煤矿采矿方法范例6篇

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煤矿采矿方法

煤矿采矿方法范文1

关键词:煤矿;采矿生产方法;采矿生产技术

中图分类号:C35文献标识码: A

一、我国现有煤炭产量

我国物产非常丰富,煤炭资源属于我国一次性能源中使用最大的资源,煤矿在我国能源使用中的比例远大于石油与天然气,因此煤矿资源是我国赖以生存的能源储备物资。煤矿资源使用量大,不按标准的开采过程会造成严重污染,例如土地沙化、大气污染加重、地下水重金属超标、土地塌陷等环境污染[1]。这些污染会对人们的生存环境逐渐侵蚀,想解决这种问题就需要进行采矿技术改革,只有利用新型环保采矿工艺才可以减轻对环境的破坏程度。矿产企业也需要与时俱进,加强新型技术的学习与研究,不仅要对煤矿开采设备进行更新,还需要使用新型采矿技术进行辅助,两者互相结合才可以帮助采矿企业更好的发展。

二、传统采矿模式缺点

采矿工业从古至今产生了非常大的变化,单单是采矿方法就存在了近200种,经过历史的沉淀与选择,目前国内使用的方式分为三种,空洞采矿法、补充采矿法、爆破采矿法,根据不同的地点选择不同的采矿方式,这三种传统采矿方法存在不少缺点,为了迎合社会发展需求,我们需要改正缺点寻求进步。

(一)矿体勘测不细致

因为传统采矿方法对矿体的整体环境没有一个完整了解,结果在开采的过程中就会发生问题,导致意外的发生。如果不对矿体结构进行细致的勘探,就无法制定符合开采标准的计划,这对后期的安全开采非常不利。

(二)开采方式错误

采矿过程中,开采方式是非常重要的一点,如果开采方式有误,就会导致、冒尖、片帮、压力加强等情况出现,这种情况对矿洞安全来说是非常危险的情况。因为开采工艺达不到使用标准,顶部支撑管理维护不善将直接导致开采安全系数的降低,突发意外的概率将大幅度增长。

(三)结构参数不合理

采矿场必须精准的计算结构参数与回采顺序,如果没有进行对应数据与策略的制定,那么在回采过程中就很容易引起结构的整体崩塌[2]。回采顺序根据结构参数进行制定,准确的结构参数才可以帮助采矿位置维护其稳定性。

(四)联络道结构错误

很多联络道宽度过大,这对工作人员正常行走过程会产生非常大的不便,联络道间距需要恰到好处。而且人行通风井没有与联络道进行连通,一旦发生坍塌,工作人员只能通过一条主干道回到地面,这对安全保障是一个缺陷。

(五)自然灾害

在煤矿开采过程中,通风是非常重要的,因为自然环境中的煤矿会产生有害气体,如果通风条件较差就会引发有害气体中毒,直接导致采矿人员出现生命危险。而且出现地下水的情况下还会发生泥石流,这种情况一旦发生很容易造成人员伤亡。

三、采煤方法和工艺

1、开发煤矿高效集约化生产技术。建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术。发展各种矿井煤层条件的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。

开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代采煤成套技术”主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术,研究埋深浅地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差,块度大的综放开采设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制,又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~5.5m宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机的应用,促进工作面的高产高效。

2、缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。

3、铡顷斜厚煤层次采全厚大采高长壁综采。应进一步加强完善支架结构及强度,加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高2.5m左右)高产高效指标的差距。

4、各种综采高产高效综采设备保障系统。要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架:围岩”系统,采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架:围岩”系统控制,进一走完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信包的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断:采煤机在线与离线相结合的“油,磨屑”监测和温度、电信号的监测t带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

四、总结

总之,我国的煤矿开采技术在不同煤层条件下,有着不同的处理措施。再加上我国煤层的地质情况种类较多,这就导致其不同情况下煤层的分布方式也有所不同,促使煤矿井要根据煤层的实际情况采取不同的措施,利用这一方式能够最大限度的保证煤矿生产自身所具有的安全性。而我国当前的煤矿生产技术发展较为迅速,各种设备都在朝着大功率、程序化的方向发展,并且还在持续的进行改善,这促使我国煤矿生产技术和采矿方法必然会快速领先于国际水平。

