煤矿开采过程中存在的问题及相关措施

2024-04-04 10:42王德山刘晓勇
当代化工研究 2024年3期
关键词:煤矿过程

*王德山 刘晓勇

(山西长沁煤焦有限公司 山西 046500)

引言

煤炭是国家必不可少的重要能源,维护安全生产就要强化采矿安全建设工作,强化安全治理工作,同时积极引进先进技术,以降低事故发生率。当前的矿产资源需求依然强劲,同时对开采工程要求更高,强调向绿色化方向推进。煤矿开采工程不仅资金投入量大,而且极具风险性,为顺利开展采矿工作,就要直接面对作业过程中的各种问题,深入探索以采取科学有效对策。

1.煤矿开采工作现状

我国作为发展中国家,正在积极开发各种新能源,但是当前的经济发展进程中,传统能源依然是主力。传统能源的应用存在不足,主要体现为不可再生、消耗量大且严重污染环境,这不符合国家出台的绿色发展战略[1]。处于新时代环境中,国家政府强调绿色发展,旨在经济快速增长的过程中要加强环境治理,加大绿色技术应用力度,相关企业制定符合低碳可持续发展战略的措施,促使自身良性发展。

煤炭是我国重要能源,供应量稳步提升,以满足用户需求,但需要直接面对一个重要问题,就是开采煤炭的时候容易导致环境污染。煤炭开采过程中,会严重影响地质环境以及地下水资源,甚至大量释放温室气体,因此破坏矿区自然生态环境。所以,要积极研究开发煤矿绿色开采技术并合理应用,提高资源利用率,防止对环境造成严重污染。此外,由于煤炭不可再生,所以,要积极创新煤矿开采技术,引用回收煤炭资源的有效方法,提高煤炭资源使用率。

2.煤矿开采过程中所存在的问题

(1)煤矿开采过程中所存在的安全问题

煤矿开采作业有两种,一种为露天作业,另一种为地下作业,在开采过程中都会存在不同程度的风险问题。其一,作业人员没有对风险产生认知,不能采取风险预防措施,就会导致各种安全问题。比如,2023年2月,内蒙古新井煤业有限公司露天煤矿发生特别重大坍塌事故,造成53人死亡、6人受伤,因此导致经济损失为20430.25万元。可见,安全依然是第一位的。其二,对于煤矿企业而言,为了减少投入,施工现场没有做好勘测工作,即便有勘测人员进入现场,所获得的数据信息也不准确,基于此制定的施工方案不能在施工中发挥指导作用,安全隐患必然存在。其三,企业作业人员上岗之前没有组织安全培训,员工缺乏安全意识,没有掌握安全技术方法,施工过程中频繁发生安全事故,事故伤亡率增加。

(2)煤矿开采过程中所存在的技术问题

采矿技术创新力度加大,但是我国的技术水平依然存在滞后性,需要进一步完善。如果采矿技术上存在缺陷,风险事故发生率就会提升。但当前来看,采矿理论不能对技术实践起到很好的指导作用,严重影响采矿技术发展。

(3)煤矿开采过程中所存在的环境问题

煤矿开采过程中容易导致环境污染,原有的自然生态平衡被打破。在开展煤矿资源的过程中,无论哪种作业环境,采用哪一种技术,地表土质都不可避免地受到影响,植被生长环境不能维持原有的状态,破坏程度巨大,短时间内不能自我恢复,严重情况下会导致水土流失[2]。另外,煤矿开采过程中,地下水环境也会因受到影响而遭到污染,水位严重降低,地表植物生长过程中无法吸收充足水分,就会枯死,且居民日常用水受到影响。

煤矿生产的时候会产生大量的垃圾,其中固体废弃物居多,主要为废渣及废石等,要采用相应的可续技术措施处理,否则,不仅占地,而且还会严重污染环境。废弃物多种多样,有的含有毒性元素,有的含有各种危害性物质,如果溶入雨水中,随着雨水的下渗,就会导致地下水被污染。煤矿开采过程中产生的固体废弃物,需要及时处理,否则在自然环境中长期暴露,就会有矿渣粉尘产生,导致空气环境被污染,周围居民的健康受到影响,现场的工作人员生命受到威胁。

