申宏彬
[摘 要]目前资源的利用备受关注,煤炭作为各种生产活动的主要来源,具有较大利用空间,并且我国煤矿资源的存储量相对较大,这便对国内煤矿井下采矿相关生产技术提出了更进一步的要求。基于此,分析了煤矿井下采矿的现状,阐述了煤矿井下采矿生产技术及其应用,研究了采矿方法的选取,论述了煤矿井下采矿生产技术的发展方向。
[关键词]煤矿;采矿生产技术;应用
[中图分类号]TD823 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2021)04–00–02
Production Technology and Application of
Underground Mining in Coal Mine
Shen Hong-bin
[Abstract]Nowadays, the utilization of resources has attracted wide attention. As the main source of various production activities, coal not only has a large space for utilization, but also has a relatively large storage capacity of coal mine resources in my country. Mining-related production technology puts forward further requirements. Based on this, this article first analyzes the status quo of underground coal mining, expounds underground coal mining production technology and its application, studies the selection of mining methods, and discusses the development direction of underground coal mining production technology.
[Keywords]coal mine; mining production technology; application
伴随煤矿产量的不断加大,为了有效提升煤矿的实际开采效率,需要对煤矿相关生产技术加以改进。若是没有选取合理的煤矿生产技术及采矿方法,便会在一定程度上影响煤矿开采工作的有序推进。煤矿生产企业应结合煤矿井下生产的具体情况,针对生产技术与采矿方法做出科学选择,从而有效保障煤矿生产的高效与安全。
1 煤矿井下采矿的现状
伴随国家智能化和现代化脚步的逐渐加快,采矿生产技术也渐渐朝着规模化、生产集中化的方向迈进,很多先进的煤矿生产技术的出现大幅提升了煤矿采矿生产效率。然而煤矿井下采矿作业中依然存在众多问题。
1.1 地表塌陷
若是通过崩落采矿法针对矿石执行回采操作,崩落上部位置的矿岩会填补相应的回采空间,如此便会发生地表塌陷的情况。若是执行回采操作的过程中应用空场采矿法,应保留充足的采空区。采空区域会针对岩体内的应力实施重新分配,这样在煤矿采空区域的周边便会有一定的应力产生,从而出现地面压,造成空区顶板和矿柱出现程度各不相同的破损和扭曲,导致顶板发生脱落的情况,地表出现塌陷。不管是出现哪种类型的塌陷,都会给地表以及周围的植物造成不同程度的破坏。
1.2 废料排放
煤矿井下采矿的过程可以说是对相关资源进行开采以及对废料进行排放。采矿生产活动所产生的各种废弃物是环境中废弃物的主要来源。煤矿井下生产活动中产生的废弃石块、废渣、尾砂,会导致环境受到较大影响,大约占据工业固体废弃物总体排放量的85%。目前煤矿井下所采用的采矿模式已经给生态环境造成了较大破坏,同国家持续性发展战略相违背。
1.3 安全隐患
煤矿井下采矿生产工作中,若是对于废石区和采空区没有进行有效处理,便会埋藏较大的安全隐患。采空区较为容易造成塌陷的情况,进而出现滑坡等问题。废石区较为容易导致泥石流等问题,会给人们的生产和生活造成较大影响,并会产生一定的经济损失。
2 煤礦井下采矿生产技术及其应用
2.1 采场围岩控制技术
通过现代化技术对于采场围岩的控制予以相应改进,对提高煤矿开采的质量及效率具有十分重要的价值。就实际煤矿开采过程中所获取的经验而言,地质状况的精准勘查同现代化理论、所采用的分析方法以及技术之间存在较为密切的关联。在煤矿开采区域采场围岩状态不是十分稳定的情况下,宜应用采场围岩控制技术。在作业现场环境地质状况不是十分稳定的情况下,便会在一定程度上威胁相关工作人员的人身安全。使现代化的开采理论同现代化计算机测量之间进行有效结合,可以较为精准地测量作业现场地质结构,精准地对岩层的具体情况加以观测,因此应针对采场围岩相关控制技术加以完善,从整体上把控煤矿场的岩层,加大煤矿开采的相关安全系数。对于煤矿井下顶板而言,破碎岩层顶板与坚硬的岩层顶板是通常采用的两种类型顶板。具体进行煤矿开采工作时,应结合矿井顶板的相应情况选用科学的岩层控制技术,缩减开采煤矿过程的成本投入。以往针对岩层顶板所采用的处理方式通常是高压注水的方式,这种方式不但会消耗大量资金,且操作较为麻烦,同时对于具体采矿工作的开展十分不利。因此,应在技术和工艺方面加以创新。当前,国内对于井下煤矿的开采研究不是十分深入,需要加大研究力度,选择科学且有效的煤矿开采技术,提高煤矿井下开采的工作效率。