参考文献:

[1]尹光辉.探讨新形势下煤矿开采中的采煤技术[J].经营管理者,2010(06)

煤矿采矿方法范文2

关键词;煤炭资源;科学采矿;评价方法

中国在世界上是一个资源生产与能源消耗的大国,近几年来,据相关数据得出,中国能源的消耗已经占世界消耗的总数的23.4%。煤矿的机械使用生产水平、煤炭资源矿井安全、劳动强度等方面的情况都是影响着我国煤炭资源的开采。数学模型的建造是以主观动态权重为主要基础,对煤炭资源科学采矿评价方法包括专家定参法、开关函数法、标准取值法、定性取值法、分段函数法等。采用以上方法以便实现我国煤炭资源科学采矿由定性描述到定量描述的转化。通过对煤炭资源科学采矿评价方法模型的建立,可以将科学化采矿评价方法模型转化成可量化体系。对煤炭资源整体情况进行说明,对煤矿公司开发煤矿的能力、矿井勘测安全性、煤矿环境问题等方面进行了综合考察。

一、煤炭资源科学采矿评价内涵的丰富与发展现状

对煤炭资源实行科学采矿评价内涵主要体现是将煤矿生产与矿井开发的安全问题放在了第一位,鼓励对煤炭资源进行机械化开发与生产。要对煤炭资源生产成本进行合理化、科学化、全面化的方案设计。要将煤炭资源开发与环境保护放在同样重要的位置。对煤炭资源产出率得出重要的数据进行编制与存档。要对矿井内其他的资源的利用和处理进行高度重视。

随着我国科学技术的不断发展,煤炭资源机械化采矿率也在不断的提高。机械化装备水平的提高,促进了我国的煤炭资源开发技术能力不断地提升。但随之而来的问题是煤矿开采的环境越来越恶化,煤炭公司的社会责任在不断地增加等各方面,主要由于客观因素与主观因素所造成。要求我国的煤炭资源开发应该逐渐走上科学化、智能化的道路。煤炭资源的开发不仅仅是一项工程,在采矿的同时应该采用先进的技术。同时煤炭资源的开发也是一种社会的责任与需求,需要更多的人们对煤炭资源开发的社会效益与人的健康发展高度关注。在传统方式的煤矿开采的基础上,尝试着对煤炭资源开采以科学化开采、以人为本着两个方面的内涵进行补充。

我国煤炭资源科学开采内涵包括:对煤矿开采安全性高,矿井抗风险能力强、绿色开采,实现资源与环境协调开发、采用科学化开采技术、高效率的开采、采用先进的机械化设备、实行机械化开采,无人开采模式、实现成本与社会效益以及社会责任共同发展、以人为本重视煤炭职工的人身安全。

二、对煤炭资源科学采矿评价相关因素介绍

对煤炭资源开采的客观难度系数与科学采矿有很大的关系。对矿井内煤炭矿层存在的精确地位置、煤炭所处的深度、煤炭资源周围的环境因素以及矿井内随时会出现的突况等各个方面因素都是直接影响煤炭资源开发的难度。煤炭资源开发的工作场所也在不断在移动,所以就造成了客观开采存在的条件对科学采矿的难度影响较大。

煤炭资源开发使用的机械化装备水平也是直接影响科学采矿的因素。煤炭资源所使用的机械化装备越好对煤矿资源科学开采越有利,同时安全开采也是机械化装备对煤炭资源科学开采的前提,先进机械化装备可以提高煤炭资源开采效率与煤炭工作人员的工作效率。同时先进煤炭资源机械化装备越好还可以提高矿井安全性能。

煤矿资源科学开采与水资源也有着密切的关系。对煤矿资源的开发可能会导致矿井内地下水位的下降、暗流河水的渗漏、水资源遭到严重的污染等方面。近几年,据相关数据记载,我国由于煤矿资源开发造成矿井水排放60亿?。由此看出,水资源与煤炭资源开发有着密切的关系。