3.煤矿开采问题的解决措施

(1)煤矿开采过程中要强化安全管理

①塑造安全开采作业环境

煤矿开采进程中,安全永远是第一位的。内蒙古新井煤业有限公司露天煤矿发生重大事故,主要原因是没有按初步设计施工,随意合并台阶,边坡超高超陡,在采场底部连续高强度剥离采煤,导致边坡失稳,边帮岩体沿断层面和节理面滑落坍塌,同时没有采用有效应急处置措施,没有组织现场作业人员逃生,造成重大人员伤亡和财产损失。所以,企业所有的工作人员都要正视安全问题。在安全管理工作中,具体要做好以下两项工作:

其一,根据工程现场的实际情况将安全质量标准制定出来,用于指导每个作业环节,确保掘进、通风、运输等岗位操作符合要求,维护煤矿生产的安全生产状态。将安全质量标准化体系制定出来,安全管理工作体系化运行,确保安全生产与相关标准相符合。保证通风顺畅,同时还要做好井下防水工作,避免地下水渗透。

其二,工作人员管理工作要进一步加强。采矿现场管理工作中,要优化流程,不必要的工序剔除,可以减少不安全因素,提高安全系数。通过安全管理切实提升发现问题和解决问题的强烈意愿和能力水平,从而企业安全条件和管理水平全面提高。

②员工安全健康体系进一步完善

煤矿业构建安全管理模式的同时,安全管理体系进一步完善,做到安全管理科学化、规范化实施,提高管理水平且成效显著。该体系所发挥的作用对各种风险有效预防,而且实现全员管理,以达到预期效果。

构建安全健康管理体系主要功能是预防风险,通过采取有效预防措施能够对安全风险及时规避,安全隐患清除,降低事故发生率,保障生产安全,防止各种类型的伤亡事故发生,还对员工起到一定的保护作用,减少职业病危害,保障员工身体健康。

(2)煤矿采矿过程中要加强技术管理

①煤矿开采中应用集约化技术

为了提高煤炭资源利用效率,要严格遵守开采原则。现在的煤矿开采技术不断创新,但要坚持安全基准,各项技术操作都要在保证安全的情况下实施。煤矿企业条件要对开采环境条件予以改善,积极总结当前的开采技术并根据实际需要作出优化,提高技术的集约化程度,并向自动化方向发展,以保证煤炭质量,提高产量,创造更高经济效益。

②做好调向回采工作

煤矿开采过程中,对于综采工作的调面问题有效解决,需要从综合的角度分析调面原因,明确设计综采工作面的时候,轨道顺槽和采煤运输顺槽之间维持平行状态,切眼垂直于两个顺槽[3]。综采工作面规划完毕,应用平行推进法的过程中,由于刮板运输机机头端要比机尾端低很多,导致其沿着煤层下滑,此时就要及时调面,否则容易出现机头很长而机尾非常短的问题,机头不能合理搭接到转载机,采煤工作停滞。为避免运输机出现下滑的问题,煤矿企业将工作面调斜,使用刮板运输机的机头来进一步推进机尾的长度,将工作面调整到机头方向,这样机头就会处于机尾的前面,由此解决这方面问题。综采工作面沿着机尾垂直方向快速推进,容易出现刮板运输机上窜的现象,机尾过长而机头非常短,刮板运输机与装载机不能合理搭接,采煤机不能维持正常运行状态。此时就要调向回采,对机尾起到推进作用,促使机头与转载机搭接起来[4]。

(3)应用采用绿色开采技术

煤矿开采工作中,注重产量和质量的同时,要认识到环境因素的影响。应用煤炭绿色开采技术,将环境因素造成的负面影响控制在最低,煤炭资源回收率提升。煤矿开采中,可以应用的绿色技术包括地下水保护技术、瓦斯安全应用技术等,这些都要引进先进设备才能保证技术功能的发挥并提高安全性。煤矿开采之前,要制定科学的开采计划,防护工作准备到位,运用正确的方法抽取煤层瓦斯。通过应用绿色开采技术,充分利用煤矿资源,避免浪费问题,还能够防止出现地表下陷的现象[5]。比如,应用充填开采技术,开采与回填同时进行,降低地表沉陷现象发生几率。

