煤礦開(kāi)采技術(shù)論文兩篇
煤礦開(kāi)采技術(shù)論文兩篇
煤礦開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步和完善是采礦學(xué)發(fā)展的主題。下面小編給大家分享煤礦開(kāi)采技術(shù)論文,大家快來(lái)跟小編一起欣賞吧。
煤礦開(kāi)采技術(shù)論文篇一
淺議煤礦開(kāi)采技術(shù)
[摘 要]我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)煤炭總儲(chǔ)量在9000億噸以上,含煤面積55萬(wàn)多平方千米,而且煤種齊全,我國(guó)一次性能量消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,煤炭占75%以上。從煤中可以提取二百多種產(chǎn)品,因此煤炭工業(yè)發(fā)展的快慢,將直接關(guān)系到我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)。煤礦開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步和完善是采礦學(xué)發(fā)展的主題。發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝,具有重要的意義。
[關(guān)鍵詞]煤礦 采煤工藝 控制技術(shù) 開(kāi)采
中圖分類號(hào):X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)30-0130-01
1 簡(jiǎn)述礦井開(kāi)采
礦井開(kāi)拓通常以井筒的形式分為豎井開(kāi)拓,斜井開(kāi)拓,平硐開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓。采用合理的采礦方法是搞好礦井生產(chǎn)的關(guān)鍵。
豎井是一種從地面開(kāi)掘以提供到達(dá)某一煤層或某幾個(gè)煤層通道的垂直井。從一個(gè)煤層下掘到另一個(gè)煤層的豎井稱盲井。在井下,開(kāi)采出的煤倒入豎井旁側(cè)位于煤層水平以下的煤倉(cāng)中,再裝入豎井箕斗從井下提升上來(lái);斜井是用來(lái)開(kāi)采非水平煤層或是從地面到達(dá)某一煤層或多煤層之間的一種傾斜巷道。斜井中裝有用來(lái)運(yùn)煤的帶式輸送機(jī),人員和材料用軌道車輛運(yùn)輸;平硐是一種水平或接近水平的隧道,開(kāi)掘于水平或傾斜煤層在地表露出處,常隨著煤層開(kāi)掘,它允許采用任何常規(guī)方法將煤從工作面連續(xù)運(yùn)輸?shù)降孛妗?/p>
煤層在形成時(shí),一般都是水平或者近水平的,在一定范圍內(nèi)是連續(xù)完整的。但是,伴隨著地殼的運(yùn)動(dòng),煤層的空間形態(tài)發(fā)生了變化,形成了單斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造等地質(zhì)構(gòu)造。采煤需要注意煤層的走向、傾向和傾角。
礦井開(kāi)拓的主井和運(yùn)輸巷道等都需要長(zhǎng)期支護(hù),可以采用砌碹支護(hù),架拱支護(hù),架蓬支護(hù),錨桿支護(hù),錨噴支護(hù),錨網(wǎng)噴支護(hù),錨索支護(hù),金屬拱形支架支護(hù),料石支護(hù),鋼筋混凝土支護(hù)或者幾種支護(hù)形式并存形成聯(lián)合支護(hù)。采掘工作面需要臨時(shí)支護(hù),通常采用的方式有打點(diǎn)柱、液壓支柱支護(hù)、木支柱支護(hù)等。采煤一般都采用后退式采煤,邊采邊加強(qiáng)支護(hù)。
2 采煤方法
開(kāi)發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)手段,建設(shè)高產(chǎn)高效礦井。研究開(kāi)發(fā)各種環(huán)境條件下的高效、可靠的采煤裝備和工藝;簡(jiǎn)單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開(kāi)采布局;生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與有效管理等相互適應(yīng)的成套開(kāi)采技術(shù),以提高開(kāi)采技術(shù)水平和機(jī)械化程度。
2.1 開(kāi)發(fā)“埋深淺、硬頂板、硬煤層現(xiàn)代開(kāi)采技術(shù)”
硬頂板控制技術(shù)。研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù),主要通過(guò)巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板處理技術(shù),直接頂能隨采隨冒,提高頂煤回收利用率,基本頂能按照合理�距垮落,有利于頂煤破碎,保障工作面推進(jìn)安全、順利地進(jìn)行。
硬厚頂煤控制技術(shù),研究開(kāi)發(fā)埋深淺、支撐壓力小的硬厚頂煤的迅速處理技術(shù),包含高壓注水壓裂技術(shù)和頂煤深孔預(yù)爆破處理技術(shù),以提高頂煤回收利用率。頂煤冒放性差、塊度大的綜合開(kāi)采成套設(shè)備技術(shù),有利于頂煤破碎和頂板控制,同時(shí)有利于液壓支架的放置,為布置輸送機(jī)提供便利。
兩硬條件下放頂煤開(kāi)采快速推進(jìn)技術(shù),采用合理的綜放開(kāi)采回采工藝、優(yōu)化工序、縮減放煤時(shí)間,提高工作面的推進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)高效高產(chǎn)。
寬煤巷錨桿支護(hù)技術(shù),有利于綜采配套設(shè)備的大功率和重型化,有助于連續(xù)采煤機(jī)的使用,從而有效提高工作面產(chǎn)能。
2.2 緩傾斜薄煤層的長(zhǎng)壁開(kāi)采
主要研究開(kāi)發(fā):體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī);研制適合刨煤機(jī)綜采的液壓支架;研究開(kāi)發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開(kāi)采術(shù)。
2.3 緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長(zhǎng)壁采
應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)完善支架結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度,加強(qiáng)防倒、防滑、防止頂梁焊縫開(kāi)裂和四連桿變、防止嚴(yán)重?fù)p壞千斤頂措施等的研究,提高可靠性,縮小其與中厚煤層(采高3m左右)產(chǎn)高效指標(biāo)的差距。
2.4 各種綜采高產(chǎn)高效綜采設(shè)備保障體系
要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效,就要提高開(kāi)機(jī)率,對(duì)“支架―圍巖”系統(tǒng)、采掘運(yùn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。進(jìn)一步完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量信息的自動(dòng)采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷;采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的 “油-磨屑”監(jiān)測(cè)和溫度、電信號(hào)的監(jiān)測(cè);帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。