三、煤炭资源科学采矿方法进行说明

以我国的某个大型的煤炭资源科学采矿开发为例子,对采用科学采矿效率指数进行说明。通过对煤炭资源科学采矿的各项数据的研究与探讨,得出科学采矿指数越高,那么煤炭资源科学采矿效果越好。通过启动科学采矿效率指数进行计算程序,在程序当中输入煤炭矿井的名称、专家名称以及矿井其他的各个方面勘测出的数据,要有专业的专家进行评估勘测,在输入系统中设以密码,当专家将各项数据输入完成后,根据动态来确定各指标的权重,来进行权重系数的筛选与各项煤炭资源的数据进行计算。

对煤炭资源数据参数输入完成之后,使用计算机系统调出煤炭资源程序,然后在输入科学采矿效率指数的总体计算结果,完善科学采矿体系,将完整的科学采矿体系全面化、科学化、合理化应用到煤炭资源采矿当中,促进我国煤炭资源开发的快速发展。

四、总结

通过上述文章的叙述,不难看出,生活水平的不断提高,科学技术的不断发展,科学采矿方法在煤炭资源开发与能源使用上的帮助越来越大。在煤炭资源开发上对科学采矿方法的使用越来越广泛,,煤炭能源消耗是一个大问题,科学采矿方法在煤炭资源开采的应用,不仅有利于对能源消耗的改善,还可以提醒人们对节能环保意识的重要性,要以我国煤炭资源科学采矿方法基本情况为前提,对科学采矿方法在科学采矿方法的应用上不断对科学采矿方法进行探索,创造出更加全面化、科学化、合理化、全新化的科学采矿方法。提高我国煤炭资源的开采效率,促进我国的煤炭行业健康绿化节约能源的可持续发展道路。本文对煤炭资源科学采矿评价内涵的丰富与发展现状、对煤炭资源科学采矿评价相关因素介绍、煤炭资源科学采矿方法进行说明等进行了详细的分析与探讨,

参考文献:

[1]李东印.科学采矿评价指标体系与量化评价方法[D].河南理工大学,2012.(03)

[2]李东印,许灿荣.煤炭资源科学采矿指数计算方法探讨[J].煤炭工程,2012,(01)

[3]李东印,李化敏,周英,王文,许灿荣.煤炭资源科学采矿评价方法探讨[J].煤炭学报,2012,(04)

煤矿采矿方法范文3

【关键词】矿井;采煤;选择

0 前言

选择采煤方法,必须满足安全、经济、煤炭采出率高的基本原则,努力实现安全高效。所谓安全,就是必须贯彻“安全第一”的生产方针,做到采煤工艺先进合理,采煤系统可靠,技术措施完善。经济就是指高产、高效、低耗、低成本,煤炭质量好。采出率高就是要求尽量减少煤柱损失,减少采煤工作面留煤损失和泼洒损失,最大限度地提高煤炭资源采出率,以达到国家要求。选择采煤方法应当遵循的三个基本原则,既密切联系又相互制约,在选择时应当综合考虑。

1 选择采煤方法应考虑的因素

为了满足采煤方法选择的原则要求,在选择和设计采煤方法时,必须充分考虑到具体的地质、技术和经济因素的影响。

1.1 地质因素

1.1.1 煤层倾角。煤层倾角是影响采煤方法选择的重要因素。煤层倾角的变化不仅直接影响到采煤工作面推进方向、破煤方式、运煤方式、工作面长度、支护方式、采空区处理方法,而且还直接影响到采区巷道布置、运输方式、通风系统、顶板灾害防治措施以及各种参数的选择。一般条件下,倾角小于12的煤层,有利于采用巷道系统简单的倾斜长壁采煤法;倾角大于12的煤层,多采用走向长壁采煤法。

1.1.2 煤层厚度。煤层厚度及期变化也是影响采煤方法选择的重要因素,根据煤层的厚度,可以选择相应的采煤方法。一般条件下,薄及中厚煤层通常采用一次采全高的采煤方法;厚煤层可采用大采高综合机械化采煤一次采全高、放顶煤采煤方法,也可以采用分层开采的方法。此外,煤层厚度还会影响到采煤工作面的长度,影响采空区处理方法的选择。在开采自然发火期较短的厚煤层时,就必须采取综合预防煤层自然发火的措施,采用全部充填法或局部充填法处理采空区。

