海波
摘 要:伴隨著最近幾年煤炭開(kāi)采的規(guī)模逐漸增大,關(guān)于煤炭開(kāi)采技術(shù)以及工藝的研究就成了一個(gè)大熱門(mén)。本文立足于現(xiàn)代煤炭開(kāi)采的現(xiàn)狀,對(duì)煤炭開(kāi)采工藝做出細(xì)致的研究。
關(guān)鍵詞:煤炭開(kāi)采工藝;現(xiàn)狀;發(fā)展方向
一、煤炭開(kāi)采工藝的現(xiàn)狀
我國(guó)的煤炭資源分布的非常不均勻,開(kāi)采條件多種多樣,各地的煤礦有許多的不同,一方面煤炭的儲(chǔ)存量不一樣,另一方面所有制的形式也不同。由于各個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不同,技術(shù)水平與采礦設(shè)備也有所差異。目前,我國(guó)的長(zhǎng)壁開(kāi)采工藝有三種類(lèi)型,分別是爆破,普通的機(jī)械化,綜合的機(jī)械化。其中綜采在國(guó)有煤礦企業(yè)中應(yīng)用的比較廣泛,普采以及炮采在一些地方上的煤炭企業(yè)中應(yīng)用的比較廣泛,在一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦企業(yè)技術(shù)條件匱乏,主要的采煤工藝就是炮采。
我國(guó)的地質(zhì)條件很特別,而且煤層的分布情況也很復(fù)雜,所以我國(guó)的采煤技術(shù)有很多,主要是看煤炭分布地區(qū)的地形以及煤炭的具體分布情況來(lái)選擇某一種或者幾種的方法。以下介紹幾種開(kāi)采工藝的現(xiàn)狀以及優(yōu)缺點(diǎn)。第一種是走向長(zhǎng)壁的開(kāi)采方法,這種方法在我國(guó)的煤礦企業(yè)中應(yīng)用的最為廣泛,主要是用于中斜煤層的開(kāi)采,這種開(kāi)采方法非常簡(jiǎn)單,可以廣泛的適用于各種地區(qū)。第二種是傾斜長(zhǎng)壁的開(kāi)采方法,這種開(kāi)采方法可以不受斷層的影響,巷道的布置也是很容易的,所需投入的經(jīng)費(fèi)很低,生產(chǎn)快速,運(yùn)輸很方便,所需用設(shè)備少,通風(fēng)容易等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),它也是具有許多缺點(diǎn)的,在長(zhǎng)距離的傾斜巷道內(nèi)向前掘進(jìn),運(yùn)輸困難等。第三種是在傾斜分層中使用下行垮落開(kāi)采煤炭方法,這種開(kāi)采方法可以解決頂板支護(hù)以及采空區(qū)等問(wèn)題,增加了開(kāi)采的安全性,并且在同時(shí)提高了煤炭的采出率,但是這種采煤方法在開(kāi)采之前需要構(gòu)建假頂,生產(chǎn)組織很復(fù)雜,預(yù)防煤炭自燃也很困難。
我國(guó)目前采取的煤炭開(kāi)采準(zhǔn)備和開(kāi)拓方法,準(zhǔn)備方法最為主要的有三種,分別是采區(qū)、帶區(qū)及盤(pán)區(qū)。
二、煤炭開(kāi)采工藝的主要內(nèi)容
煤炭開(kāi)采工藝經(jīng)過(guò)了多年的修正與發(fā)展,有了很大的變化,加上現(xiàn)代機(jī)的使用,煤炭開(kāi)采工藝實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化,使得煤炭開(kāi)采的整個(gè)流程更加的無(wú)懈可擊。
短壁開(kāi)采工藝是為了彌補(bǔ)長(zhǎng)壁開(kāi)采的不足而產(chǎn)生的一種煤炭開(kāi)采工藝。我們常見(jiàn)的長(zhǎng)壁開(kāi)采就是進(jìn)行粗略開(kāi)采的工具,在它略顯粗暴的開(kāi)采過(guò)后會(huì)在礦井內(nèi)留下大批未開(kāi)采的煤。這些煤有的聚集成柱狀,有的堆積在一個(gè)坑內(nèi),總之都被堆積在長(zhǎng)壁開(kāi)采所不能觸及的地方。而短壁開(kāi)采就像是一個(gè)細(xì)致的清潔工,打掃著長(zhǎng)壁開(kāi)采掃蕩過(guò)的戰(zhàn)場(chǎng)。短壁開(kāi)采是一種節(jié)約型的開(kāi)采方式,避免了煤炭資源的浪費(fèi),這對(duì)于對(duì)資源有著巨大需求量的我們來(lái)說(shuō)是一筆不可估量的財(cái)富。