3 深礦井開(kāi)采技術(shù)
深礦井開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)是:煤層開(kāi)采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井巷布置等;主要任務(wù):深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)及分布狀態(tài)的特征;深井作業(yè)場(chǎng)所工作環(huán)境的變化;深井巷道快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)與裝備;深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù);深礦井高產(chǎn)高效開(kāi)采有關(guān)配套技術(shù);深礦井開(kāi)采熱害治理技術(shù)與裝備。
4 “三下”采煤技術(shù)
提高數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬等,深入研究開(kāi)采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表沉陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理開(kāi)采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理論和關(guān)鍵技術(shù);研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù);研究近水體開(kāi)采的開(kāi)采設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備等關(guān)鍵技術(shù)。
5 優(yōu)化巷道布置,降低矸石排放
改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開(kāi)采布置,以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采效益最大化為目標(biāo),研究開(kāi)發(fā)煤礦地質(zhì)條件開(kāi)采巷道布置及工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系,從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)采方法、開(kāi)采布置與煤層地質(zhì)條件的最佳匹配。
6 采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)
6.1 進(jìn)一步完善采場(chǎng)圍巖控制理論
用科學(xué)合理、優(yōu)化高效的巖層控制技術(shù)來(lái)確保開(kāi)采的安全、高效、低成本為目標(biāo),要通過(guò)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),深入研究各種煤層地質(zhì)及開(kāi)采條件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
6.2 研究堅(jiān)硬頂板與破碎頂板條件下應(yīng)用高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)
目前,主要應(yīng)用的是高壓注水、深孔預(yù)裂爆破處理堅(jiān)硬頂板和應(yīng)用化學(xué)加固技術(shù), 由于這些技術(shù)工藝復(fù)雜、成本高,所以需要進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來(lái)解決這一問(wèn)題。
6.3 放頂煤開(kāi)采巖層和支架――圍巖相互作用機(jī)理
研究放頂煤開(kāi)采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機(jī)理、支架――頂煤――直接頂――基本頂相互作用關(guān)系;運(yùn)用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律,提出放頂煤優(yōu)化準(zhǔn)則和提高頂煤回收率的路徑。
6.4 支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)
在總結(jié)緩傾斜中厚長(zhǎng)壁工作面開(kāi)展支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面,需要進(jìn)一步在堅(jiān)硬頂板、破碎頂板、急傾斜的放頂煤工作面開(kāi)展支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),同時(shí)應(yīng)不斷完善現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)技術(shù),發(fā)展智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),改進(jìn)監(jiān)測(cè)儀表,使監(jiān)測(cè)儀表向直觀、輕便、小型化方向發(fā)展。
6.5 沖擊地壓的預(yù)測(cè)和防治
通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬研究沖擊性礦壓顯現(xiàn)發(fā)生的機(jī)理,進(jìn)一步完善沖擊性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),發(fā)展遙控測(cè)量和預(yù)報(bào)技術(shù)。
6.6 研究開(kāi)發(fā)新型的支護(hù)設(shè)備
研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架,完善液壓支架性能和快速移架系統(tǒng)。
7 小煤礦技術(shù)改造和機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)
對(duì)小煤礦進(jìn)行合并重組,淘汰落后生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,提高平均單井規(guī)模和技術(shù)水平,開(kāi)發(fā)小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)和裝備,改進(jìn)小煤礦的采煤方法和開(kāi)采工藝,提高采煤工作面的單產(chǎn)和工效。
總結(jié),提高煤礦資源開(kāi)采水平,充分利用資源,選擇合理的采煤開(kāi)拓方法,保障安全生產(chǎn),提高企業(yè)效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭靖.煤礦開(kāi)采技術(shù)[M].山西人民出版社.2010
[2] 戴紹誠(chéng).高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化采煤技術(shù)與裝備[M].煤炭工業(yè)出版社 1998.
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