1.1.3 煤层特征及顶底板稳定性。煤层的硬度、煤层的结构(含夹矸情况)、含煤层数及煤层顶底板岩石的稳定性,都直接影响到采煤机械、采煤工艺以及采空区处理方法的选择,影响着采区巷道布置、巷道维护方法及采区主要参数的确定。

1.1.4 煤层地质构造。采煤工作面内的断层、褶皱、陷落柱等地质构造,直接影响着采煤方法的选择和应用。由于地质构造的影响,有时不得不放弃技术先进的采煤方法,而采用适应性较强、安全可靠性较高的采煤方法。一般情况下,对于地质构造简单,埋藏条件稳定的煤层,有利于选用综合机械化采煤方法;对于地质构造复杂、埋藏条件不稳定的煤层,可选用普通机械化采煤、爆破落煤采煤方法以及其他适应性较强、安全可靠性较高的采煤方法;多走向断层的煤层宜采用走向长壁采煤法;多倾斜断层的煤层,宜采用倾斜长壁采煤法。因此,在选择采煤方法之前,必须加强地质勘查和测量工作,准确掌握开采范围内的地质构造情况,以便正确地选择适宜的采煤方法。

1.1.5 煤层含水性。煤层及其顶底板含水量较大时,需要在采煤工作面开采前采取疏排水措施,或在采煤过程中布置疏排水设施,应在选择采煤方法时加以充分考虑。

1.1.6 煤层瓦斯含量。煤层瓦斯含量较高时,在选择采煤方法时,应当考虑布置预抽瓦斯专用巷道和预抽瓦斯钻孔,并通过瓦斯管网进行瓦斯抽放。还要考虑在开采过程中加强通风和瓦斯管理,防止瓦斯事故的发生。

1.1.7 煤层自然发火倾向性。煤层自然发火倾向性直接影响着采区巷道布置、工作面参数、巷道维护方法和采煤工作面推进方向等,决定着是否需要采取防火灌浆措施或选用充填采煤法,在选择采煤方法时应予以考虑。

1.2 技术发展及装备水平

技术发展及装备水平也会影响采煤方法的选择。改革开放以来,我国采煤方法和采煤工艺技术在创新中得到不断的发展,新方法、新工艺、新装备的推广应用,为采煤方法选择提供了更广阔的空间。厚煤层放顶煤采煤法、大采高一次采全厚采煤法、伪斜柔性掩护支架采煤法、伪斜走向长壁采煤法等得到广泛应用。工作面采煤工艺技术、装备能力不断提高,工作面单产水平和劳动效率迅速增长。因此在采煤方法选择时应考虑不同装备水平的工艺技术、工作面单产水平必须同矿井各个生产环节的能力相适应,并留有适当的发展余地。

顶板管理和支护技术也影响到采煤方法的选择。譬如在坚硬顶板条件下,部分矿井采用的高工作阻力液压支架和对顶板岩层进行注水软化技术,在坚硬顶板条件下成功地采用了垮落法处理采空区,取代了传统的煤柱支撑采煤法(即刀柱式采煤法)。

为了保护地面生态环境,开采建筑物下、铁路下、水体下的煤炭资源,可根据具体的自然和技术条件,选择相应的“三下”采煤方法。

1.3 矿井管理水平

矿井管理水平及员工素质对采煤方法的选择也会产生一定的影响,在选择和应用那些技术要求高、生产组织复杂、管理比较复杂的采煤方法(如大采高一次采高综采、大倾角综采、急斜煤层伪斜短壁采煤法、急斜煤层伪俯斜走向长壁采煤法等)时,应在加强对员工安全技术培训的前提下,按照先易后难的原则,有计划地、循序渐进地逐步试用,在掌握其技术要领并积累一定实践经验后再推广应用。选择采煤方法时,应避免忽视企业管理水平和员工素质的实际情况,在条件尚不具备的情况下,盲目采用新的采煤技术和新工艺。

