高效多工序工艺优化技术

山西保利裕丰煤业有限公司 山西 临汾 042100

一、目前我国煤矿开采工序工艺技术现状

1.1 机械设备数量限制技术推广 近几年来,我国煤矿开采的工序工艺技术已经得到了显著的提升,而且基本上实现了技术现代化和开采机械化。虽然目前各类大型的挖掘、开采设备已经广泛应用在巷道掘进以及煤矿开采作业,但是仍无法满足煤矿开采作业的需要。首先,随着开采深度的加深,巷道数量也会随之增加,开采现场的机械设备数量不足,而且也难以满足复杂的巷道结构,导致设备作业效率降低,影响整体的开采进度。巷道掘进的过程中,不仅仅需要架设支护设备,也需要同时完成煤矿的开采。但是目前矿区的支护架设的效率和效果难以满足巷道掘进的需要,导致深处巷道无法得到有效的支持和保护,为后期煤矿开采埋下了安全隐患。矿区矿井对于开采设备的需求量会随着巷道的加深而逐渐增加,而且对于设备的灵活性和可操作性都会有更高的要求。保证设备供给是煤矿开采技术应用的基本,但是目前我国大部分矿井的机械化效果较差,远低于全国平均水平,导致这些矿区难以应用到专业技术来保证开采作业的安全性以及开采的效果。

1.2 开采技术与矿井实际情况不符 煤矿开采机械化不仅仅是我国经济发展的要求,也是煤矿行业发展的趋势,现如今各个矿区都在对开采技术进行改革和完善,不断引入更高科技、更高效率的开采技术。但是目前我国普遍应用的开采技术并未做到因地制宜,对于大部分的矿井开采作业来说,矿井巷道的实际条件尚未达到技术的应用标准,引入的辅助设备也难以放置到巷道中,这就导致技术引入和革新只是“纸上谈兵”,并未对煤矿开采带去任何实际的意义。我国的地质结构复杂,各个矿区的地质结构和瓦斯、天然气包括水源的分布情况不同,开采技术的照搬套用不仅仅不能提升生产效率,也会对矿区的安全带去一定的威胁。现阶段大部分的开采技术只适用于煤层结构比较简单、巷道内倾角较小的情况,而且开采量不能过大。但是我国各个矿区目前的煤矿产量已经逐渐提高,想要在维持煤矿开发数量的基础上去革新技术,必须做到因地制宜。

二、煤矿开采工序工艺技术的优化方案

近年来科学技术水平不断提升,我国的煤炭产业也在不断发展,为了提高煤矿开采效率,加速煤炭产业改革,不仅仅需要在实地勘测矿井情况的基础上对传统技术进行完善,也需要在保证煤矿开采量的基础上,不断提高开采效率,推动煤炭产业的良性发展。裕丰矿22下02运输顺槽和12下06工作面顺槽,巷道埋深100m－160m,地质构造较多,距2上煤采空区10m左右,巷道采用梯形断面,锚网索支护。项目前期已经对12下08工作面运输顺槽和22下02运输顺槽进行现场实况查看,后期则主要对22下02运输顺槽和12下06顺槽进行勘探研究。因此,技术革新和优化升级不仅仅要与行业发展接轨,更要紧贴裕丰矿的实际情况,确保技术能够顺利应用。

2.1 重视地面技术,加强地质结构保护 在开采煤矿时需要对地上的建筑物、地质结构进行保护,从而预防灾害事故的发生,保证施工作业的安全性。地面技术的应用和发展,不仅仅能够为地面建筑提供有效的防护,也能够维护巷道上方的地质结构,避免出现巷道坍塌或者是损毁的情况。在进行巷道掘进和煤矿开采时,应当结合巷道的实际情况以及矿井的开采进度来实施相应的保护策略。技术人员通过对巷道外部岩体的重量和范围进行计算分析,在不影响煤矿开采的基础上,利用预应力锚固技术和混凝土灌浆来对巷道的岩石缝隙进行填充,不仅仅可以给巷道和岩石内壁提供强有力的支撑,也可以避免巷道内出现碎石滚落的现象,提升了开采的安全性。

2.2 合理应用煤矿开采技术 在开采煤矿时,地质灾害是最常见、最危险的现象。为了有效避免地质灾害的发生,降低地质灾害对煤炭开采的影响,应当实施更为全面的地面处理技术,在提升巷道稳固性的情况下,应当加强煤矿开采技术的提升力度,根据矿井的实际情况来采取不同的措施。

针对开采条件较差、危险系数较高的矿区,可以利用条带法采掘技术来挖掘煤矿。该技术的应用能够将部分条带煤柱保留在矿井区域内,不仅仅有助于控制地面塌陷的趋势,也能够对矿井周边的残留煤矿进行有效地的采集和回收,对于矿区周边的水源和管道也能够提供有效的保护。这项技术能够最大程度地提升煤矿开采和回收的效率,扩大煤矿开采的规模化。

如果矿区地表的沉陷比较严重,应当采用充填采掘技术来避免地表进一步沉陷,并在矿区矿井周围就地取材,在开采煤矿的过程中不断向地表沉陷区域运输泥土和砂石,以起到填充作用。如果矿区周边地区富含天然气并覆盖有多条天然气管道,为了避免巷道坍塌导致天然气泄漏或管道破裂,应当采取后退式协调采煤工艺技术。

灰岩陡崖是矿区内十分常见的地址结构,这种地址结构倾斜度较大,在煤矿开采过程中会出现倒塌和滑坡现象,为了避免巷道倒塌或其他安全事故的发生,可以在开采过程中沿着开采方向对工作面进行调整和填充,以避免过度倾斜。矿区内如果瓦斯含量较高,借助该技术可以实现多工作面相互配合的开采方式,从而有效地避免瓦斯爆炸对煤矿开采和人员安全造成威胁。

由于部分矿区所在地区的特殊性以及该地区的水源分布,导致开采过程中会出现涌水现象。为了降低涌水现象对开采进度和煤矿质量的影响,在开采时应当采用保水采煤工艺技术,首先做好涌水排泄处理,避免过度积水导致设备损坏。其次也要在矿区内设置隔水层,尽可能避免巷道与开采层受到影响。为了避免涌水现象的发生,在开采煤矿前也应当对矿区周边地区的地址结构进行实地勘测和分析,在分析采煤充水方案可行性的基础上去设置隔水层。

三、结束语

总的来说,目前我国煤矿产业发展势头迅猛,煤矿开采工艺技术的发展也是日新月异。为了更好地提升煤矿开采效率,避免安全事故的发生,各个矿区和企业都应对矿区数据和实际情况进行分析和计算,在此基础上提升开采技术,不断引入新的装置和外部技术,为矿区安全提供更全面的保障,并有效地提升煤矿开采量,增加企业收益。