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        試論煤礦開采技術(shù)與工藝發(fā)展

        2016-10-19 17:26:23趙玉斌
        建材發(fā)展導(dǎo)向 2016年5期

        趙玉斌

        摘 要:自改革開放以來,煤炭作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要能源之一而得到巨大的發(fā)展。然而進(jìn)入新時(shí)期以來,受經(jīng)濟(jì)下行、環(huán)境污染嚴(yán)重等眾多因素所影響,當(dāng)前我國(guó)許多中小型煤礦被關(guān)停,這就在很大程度上制約了煤礦地發(fā)展。針對(duì)這樣的情況,筆者認(rèn)為除了要給予煤礦產(chǎn)業(yè)以政策和技術(shù)上的支持,發(fā)展更好的煤礦開采技術(shù)與工藝同樣重要。

        關(guān)鍵詞:煤礦開采現(xiàn)狀;開采技術(shù);工藝發(fā)展

        1 我國(guó)煤礦開采的特點(diǎn)

        1.1 開拓方式多樣

        我國(guó)地大物博,在不同的地貌中煤層的位置存在較大差異,此類優(yōu)勢(shì)使得煤礦開采技術(shù)呈現(xiàn)多樣性的特點(diǎn)。基本型式是以主、副井井簡(jiǎn)型式作為分類標(biāo)志,有立井開拓、斜井開拓、平響開拓、綜合開拓等4種。其中,受地質(zhì)、地形、地貌影響最為嚴(yán)重的是平巷開采方式,所以開采煤礦時(shí)很少使用這種方法;斜井開拓中小型礦井采朋較多,而且還廣泛應(yīng)用于表土層不厚、無流砂層、煤層傾角較小的礦區(qū)中的一些大型、特大型礦井;立井開采技術(shù)整體的生產(chǎn)技術(shù)比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)力非常強(qiáng),因此在煤礦開采過程中得到了廣泛的應(yīng)用,特別是在土層較厚、傾斜角較大的煤礦區(qū)開采中。

        1.2 礦井開拓各具特色

        由于我國(guó)各地區(qū)地理環(huán)境不 同,造成各地區(qū)煤層條件不同,這就給煤礦開采企業(yè)開采煤礦帶來了巨大挑戰(zhàn),但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,煤礦企業(yè)在礦井開拓問題上已經(jīng)相繼取得了尤為顯著的進(jìn)步,在不同的地理環(huán)境中具有不同特點(diǎn)的礦井開拓技術(shù)。我國(guó)特殊的地理環(huán)境造成煤礦開采過程中對(duì)于開采技術(shù)的要求相對(duì)較為苛刻,不同地區(qū)的煤層造就了不同的開采方式以及與之相適應(yīng)的整套開采系統(tǒng)。一般來說,在大多數(shù)情況下都可以采用同一套開采技術(shù)和開采系統(tǒng),但是對(duì)于處于特殊煤層賦予條件的地區(qū),就務(wù)必要采用特殊的方式予以開采。

        2 煤礦開采技術(shù)與工藝發(fā)展

        2.1 煤礦多元化的開采技術(shù)

        結(jié)合實(shí)踐來看,中國(guó)的煤礦開采技術(shù)存在多方面問題與不足,而這些問題及不足之處已發(fā)展成為完善和提高煤礦開采技術(shù)的主要推動(dòng)力。所以,中國(guó)煤礦開采過程中出現(xiàn)了許多新興技術(shù),且得到了較為良好、廣泛性的應(yīng)用,中國(guó)的煤礦開采技術(shù)也日益呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展方向,其主要表現(xiàn)包括以下幾方面:第一,運(yùn)用高新技術(shù)進(jìn)行智能化控制,使得開采技術(shù)與開采工作得到完美結(jié)合,對(duì)煤礦開采過程展開及時(shí)、有效控制,這樣不僅能實(shí)現(xiàn)施工效率的提高,同時(shí)也能最大化保護(hù)工作者的人身安全,這就使得中國(guó)的煤礦開采技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。通過對(duì)該技術(shù)的合理運(yùn)用,煤礦開采者便可根據(jù)開采地質(zhì)及深度合理進(jìn)行開采技術(shù)的選擇,從而確保煤炭開采技術(shù)高效性及安全性的實(shí)現(xiàn);第二,中國(guó)目前煤礦開采過程中借助計(jì)算機(jī)技術(shù)所建立起的井下監(jiān)測(cè)與開采技術(shù),能實(shí)現(xiàn)對(duì)開采現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),在較大程度上提高開采工作者的安全防范與過程監(jiān)測(cè)能力,從而實(shí)現(xiàn)煤礦開采過程中安全事故最大程度的降低。

        2.2 煤礦精細(xì)化的開采技術(shù)

        目前中國(guó)煤礦企業(yè)所采用的開采技術(shù)大多較為粗放,這就導(dǎo)致了煤礦資源的嚴(yán)重浪費(fèi),從而制約著中國(guó)煤礦企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。為提高對(duì)煤礦資源的開采效率,使其得到充分開采與利用,精細(xì)化開采技術(shù)得到了廣泛性應(yīng)用。第一,高科技技術(shù)的使用,不僅能有效提高煤礦開采設(shè)備及工藝,同時(shí)也會(huì)使得煤礦資源的開采過程更加深入,從而避免不必要的資源浪費(fèi);第二,自動(dòng)化開采設(shè)備開始取代傳統(tǒng)的人工開采過程,這樣不僅會(huì)減少勞動(dòng)力的投入,同時(shí)也會(huì)降低事故的發(fā)生,提高工作效率;第三,先進(jìn)開采技術(shù)的應(yīng)用,使得以往較難開展的煤炭開采工作得以順利進(jìn)行,從而提高中國(guó)的煤炭總量。

