shè)備,對(duì)水進(jìn)行加壓處理,使用水流進(jìn)行落煤和運(yùn)煤。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于無視地形,工作人員不需要進(jìn)入工作面,也就不需要對(duì)工作面進(jìn)行支護(hù)和處理,使得采煤的流程大大簡化,生產(chǎn)的安全性也有了十足的保證。但是相對(duì)而言,開采效率低下,一般只能開采煤層儲(chǔ)量的60%作用,而且能源消耗較大,整體機(jī)械化程度低。在當(dāng)前的技術(shù)條件下,水利采煤技術(shù)適用于煤層厚度1~8m,傾角超過7°、頂?shù)装遢^好的軟或中硬煤層,也可以用于煤層分布不規(guī)則的情況。
4 結(jié)束語
總而言之,煤礦井下采煤技術(shù)的應(yīng)用是十分廣泛的,發(fā)展井下采煤技術(shù),對(duì)于推動(dòng)我國煤炭行業(yè)的發(fā)展有著十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。煤礦工作人員要結(jié)合煤礦的實(shí)際情況,選擇恰當(dāng)?shù)牟擅悍椒?,切?shí)保證煤礦井下采煤的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
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