1.4 矿井经济效益

矿井的经济效益是选择采煤方法的重要因素。在选择采煤方法时,要研究拟采用采煤方法的投入和产出关系,考虑企业的投资能力和采煤方法的经济效果。还要考虑设备供应和配件、消耗材料的供应情况,昼保证生产水泵材料能就地取材,以降低原生产成本。

2 采煤的方法的发展方向

选择合适的采煤方法,对提高矿井生产管理水平和煤矿企业经济效益,改变矿井技术面貌起着决定性作用。我国采煤方法的发展方向,就是要因地制宜地发展安全高效的采煤方法。

(1)改进采煤工艺,因地制宜地发展先进的机械化采煤技术;

(2)扩大走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法的应用范围;

(3)缓斜、倾斜厚煤层推行倾斜分层下行垮落采煤法和放顶煤采煤法;

(4)大力推广无煤柱护巷技术;

(5)急斜煤层开采要进一步探索采煤机械化的发展途径;

(6)“三下一步”采煤技术有广泛的发展空间;

(7)适度发展水力采煤技术;

煤矿采矿方法范文4

关键词:煤层注水;煤矿安全;煤矿采掘;煤矿防尘

中图分类号:TD714 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)23-0087-02

在我国煤矿生产阶段,由于存在钻眼、爆破、机械作业、煤矸的载运等工序,导致在煤矿生产中出现大量粉尘,对煤矿工人的身体健康带来极其不利的影响。此外,由于粉尘中存在一部分可燃性煤尘,这滋生了煤矿火灾的危险因素。因此,针对掘进工作中产生的大量粉尘,我们必须采取行之有效的防尘措施,以确保煤矿生产的安全性和有效性。

1 采掘工作面粉尘的产生

煤矿工作中,在掘进机掘进巷道阶段由于掘进工作的进行,煤岩破碎会产生大量的粉尘,这其中由于截齿的压碎与摩檫产生大量的粉尘,其数量几乎占掘进工作面所有粉尘的五分之四,此外,由于煤块塌落后撞击地面产生的粉尘、运输溜子转载摩擦挡煤板产生的破碎而滋生的粉尘,还有沉积在煤矿掘进工作面上的粉尘、因为通风工作形成的次生粉尘等等,都是掘进工作面粉尘的构成成分。

2 采掘工作面防尘方法

2.1 煤层注水

所谓的煤层注水技术,是指在煤矿保护层回采之前,在煤层上部进行钻孔,并通过钻好的孔注入压力水,使水分渗入到煤体内部,在对原先的“煤-瓦斯”两相平衡体系实施破坏之后,形成全新的“煤-瓦斯-水”三相体系,该体系下由于介质的互相影响及作用,致使煤体物理性质、化学性质和热力学性质产生改变。通常按照钻孔的深度我们可以将煤层注水分为深孔注水技术和浅孔注水技术。深孔注水是在回采工作面的前方平行工作面进行打孔,孔的深度通常是工作面斜长的三分之二,钻孔直径在75~100mm之间,在封孔工作结束后,可以开始注水工作。和浅孔注水相比较,深孔注水的施工成本更高,钻孔施工也十分困难,一般只针对那些中厚或者较厚的煤层使用。深孔注水的优点则是预湿范围广,可以使煤层下煤体得到充分湿润,并对采煤工作不构成影响。但是在个别矿区,因为没能彻底地破坏煤矿保护层,使得注水工作很难按计划实施,导致注水量小,这也严重影响了煤层注水在煤矿安全中的应用效果。

2.2 装岩洒水

在煤矿掘进工作面实施爆破以后,我们通常会在装岩以前在岩煤上喷洒适当的水,保证岩煤得到适当的湿润,以避免在装岩煤阶段引起不必要的粉尘飞扬。一般来说,装岩洒水分为人工洒水和喷雾器洒水两种:在进行人工装岩的时候,我们通常都是采取人工洒水的方式;而在使用装岩机进行装岩时,我们可以在距离工作面5m的顶帮两侧,悬挂上两个喷雾器,对装岩机及岩煤实施喷雾式

