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        關(guān)于煤礦采礦新技術(shù)與開(kāi)采方法的分析探討

        2020-10-20 00:07:41趙巖
        廣告大觀 2020年3期
        關(guān)鍵詞:新技術(shù)

        趙巖

        摘要:在煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中,應(yīng)用新的開(kāi)采技術(shù)和開(kāi)發(fā)方法具有重要意義。但在具體應(yīng)用過(guò)程中,要綜合結(jié)合礦井實(shí)際特點(diǎn),選擇符合礦井實(shí)際開(kāi)采條件的開(kāi)采新技術(shù)、新方法,從而提高采煤效率,降低煤炭開(kāi)采成本,確保煤炭生產(chǎn)安全。

        關(guān)鍵詞:煤礦采礦;新技術(shù);開(kāi)采方法;綠色技術(shù)

        引言

        煤炭開(kāi)采工作難度大,地質(zhì)結(jié)構(gòu)也不穩(wěn)定。在開(kāi)采過(guò)程中,首先要確定開(kāi)采范圍,其次要選擇開(kāi)采技術(shù),結(jié)合地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征選擇合適的開(kāi)采方式,創(chuàng)新開(kāi)采技術(shù),制定詳細(xì)的開(kāi)采施工方案,還要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn),加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)督管理,減少施工中的安全隱患,提高煤礦開(kāi)采效率。

        1采礦新技術(shù)對(duì)煤礦開(kāi)采的重要性

        從宏觀層次來(lái)看,全面優(yōu)化采礦新技術(shù)在煤礦開(kāi)采的應(yīng)用方案,確保煤礦資源的安全開(kāi)采,則需要充分引入可編程邏輯控制器(PLC)技術(shù)、集散控制(DCS)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制(FCS)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能化技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)和云計(jì)算技術(shù),努力實(shí)現(xiàn)煤礦資源安全開(kāi)采自動(dòng)化,并積極構(gòu)建自動(dòng)化監(jiān)控平臺(tái)。此外,煤礦開(kāi)采行業(yè)屬于一項(xiàng)高危行業(yè),工作環(huán)境復(fù)雜,自然條件相對(duì)惡劣,如果處理不當(dāng),僅依靠傳統(tǒng)人工模式,難免會(huì)出現(xiàn)瓦斯爆炸、礦井坍塌和涌水問(wèn)題,嚴(yán)重威脅工作人員的生命安全。將采礦新技術(shù)應(yīng)用于煤礦開(kāi)采作業(yè)中有助于優(yōu)化煤炭設(shè)備功能,創(chuàng)新煤礦資源開(kāi)采模式,提高開(kāi)采設(shè)備技術(shù),減輕工作人員的負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采設(shè)備智能化、安全化、集成化和高效化。

        2我國(guó)煤礦開(kāi)采的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題

        2.1安全問(wèn)題

        我國(guó)的煤礦企業(yè)在機(jī)電設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備等“六大系統(tǒng)”領(lǐng)域中都具有較大投入,但由于少部分煤礦范圍小,長(zhǎng)期以來(lái)投入力度不大,安全裝備欠妥,致使煤礦在使用的過(guò)程中淘汰。另外,企業(yè)在對(duì)生產(chǎn)任務(wù)上也有所標(biāo)準(zhǔn),部分企業(yè)法人在安全保障上毫無(wú)舉措。這些安全問(wèn)題導(dǎo)致我國(guó)煤礦開(kāi)采過(guò)程中總是存在安全事故的發(fā)生。根據(jù)相關(guān)案件統(tǒng)計(jì),此類事故包括中毒、塌方、瓦斯爆炸等事故,終究還是由于開(kāi)采技術(shù)的落后,以及安全管理問(wèn)題造成。

        2.2環(huán)境污染問(wèn)題

        首先,開(kāi)采煤礦時(shí)會(huì)對(duì)周圍植被造成嚴(yán)重破壞,礦內(nèi)廢氣、廢水的長(zhǎng)期排放也會(huì)對(duì)造成周圍空氣污染,其次對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響,地表塌陷,承受力不足,還會(huì)引發(fā)人為性的地震、泥石流等自然災(zāi)害。

