邱志偉 吳從海
(鄂爾多斯市國源礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司,010300)
煤礦采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及改進(jìn)技術(shù)探討
邱志偉 吳從海
(鄂爾多斯市國源礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司,010300)
本文從煤礦采礦技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析,介紹了我國煤炭在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重、煤炭的主要用途、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析和煤炭技術(shù)人員待遇等問題。在此基礎(chǔ)上又介紹了煤礦煤炭新技術(shù)的應(yīng)用。為煤礦行業(yè)的理論和實踐提供了一定技術(shù)職稱,具有一定積極的影響。
采礦技術(shù) 現(xiàn)狀 煤礦
如今,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)由人力推動經(jīng)濟(jì)變?yōu)橹橇ν苿咏?jīng)濟(jì),煤礦行業(yè)作為我國的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)更是如此。在新型市場經(jīng)濟(jì)體制下,如何發(fā)揮發(fā)展我國煤礦行業(yè),如何對我國煤礦資源進(jìn)行可持續(xù)性的開發(fā),已經(jīng)成為亟需解決的問題。傳統(tǒng)煤礦采掘普遍存在技術(shù)含量低、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、專業(yè)技術(shù)人員缺乏的問題,在學(xué)習(xí)國內(nèi)外各地區(qū)煤礦行業(yè)的新技術(shù)同時,關(guān)注礦區(qū)人民生活、保障采礦工作者福利也是需要努力研究的方向。希望本文能為大家提供一些新的思路與方法。
(一)煤炭的用途
煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重分別占76.0%和68.9%。
煤炭的用途十分廣泛,可以根據(jù)其使用目的總結(jié)為兩大主要用途:
1、動力煤:
(1)發(fā)電用煤:我國約1/3 以上的煤用來發(fā)電。
(2)蒸汽機(jī)車用煤:占動力用煤2%左右
(3)建材用煤:約占動力用煤的10%以上,以水泥用煤量最大,其次為玻璃、磚、瓦等;
(4)一般工業(yè)鍋爐用煤:除熱電廠及大型供熱鍋爐外,一般企業(yè)及取暖用的工業(yè)鍋爐型號繁多,數(shù)量大且分散,用煤量約占動力煤的30%;
(5)生活用煤:生活用煤的數(shù)量也較大,約占燃料用煤的20%
2、煉焦煤;煉焦煤的主要用途是煉焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高溫冶煉而成,一般1.3 噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。焦炭多用于煉鋼,是目前鋼鐵等行業(yè)的主要生產(chǎn)原料,被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”。
3.煤化工。煤炭液化是把固態(tài)狀態(tài)的煤炭通過化學(xué)加工,使其轉(zhuǎn)化為液體產(chǎn)品(液態(tài)烴類燃料,如汽油、柴油等產(chǎn)品或化工原料)的技術(shù)。
(二)煤礦行業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)分析
煤礦行業(yè)由于所處體制不同,在技術(shù)、材料準(zhǔn)備、人員任用、工作環(huán)境等多方面均有不同的表現(xiàn)。按現(xiàn)有的所有制來劃分,我國的煤礦分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦、地方國有煤礦、國有重點(diǎn)煤礦三種。由于我國面積廣闊,煤炭儲備地遍布各處,隨著各地區(qū)經(jīng)濟(jì)能力的高低不同,煤礦行業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)多樣化持續(xù)了相當(dāng)長的時間。在煤礦的開采方法上,我國不僅有世界先進(jìn)水平的綜合機(jī)械化的高產(chǎn)和高效礦井,也有比較原始和落后的人工開采方法,主要為半機(jī)械半自動綜合采煤方式。
(三)煤礦行業(yè)生產(chǎn)安全問題依然嚴(yán)峻
我國煤礦行業(yè)在2005年產(chǎn)能21億噸死亡近6000人,百萬噸死亡率為2.836。2009年死亡降至2631人,百萬噸死亡率降至0.892。2010年死亡2433人,0.798,但由于世界水平是0.05-0.1,國際認(rèn)為:中國采礦業(yè)是世界上最危險行業(yè)之一。