洒水。

2.3 掘进机喷雾洒水

喷雾洒水工作主要有引射喷雾、内喷雾和外喷雾三部分组成。采用高压水喷雾灭尘,就是来自外部的低压水,通过高压水泵将压力增高到要求的水压,然后喷嘴喷射出去。我们知道,喷雾洒水工作是煤矿保护层回采工作面中极其有效的防尘措施。其中关于水的除尘机理具体有下面三点:首先,由于在湿润煤体阶段受到原煤体中的原生煤尘影响,导致煤尘丧失飞扬能力;其次,注水可以将煤体中的细小部分进行液体包裹,如果在煤体开采发生破碎事件时,可以避免细粒煤尘到处飞扬的现象产生;最后,由于水的湿润性,从而增强了煤体塑性指标,很大程度上削弱了煤尘的脆性影响。在煤体受到外力作用的情况下,原本很多的脆性破碎转化为塑性形变,从而减免了煤体破碎后产生大量尘粒的问题,大幅度抑制了煤尘产生。通过对新坟孙村矿进行煤层注水工作后发现,除尘率高达73%,很好地满足了预定的除尘效果。

2.4 通风除尘

综掘工作面的通风除尘技术主要包括机掘工作面的除尘技术和收尘技术。通风回流在治理瓦斯的问题上,不但可以预防煤与瓦斯突出,还能够很好地减少工作面上回风流中粉尘浓度,其具体原因主要是因为在湿润煤体时,水分的存在阻碍了瓦斯运动,从而使得在煤体破坏后一些瓦斯不会涌采掘空间,反而会以变相的形式被煤体运出工作面。通过分段砌筑封闭墙,在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采,抽采管路为240mm的铁管,抽采流量为91m3/min,封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体,并在其内部充填黄泥,墙体厚度800mm,墙与墙之间的距离不小于4m,这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路,在新的封闭墙砌筑充填完成时,根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门,保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。在煤矿保护层上的回收期,我们可以将高抽巷侧上方的石板巷回风巷段封闭采空区瓦斯抽放管,同时与上隅角采空区瓦斯抽采。抽巷形成的采空区瓦斯的顶板裂隙排水渠,对下部采空区瓦斯发挥作拉动用,减少采空区气体排涌向工作面和的上隅角。该系统通风设备简单,风筒成本低,易于管理,能有效排除工作面局部瓦斯积聚和滞留的粉尘,通风和除尘系统相互独立,在任何情况下不会影响通风系统正常工作,安全性能好等。

2.5 巷道水幕净化

巷道水幕无疑是目前风流净化与减少煤尘浓度的一种常见方法。所谓的水幕,就是巷道的两帮或顶部水管上面设置喷雾器若干,进行喷雾而形成水幕。在安装喷雾器时,应遵循两个原则,即:布满巷道断面,并且尽量设置在接近尘源的地方。

2.6 冲洗井壁巷帮

在恢复煤矿掘进工作面以前,我们应在风筒出口外1m的地方,从外向里地对巷道进行冲洗,从巷道两帮、顶板、支架,直到工作面为止,尽可能地洗去井壁巷帮上的煤尘。

2.7 个体防护

考虑到煤矿工作中个体的人身健康问题,我们应该借助佩戴防尘面具等措施来降低个体吸入粉尘的概率。通常来说,防护用具有口罩、防尘帽等,个体防护的根本目的是保证个体呼吸到清洁空气,而不影响到其生体健康。

2.8 清扫积尘及安设隔爆装置

沉积在巷道中的积尘,一旦受到振动和冲击再度飞扬起来,成为悬浮煤尘,就为煤尘爆炸提供了条件。因此,巷道必须定期清除浮煤、清扫或冲洗沉积的煤尘和刷浆。

3 结语

综上所述,通过将煤层注水技术应用到煤矿安全生产中来,不但可以大幅降低管理难度,还能很好地控制生产成本,最终求得人力资源管理的最优化解。为此,我们务须不断探索煤层注水技术在煤矿安全中的应用策略,做到事前控制,提前排除,预先处理,未雨而绸缪,防患于

未然。

参考文献

[1] 卢喜山,等.综掘面新式机械综合除尘系统的设计及应用[J].煤矿安全,2007.