薄煤層開(kāi)采工藝是符合我國(guó)煤炭開(kāi)采形式的一種開(kāi)采工藝。在中國(guó),很大一部分的煤炭位于距離地表不遠(yuǎn)處,也就是我們常說(shuō)的薄煤層。而這種開(kāi)采工藝就是擅長(zhǎng)在薄煤層地區(qū)進(jìn)行煤炭的開(kāi)采。在薄煤層地區(qū),如果使用我們常見(jiàn)的挖掘工具,會(huì)對(duì)土地造成一定的破壞,而且會(huì)產(chǎn)生一定的浪費(fèi)。但薄煤層工藝就完全不同。它會(huì)對(duì)土地進(jìn)行溫柔的剖析,一層又一層,直至到達(dá)煤層。薄煤層開(kāi)采工藝也可以說(shuō)是一種符合中國(guó)國(guó)情的煤炭開(kāi)采方式。
礦井集約化工藝是類(lèi)似于“因材施教”的一種煤炭開(kāi)采工藝。是根據(jù)煤炭資源所處的具體環(huán)境,因地制宜,采取不同的開(kāi)采方式,而開(kāi)采方式的不同主要在于礦井的個(gè)數(shù)。比如說(shuō)最近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)煤礦,但是這個(gè)煤礦所處的地理環(huán)境有些特殊,在整個(gè)煤礦的中心地帶有一層致密的巖石層。在這種特殊情況下,只打一個(gè)礦井就會(huì)耗費(fèi)很多的人力以及物力去打通巖石層,如果有一種簡(jiǎn)單省事的方法就最好不過(guò)。人們面對(duì)這個(gè)問(wèn)題時(shí)的解決辦法就是在巖石層兩邊各打一個(gè)井,然后再進(jìn)行開(kāi)采。這就是我們所說(shuō)的礦井集約化工藝。當(dāng)然,真正的礦井集約化工藝是很復(fù)雜的,同時(shí)它也可以解決很多開(kāi)采中所要面臨的具體問(wèn)題以及巨大的挑戰(zhàn)。
將煤炭在地下進(jìn)行氣化是一種在開(kāi)采中融入化學(xué)方法的開(kāi)采工藝,是一種科學(xué)而且先進(jìn)的煤炭開(kāi)采工藝。比如說(shuō),當(dāng)我們?cè)陂_(kāi)采時(shí),遇到了無(wú)法鉆透或者很難鉆透的地層,我們常常會(huì)想到將煤炭進(jìn)行氣化的方法。這個(gè)方法融合了短壁開(kāi)采工藝以及礦井集約化工藝的優(yōu)點(diǎn),對(duì)付開(kāi)采后遺留下來(lái)的煤以及難開(kāi)采的煤簡(jiǎn)直是信手拈來(lái)。通過(guò)一些化學(xué)工藝,將埋藏在地下的煤變成一種蘊(yùn)含著能量的氣體,然后通過(guò)管道等進(jìn)行簡(jiǎn)單的收集工作,最終就完成了對(duì)煤炭的開(kāi)采。這種簡(jiǎn)單易行的方法,不僅減小了開(kāi)采的難度還提高了煤的純度,這是對(duì)資源利用的一個(gè)重大的突破。
三、煤炭開(kāi)采工藝的發(fā)展方向
提高技術(shù)水平,優(yōu)化模擬計(jì)算與材料模擬,更加深入的研究煤炭開(kāi)采上部的巖層運(yùn)動(dòng)情況及地表的沉陷情況,研究開(kāi)采時(shí)需要考慮到的諸多因素所需要符合的必備條件,例如開(kāi)采系統(tǒng),優(yōu)化各種參數(shù);做好開(kāi)采后的處理工作,加大深入研究充填材料的力度,不斷更新新的充填技術(shù);在礦區(qū)附近的村莊,需要鞏固好房屋的結(jié)構(gòu)或者是重建;靠近水流的煤炭開(kāi)采技術(shù),所需設(shè)備以及工藝參數(shù)的不斷優(yōu)化;采煤和城市發(fā)展相協(xié)調(diào)統(tǒng)一的規(guī)劃,土地復(fù)墾技術(shù)以及礦井的再使用技術(shù)。
我國(guó)現(xiàn)在還存有不少小煤礦企業(yè),這些煤礦有的是合法的,有的是違法的,他們的煤炭開(kāi)采技術(shù)落后,設(shè)備跟不上開(kāi)采的需求,面臨著倒閉的危險(xiǎn)。對(duì)于這些企業(yè)來(lái)說(shuō),國(guó)家關(guān)閉他們是有一定道理的,設(shè)施不完善,技術(shù)不先進(jìn),會(huì)出現(xiàn)安全事故。應(yīng)該提高單井規(guī)模,研究及開(kāi)發(fā)小型煤礦所適用的技術(shù)與設(shè)備,盡量實(shí)現(xiàn)開(kāi)采的機(jī)械化。小型煤礦企業(yè)的采煤方式以及采煤工藝需要加以改進(jìn),提高工作效率和產(chǎn)出率,增強(qiáng)安全意識(shí),提高對(duì)安全設(shè)備的監(jiān)控,防止一些塌方之類(lèi)的事故發(fā)生。endprint