        2.3資源浪費(fèi)現(xiàn)象

        在我國(guó)大部分開(kāi)采煤礦都屬于中小型私人企業(yè),開(kāi)采技術(shù)和機(jī)械設(shè)備不完善,幾乎都是依靠人力開(kāi)鑿?fù)诰颉2⑶议_(kāi)采技術(shù)受限,導(dǎo)致開(kāi)采難度較大,量少、速度慢等諸多問(wèn)題。經(jīng)常性使用炸藥爆破的開(kāi)采方法,還會(huì)產(chǎn)生許多廢渣,煤礦回采難度大,造成煤炭資源的浪費(fèi)。

        2.4管理秩序混亂

        企業(yè)注重的是經(jīng)濟(jì)利益,沒(méi)有合理的管理體系標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)采人員也沒(méi)有受到系統(tǒng)的崗前技術(shù)培訓(xùn),在實(shí)施開(kāi)采的過(guò)程當(dāng)中,施工人員也沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo),導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)和管理層面秩序紊亂,人力、機(jī)械、資源不能合理使用,導(dǎo)致其特性難以施展開(kāi)來(lái)。

        3煤礦采礦的新技術(shù)和開(kāi)采方式探究

        3.1大功率硬巖采煤機(jī)技術(shù)

        煤礦開(kāi)采要運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù),如大功率硬巖采煤機(jī)技術(shù)。該技術(shù)相比于傳統(tǒng)的施工技術(shù),施工效率高,而且不需要人工直接參與作業(yè),通過(guò)機(jī)器作業(yè),能夠降低施工人員施工的風(fēng)險(xiǎn),而且還大大提高了施工效率。

        3.2中厚煤層開(kāi)采技術(shù)

        該技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)與煤礦開(kāi)采需求結(jié)合的結(jié)果。該技術(shù)在使用過(guò)程中,要注重很多事項(xiàng)。首先,要掌握該技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中設(shè)備的操作方法,如滑移支架,通過(guò)該支架的結(jié)構(gòu)變化提高煤層的穩(wěn)定性,由于該支架體積小,質(zhì)量輕的特征,在多個(gè)施工項(xiàng)目中均有重要應(yīng)用,而且成本比較低。其次,該技術(shù)使用也要遵循使用要求,根據(jù)煤層實(shí)際厚度判斷是否可以使用該技術(shù),煤層厚度需在六米左右,為了進(jìn)一步提高施工效率,還可以分段施工,采用多種支護(hù)結(jié)構(gòu),如鋼梁結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多個(gè)區(qū)域同時(shí)施工,提高開(kāi)采效率。

        3.3 充填開(kāi)采技術(shù)

        該技術(shù)在施工過(guò)程中,要遵循相應(yīng)的技術(shù)操作規(guī)范。首先,判斷煤礦開(kāi)采是否可以采用該技術(shù),一般可以在煤礦內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的地區(qū)運(yùn)用該技術(shù)。然后再選擇合適的填充材料,一般采用膠結(jié)材質(zhì),為了進(jìn)一步加固膠結(jié)材質(zhì),可以采用水泥將其固化,形成穩(wěn)定的體積,提高填充質(zhì)量,進(jìn)一步穩(wěn)定煤層結(jié)構(gòu),提高施工的安全性。其次,進(jìn)一步提高填充效果。在這個(gè)過(guò)程中,可以采用新型的填充技術(shù)。如注漿填充法,主要填充巖石材質(zhì),針對(duì)巖石的裂縫進(jìn)行分析和填充,保證整個(gè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,為煤礦開(kāi)采提供有利的物理支撐條件,也能從很大程度上避免煤礦塌陷問(wèn)題。最后,做好煤礦整體結(jié)構(gòu)的加固,采用黃土填充方式,穩(wěn)定整個(gè)地質(zhì)結(jié)構(gòu),降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

        3.4 爆破落煤技術(shù)

        由于煤礦開(kāi)采工作多數(shù)是地下作業(yè),在開(kāi)采過(guò)程中,一些結(jié)構(gòu)過(guò)于穩(wěn)固,不利于開(kāi)采煤炭資源,對(duì)于這種情況需要用到爆破落煤技術(shù)。該技術(shù)在使用過(guò)程中需要由專業(yè)的技術(shù)人員操作,可以將煤層分為幾個(gè)工作區(qū)域,探究哪些區(qū)域可以采用該技術(shù),使用該技術(shù)還要勘察周圍地段,是否會(huì)對(duì)周圍結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,做好安全防護(hù)工作。

        3.5采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)