出現(xiàn)這些問題說明安全監(jiān)管存有重大隱患。首先安全意識差,安全培訓(xùn)走形式;其次,事故責(zé)任人處理不到位;再次,監(jiān)察處罰深入程度差;法規(guī)不配套沒有處罰細(xì)則 。
遇到巖層整體較軟時,可采用經(jīng)濟(jì)切割法,即先從底部割,然后一層一層向上割。遇到巖層軟硬不均時,可先截割較軟巖石,再截割較硬巖石;頂板較差時,可從上往下依次截割;頂板較好時,可從下往上依次截割。
(一)巷道掘進(jìn)中線控制技術(shù)
1、中心線、腰線在掘進(jìn)巷道中作用中心線是巷道掘進(jìn)方向的基準(zhǔn)線。一般巷道中心線標(biāo)注在巷道頂板或支架上。腰線是指示巷道坡度的基準(zhǔn)線,一般標(biāo)注在巷道側(cè)幫或支架上,一般距離巷道底板或永久軌道面以上1米為準(zhǔn)。
使用激光定向儀時,一般安裝在距離工作面100米以外,圍巖較好、巷道頂板上的中心線位置,然后將定向儀對中調(diào)平,光束中心在工作面巖壁上形成一強(qiáng)亮光點(diǎn),即為中心位置。根據(jù)中心線的高度可確定腰線位置。
2、使用和延設(shè)巷道的中心線
中心線的使用和延設(shè)最簡單、方便的辦法為拉線法。如圖所示,在原中線的1點(diǎn)上系線繩,拉到工作面4點(diǎn)上,同時在原中線2、3點(diǎn)上掛垂線,在4點(diǎn)移動線繩,使所拉線繩與2、3點(diǎn)掛垂線相切,此時,4點(diǎn)即為巷道中心線位置。
(二)巷道撥門中腰線控制施工技術(shù)
已知確定要素:巷道撥門方位角β;巷道撥門點(diǎn);其位置要求:一般設(shè)置三點(diǎn),且三點(diǎn)呈線;同時,進(jìn)行校線,進(jìn)行校驗。校線時,進(jìn)行反方向校核,減少誤差,提高精度。設(shè)計放大平面圖。包括平、剖面圖以及點(diǎn)位的要求。施工方法:第一,儀器法;第二,羅盤法。
1、中線控制技術(shù)
(1)、瞄線法:即用礦燈按照前方原中線方向照射前方,眼睛緊跟原中心方向進(jìn)行瞄線校核的方法,該方法較為簡單,操作簡便,普遍使用,但精度不高,誤差較大。
(2)、拉線法:即在原中線1、2、3點(diǎn)的基礎(chǔ)上沿巷道施工方向進(jìn)行拉線,使原中線與現(xiàn)需要設(shè)置的中心方向一致相切。要求:拉線與延長的點(diǎn)線相切方可。
(3)、激光法:使用激光儀器進(jìn)行定位中線的方法,即激光法。該方法較普遍,科學(xué),而且測控精度較高,誤差較小,是較為理想的方法。
2、腰線控制技術(shù)
(1)腰線控制巷道坡度,并在巷道施工技術(shù)中占有重要位置。
其方法有兩種,一是普通方法,即使用水平管子進(jìn)行渡出要控制的坡度高低差數(shù)據(jù),進(jìn)行有效簡便的控制技術(shù)。例如:巷道設(shè)計坡度為5‰,意思是巷道向前施工10米,前方施工迎頭向上抬高50mm,使用水平管子渡出50mm的高度,要求以基準(zhǔn)點(diǎn)為原則和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,確保測控精度。
另一種是激光儀器控制法,即使用激光儀進(jìn)行控制巷道坡度的方法。該方法較普遍,科學(xué),而且測控精度較高,誤差較小,是較為理想的方法。
延長腰線的要點(diǎn):使用拉線法延設(shè)中、腰線時,每次必須選3個點(diǎn)以上原線點(diǎn),并應(yīng)校正無誤后,方可沿線。另外,還有一種叫描線法(也叫照線法),它是先將地測部門給的一組中線2—3個點(diǎn)(看線前校對準(zhǔn)確)用線繩系上小的巖塊垂下,掘進(jìn)工作面一人用一段短線繩系一小巖塊垂放在迎頭用礦燈照著,按照瞄線人的燈光指揮而移動,當(dāng)迎頭的線繩與后面的一組中線互成一線時,這時工作面的線繩的位置即為巷道中線的位置,立即做下記號即可。
(三)激光指向儀的應(yīng)用。
(1)、工作面上的激光點(diǎn)必須在巷道中線上,保持與巷道頂板一定距離的位置上,也可以叫做掘進(jìn)斷面上的原點(diǎn),以此點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)衡量其它一切。
(2)、檢查掘進(jìn)斷面尺寸,就是以激光點(diǎn)或中線為基點(diǎn)(或基線),對應(yīng)檢查與作業(yè)規(guī)程中的斷面尺寸數(shù)據(jù),是否相符;同時還可以在工作面上畫出掘進(jìn)斷面輪廓線。并且能直接檢查中線、腰線偏不偏。
(3)、為使用鉆眼布孔儀提供基點(diǎn)。
煤礦行業(yè)的發(fā)展是我國社會主義發(fā)展的重要一步,完善的人才隊伍建設(shè)、科學(xué)的使用現(xiàn)代化煤礦專業(yè)技術(shù)進(jìn)行采掘、政府加強(qiáng)監(jiān)督檢查的力度等,無論從哪個角度,都將對我國煤礦行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的意義。我國煤礦行業(yè)在合理利用新技術(shù)、新設(shè)備的同時,也要有可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,保護(hù)資源、合理開發(fā)才是長遠(yuǎn)之計,也是新型煤礦技術(shù)的應(yīng)用目的。
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