        2.3 煤礦地下氣化技術(shù)

        隨著社會(huì)發(fā)展,中國(guó)的煤礦開采技術(shù)已不僅僅局限于地面開采,此外還可在地下進(jìn)行氣化,該技術(shù)已得到了順利實(shí)施。該技術(shù)順利進(jìn)行的主要原因分為以下兩方面:第一,中國(guó)的地理面積龐大,地質(zhì)條件差異也較大,因此會(huì)在一定程度上制約著傳統(tǒng)開采工作的進(jìn)行;第二,中國(guó)的煤礦儲(chǔ)存量較為龐大,但劣質(zhì)煤礦的存儲(chǔ)也占有較大比例,合理運(yùn)用地下氣化技術(shù),就能實(shí)現(xiàn)劣質(zhì)與優(yōu)質(zhì)煤的區(qū)分,從而提高資源的合理利用率。

        2.4 進(jìn)一步完善煤礦開采場(chǎng)圍巖的控制技術(shù)

        在開采煤礦時(shí),為了防止使用中大型機(jī)器而嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境的現(xiàn)象出現(xiàn)。有關(guān)地質(zhì)研究人員應(yīng)當(dāng)在正式開采前,結(jié)合開采場(chǎng)附近環(huán)境的實(shí)際情況,來對(duì)周圍巖結(jié)構(gòu)的壓力等多方面內(nèi)容進(jìn)行全面考慮,及時(shí)完善采場(chǎng)圍巖相關(guān)的控制理論。如果對(duì)特殊煤層煤礦開采時(shí),必須做好特殊分析。例如,煤層坡度較大、周邊環(huán)境較為惡劣、地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性較差等環(huán)境條件下,應(yīng)當(dāng)對(duì)放頂煤開采巖層以及支架圍巖間的作用機(jī)理進(jìn)行細(xì)致研究,并嚴(yán)格檢測(cè)開采過程中頂板的動(dòng)態(tài)情況以及支護(hù)板的質(zhì)量狀況,從而保證煤礦開采的安全性。除此之外,還有其他急需解決的巖層控制技術(shù),如有效預(yù)測(cè)與防治沖擊低壓等問題。上述這些問題均是保證煤礦的開采效率,提高煤礦開采質(zhì)量的關(guān)鍵因素,必須要引起相關(guān)部門的重視。

        2.5 煤礦深礦井開采技術(shù)

        隨著當(dāng)前煤礦開采深度不斷加大,深礦井開采逐漸成為我國(guó)煤礦生產(chǎn)的重要發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)合實(shí)踐來看,與露天煤礦開采不同,深礦井開采由于挖掘深度較大,這不僅極大程度地增加了開采的難度,并諸如瓦斯、地下水以及塌方等因素對(duì)煤礦生產(chǎn)的危害性成倍增加,因而在這樣的背景下煤礦深礦井開采技術(shù)便成為當(dāng)前其發(fā)展的重點(diǎn)之一。根據(jù)筆者研究發(fā)現(xiàn),深礦井開采技術(shù)重點(diǎn)主要在于以下幾方面:(1)有效地預(yù)測(cè)與防治深礦井沖擊地壓;(2)煤層開采控制礦壓技術(shù);(3)井巷優(yōu)化布置技術(shù);(4)深礦井瓦斯、熱量處理技術(shù)。對(duì)此,要想推動(dòng)我國(guó)煤礦深礦井開采技術(shù)發(fā)展,結(jié)合當(dāng)前我國(guó)相關(guān)煤礦開采技術(shù)、設(shè)備等實(shí)際情況來看,筆者認(rèn)為我們應(yīng)當(dāng)要從以下幾方面著手:首先是怎樣正確處理深礦井中工人工作環(huán)境的變化。其次是正確檢測(cè)深井圍巖的狀態(tài)以及周圍應(yīng)力場(chǎng)的分布情況。再者是完善深井沖擊礦壓的檢測(cè)以及防治技術(shù)。最后是開發(fā)出與深井高產(chǎn)高效開采過程相適應(yīng)的配套技術(shù)等。

        3 結(jié)語

        綜上所述,煤礦開采技術(shù)與工藝作為煤礦開采過程中的核心技術(shù),因此,要想提高煤礦開采過程的效率、確保開采過程安全性的實(shí)現(xiàn),必須要對(duì)煤礦開采技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步完善與創(chuàng)新。目前的煤礦開采技術(shù)主要是向著高科技技術(shù)的應(yīng)用與環(huán)境保護(hù)兩方面進(jìn)行的。在可持續(xù)發(fā)展道路順利進(jìn)行的時(shí)代背景下,進(jìn)行煤礦開采工作的人員更加需要進(jìn)行開采技術(shù)的創(chuàng)新與完善,唯有這樣才能確保中國(guó)煤礦開采產(chǎn)業(yè)順利發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

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