2.2 深矿井采矿技术
深矿井采矿技术的主要工作内容是针对深井实施布置,保证深井作业的安全性,对开采矿压进行控制,并对冲击地压进行预防。目前我国这一技术依然不够完善,在选用此项技术之前,应针对深矿井的现场情况进行勘查,对深矿井具体应力场的实际分布狀况与地质状况有较为充分地掌握。目前深矿井开采技术应将深井围岩状态、深井作业环境的变化以及应力场的实际分布情况研究当作主要内容。
2.3 巷道布置采矿技术
在煤矿井下开采作业中,该项技术发挥着十分重要的作用,由于巷道的实际布置情况会对煤矿开采的进度情况造成直接影响,会给煤矿开采成本投入造成一定影响。强化巷道布置的优化,可以合理整合相关矿井开采技术、煤矿生产条件和技术,这样可以省略很多实际生产环节,提升煤矿井下采矿生产效率。具体考察工作中,需要针对巷道的布置情况作出科学安排,如此可以有效缩减作业成本,提高煤矿开采的经济效益。应针对巷道布置采矿技术逐渐进行改善,使巷道作业环境和采矿技术之间实现有效融合,减少实际采矿工作的时间,缩减煤矿井下采矿生产成本。
2.4 高效集约化生产技术
采矿工作实际开展中,高效集约化技术是其中的一项关键性技术。具体煤矿生产中,应紧紧抓牢生产集中这一关键点,将生产效率的提高当作主要目标,从而开发出更好、更多的生产设备与生产工艺。具体煤矿开采工作开展中,高效生产技术应与高效率、高可靠性的生产系统之间实现有效结合,从而促成一套相对完整的技术体系,并且应针对煤矿生产技术逐步作出改进,结合具体情况针对生产设备与生产工艺加以改进,这样可以使煤矿生产技术的实际应用范围得到相应扩大,确保煤矿生产技术更加具有机械化的特点。
2.5 “三下”采矿技术
“三下”采矿技术是加强相似材料模拟与模拟数值的运算,对地表发生下陷情况以及上覆岩层相应的运动规律加以研究,对地表水的开采以及建筑物的保护加以研究,同时研究控制沉降的相关技术,联合组合充填技术的应用,针对煤矿开采区域附近的房屋实施稳固或是重新建造处理,保证选取房屋合理性的煤矿开采技术。
3 采矿方法的选取
要想使煤矿井下采矿生产的质量及效率得到明显提高,需要针对开采煤矿的设备和技术加以改进与创新,选用科学的采矿方法,确保煤矿井下采矿生产工作的安全,为采矿工作的有序推进提供保障。首先应针对煤矿井下采矿生产技术加以选取,对采矿作业现场的实际情况加以分析,针对所选用的采矿生产技术进行改进,提升采矿生产工作效率,从而使实际生产工作需要得到良好满足。在煤矿井下采矿相应区域存在较为显著的硬煤层或是硬顶板的特征时,需要结合煤矿井下的实际情况选取对应的硬煤层处理技术或是硬顶板控制技术,同时对两项技术进行有效结合应用,这样便会形成具有一定高效性的现代化生产工艺。当所开采的煤矿是缓倾斜长壁薄煤层时,需要选用较高可靠性且功率较大的采煤机械,应选取可以针对煤层进行稳定加固的采煤机械,并应结合薄煤层的实际情况,科学选取煤矿开采技术。唯有逐渐提升煤矿开采所具有的机械化程度,方能确保煤矿井下开采作业更加高效,这便需要应用与相关标准契合的机械设备,并创建相对完整的保障体系,应用合理的相关支架设备保证矿井围岩良好的稳固性,并且也要选择使用合理的监控设备监控围岩的实际状况,同时监控采煤机械的实际工作状态,逐渐对液压信息加以完善,强化机械液压系统运行状况的检测与诊断,全面提高煤矿井下采矿生产的效率。
4 煤矿井下采矿生产技术发展方向
4.1 井下采矿技术的发展方向
当前,人们对于矿产资源的实际需求量正在日益加大,因此井下采矿技术也变得尤为重要。煤矿井下采矿生产中,应用先进的井下采矿技术能够有效提高企业的生产效益,确保企业效益和社会效益和谐统一。针对煤矿井下开采技术加以科学应用,不但能够提高矿产资源的质量,并且可以降低采矿生产作出中安全事故的发生概率,提高煤矿采矿生产效率。然而国内煤矿开采技术应用的时间相对偏晚,依然存在诸多方面的问题,因此企业应高度重视煤矿开采技术的应用,降低煤矿坍塌和瓦斯爆炸等安全事故的发生概率,提高煤矿开采工作效率,促进企业经济效益的稳步提升,为环境保护作出贡献。
4.2 充填技术的发展方向
以往采用的充填技术通常包括尾砂胶结、水泥浆胶和干式充填等技术。现代化的充填技术通常包括高水速凝固化充填技术和全尾砂膏体泵送充填技术。就当前情况而言,以往煤矿生产中采用的充填技术已经无法同当下煤矿井下采矿的实际需求相适应,现代化的充填技术更加适应时代的发展,不但可以减少各种采矿材料的实际应用,并且可以有效缩减采矿成本,提高采矿生产工作效率,确保煤矿井下采矿生产工作的安全。总体而言,现代化充填技术的应用能够提高企业的经济效益和社会效益,并能够保障采矿生产作业人员的安全。
5 结束语
当前煤矿井下采矿生产技术依然存在诸多方面的不足,要想使这些问题得到有效解决,需要加大对于煤矿井下采矿生产技术的研究力度。企业需要结合自身情况,选择使用相关煤矿井下采矿生产技术,确保煤矿开采较高的质量,提高煤矿开采工作效率,保证井下作业工作人员的生命安全,从而促进企业良好发展。
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