(4)合理应用通风防灭火技术

其一,注氮防灭火技术的合理应用。该技术用于煤矿井下,可以将注氮硐室建立起来且保证使用的独立性,同时将两套制氮机安装好,还要设置备用设备,对于无缝钢管采用埋管敷设方式,延伸到头巷采空区氧化自燃区域,然后应用氮气使用间歇法传输到工作面,进入到采空区,遗煤自燃问题有效避免[6]。其二,阻燃物质的合理应用。阻燃物质用于容易发生火灾区域,要选用隔离燃烧物质,实现有效阻燃。阻燃材料应用过程中存在局限,即区域面积小且火情不是很危急,蔓延速度慢。如果火势迅猛且覆盖区域面积非常大,仅仅依赖于阻燃物质很难短时间内灭火,此时要采取应急措施才能控制火势。其三,应用通风防灭火技术。这种技术操作简单,使用便利,而且能够达到理想效果。应用过程中,要将风门调节到合适位置,使其对风机的压力起到很好的调节作用,如此可以改善漏风范围内的压力情况[7]。如果漏风压力差逐渐减小,漏风比也相应地减少,就会形成均压通风,由此有效改善井下通风状况,从而熄灭火源,防止煤炭自主燃烧,火区惰化。其四,堵漏风形式的防灭火技术。封锁矿井巷道能够避免进一步扩大火势;快速填补隔离带,避免火势继续蔓延;将大量的惰性气体输入,能够达到快速灭火的效果[8]。当然,这些方法要根据实际情况合理选用,综合效果更好,灭火率提高。但是,如果火灾现场有工作人员困于其中,就要另当别论,对于技术方法灵活调整,不能直接使用,防止现场人员缺氧而威胁其健康生命。

(5)煤矿开采过程中要强化环境治理工作

煤矿开采过程中对环境造成一定程度的破坏,所以,强化环境治理工作非常必要。具体要做好以下三个方面工作:其一,用污水处理系统处理采矿过程中产生的废水,因其中含有重金属等不容易降解的有害物质,需及时采取技术措施解决,避免污染地下水,而且水资源利用率提高,可以避免资源严重浪费。其二,煤矿开采过程中会有固体废料产生,要放置在指定地点集中处理。如果不能及时运走,可以存储在合适地点并强化管理,防止污染环境[9]。其三,煤矿企业积极引进绿色采矿技术,避免开采过程中导致周围环境被严重污染。进入到煤矿开采环节,对于周围环境要采取必要的保护措施,防止对土壤造成污染,影响绿色植物生态环境。比如,进行煤炭开采中,可以根据环境特点有选择性地使用房柱式技术,也可以结合使用充填式技术,能够有效解决地表沉陷问题。其四,回收利用工作要进一步加强。煤炭属于自然资源,开采中需要消耗很多材料,有些材料可以回收再利用,不仅成本大大降低,还能够避免环境污染[10]。可以回收的材料包括钢棚、坑木以及皮带等。要加大回收力度,避免污染问题且有效控制能源消耗。

4.结束语

通过研究表明,煤矿业作为基础产业,对社会经济发展起到重要的支撑作用。虽然国家大力开发新能源,但是煤矿资源需求量持续提升,开采工程得到高度关注。当前来看,我国煤矿开采过程中依然存在一些问题,诸如技术创新能力不足、安全管理欠缺以及绿色发展进度缓慢等,不仅影响煤矿产量,而且因此导致环境污染严重,生态环境遭到破坏,地质环境和水文环境无法维持原有的平衡状态。国家出台绿色可持续发展战略,煤矿业要认识到当前存在的问题,如果不及时解决,会带来一系列的不良影响,甚至导致严重后果。采用切实可行的解决措施,能够确保煤矿开采工作高效实施且保证煤炭质量。

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