        在煤礦開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用巖層控制技術(shù),可以有效提升開(kāi)采效率,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)目標(biāo)。采場(chǎng)圍巖控制一直是我國(guó)采礦學(xué)科的核心,隨著我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)與科技的不斷進(jìn)步,采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)也有所提升。若想在煤礦開(kāi)采中運(yùn)用采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)就需要通過(guò)相關(guān)理論與技術(shù)進(jìn)行深入分析,了解煤層的開(kāi)采條件以及規(guī)律,再借助控制技術(shù)完善采場(chǎng)圍巖,促使采礦達(dá)到最佳效果。

        4煤礦綠色開(kāi)采技術(shù)及其應(yīng)用

        4.1保水開(kāi)采技術(shù)及其應(yīng)用

        在煤礦開(kāi)采中運(yùn)用保水開(kāi)采技術(shù)可以避免對(duì)煤礦區(qū)域水資源的破壞與污染,從而實(shí)現(xiàn)煤礦綠色開(kāi)采的目的。另外,保護(hù)水資源也是煤礦開(kāi)采的重要指標(biāo),這是因?yàn)樗Y源破壞或者污染極易出現(xiàn)水滲透,進(jìn)而引發(fā)安全事故。為了保護(hù)礦區(qū)水資源以及減少突水事故,在煤礦開(kāi)采中可以運(yùn)用礦井水回注技術(shù),這樣可以減少對(duì)煤礦周邊生態(tài)環(huán)境的破壞與影響,從而實(shí)現(xiàn)煤礦綠色開(kāi)采的目標(biāo)。

        4.2分層注漿開(kāi)采技術(shù)及其應(yīng)用

        在煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中,相關(guān)人員可以通過(guò)相應(yīng)的煤層巷道支護(hù)技術(shù)來(lái)保護(hù)煤層,或者通過(guò)減少矸石的排放來(lái)改善圍巖的應(yīng)力,從而達(dá)到凈化空氣的目的。合理應(yīng)用分層注漿充填開(kāi)采技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)煤礦和礦區(qū)周圍的土地保護(hù),而且最大程度地減少土壤侵蝕的概率,從而避免水土流失引起的土地?fù)p害現(xiàn)象。通過(guò)分層注漿充填,將固體廢物充填到煤礦采空區(qū),避免地面沉降甚至塌陷的發(fā)生,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、綠色開(kāi)采和環(huán)境保護(hù)。

        4.3煤礦巷道支護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用

        煤礦巷道支護(hù)技術(shù)主要是加強(qiáng)煤層的強(qiáng)度和硬度。通過(guò)對(duì)煤礦區(qū)脆弱區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)的加固,有效地避免了煤礦區(qū)的惡化。此外,有關(guān)人員還應(yīng)將煤矸石填入煤礦采空區(qū),減少煤矸石的排放,減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。相關(guān)人員還可以將矸石通過(guò)回用的方式填充到路基和混凝土結(jié)構(gòu)中,達(dá)到綠色開(kāi)采的目的。

        結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)上述對(duì)煤礦開(kāi)采施工技術(shù)做了詳細(xì)分析后,煤礦開(kāi)采的新技術(shù)對(duì)于今后的施工過(guò)程當(dāng)中具有十分重要的作用。在施工過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇適合的開(kāi)采方法,做到因地制宜,制定滿足于生態(tài)文明建設(shè)的施工規(guī)劃,把新技術(shù)合理的利用到行業(yè)生產(chǎn)中,在維護(hù)自然環(huán)境基礎(chǔ)上應(yīng)用綠色的開(kāi)采方式,使其經(jīng)濟(jì)效益在一定程度上得到最大化發(fā)展,讓煤礦行業(yè)的領(lǐng)先地位上走可持續(xù)性發(fā)展道路。

        參考文獻(xiàn):

        [1]?黎旭.煤礦采礦新技術(shù)與開(kāi)采方法的探討[J].山東工業(yè)技術(shù),2018(17).

        [2]?白曉波.淺析煤礦采礦的新技術(shù)與開(kāi)采方法[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2018(12).

        [3]?楊華升.煤礦采礦的新技術(shù)與開(kāi)采方法探究[J].能源與節(jié)能,2018(03).

        [4]?黃克敏.煤礦采礦新技術(shù)裝備與開(kāi)采方法探討[J].中國(guó)設(shè)備工程,2018(03):28-29.

        (作者單位:內(nèi)蒙古大雁礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司雁南煤礦)

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