煤矿采矿方法范文5

【关键词】采空区;瞬变电磁法;三维地震;活性炭测氡

1.采空区形成机理

地下矿层采空后形成的空间称为采空区。当采空区出现后,打破了原有的应力平衡,上覆岩层失去支撑,产生移动变形,直到破坏塌落。采空区塌陷后,形成采空塌陷区。以煤层采空塌陷区为例,可将它分为3个带:①垮落带:煤层采空上部岩层出现坍落;②断裂带:冒落带上方岩体因弯曲变形过大,在采空区上方产生较大的拉应力,两侧受到较大的剪应力,因而岩体出现大量裂隙,岩石的整体性受到破坏;③弯曲带:裂隙带以上直到地面,在自重应力作用下产生弯曲变形而未破裂。

2.采空区地球物理特征

2.1地震勘探的波组特征

煤层采空区塌陷垂直“三带”示意由于煤层与其顶底板岩层存在着较大的波速和密度差异,为一个非常明显的波阻抗界面,能够形成可检测的反射波。采空区的存在,致使地层原有物性条件遭到破坏,在煤层反射波组中表现为反射波同相轴的弯曲、减弱,直到消失,同时煤层顶部结构的不规则破坏,也将产生各种低频干扰,因此用地震方法可以探测地下煤层采空区的分布。

(1)采空区地震时间剖面判识。在沉积稳定煤层中掘进的工作面,人为地造成煤层局部的不连续性,使得地层局部物性条件发生突变(煤岩—空腔),表现在地震时间剖面上,势必造成在叠加剖面上的煤层反射波出现绕射波,在偏移时间剖面上则会出现“空白段”或“低能量”反射。

(2)采空区三维地震水平切片判识。三维地震水平切片是圈定采空区范围的另一种简单有效的方法。但其前提条件为:煤田三维地震资料在野外采集过程中无较大的“变观”;资料处理中严格按照“高信噪比、高分辨率、高保真度”原则进行。当煤层沉积相对稳定、煤层底板起伏形态局部变化相对平缓时,煤层反射波在水平切片中色彩稳定,无颜色突变现象出现;反之,当遇到采空区等地质异常体时,煤层反射波在水平切片中色彩将会出现颜色突变现象。

(3)采空区地震属性判识标志。地震属性是对地震数据的几何学、运动学、动力学和统计学特征的量度,地震属性分析技术是贯穿于应用研究、算法研究和综合软件系统的一种用来提取、存储、显示、分析、证实和评价地震属性的技术。地震属性的应用包括: 由时间得到的属性能提供构造的信息;振幅属性能提供地层和储层的信息;频率属性能提供薄互层的信息等。因为属性分析能够从空间上全局性地反映断层、采空区及陷落柱等构造的空间实际展布形态,被誉为地震解释的“放大镜”。在煤层沉积稳定,无采空区等地质异常分布,同时确保野外采集过程中无较大的“变观”存在,资料处理中严格按照" 高信噪比、高分辨率、高保真度"原则进行的前提下,属性分析图片中,煤层的属性特征分布连续,当遇到构造、地质异常、采空区的分布在水平切片上表现为规律性的、有一定展布规律的色彩变化。

2.2电性特征

瞬变电磁法是一种时间域的电磁勘探方法。在地表敷设不接地线框或接地电极,利用阶跃波或其它脉冲电流场源激励,在大地产生过渡过程场,断电瞬间在大地中形成涡旋交变电磁场,此涡流场随时间以等效涡流环的形式向下传播、向外扩展,利用不接地线圈、接地电极或地面中心探头测量。这种由地下介质产生的二次感应电磁场与地下介质的导电性有关,根据它的衰减特征,可以分析计算地下介质的电性,从而可以判断它们的规模、产状等信息。当地层完整,没有采空区时,电阻率断面电性特征明显。当地下的煤层被采出后,在岩层内形成一个有一定规模的空间,与围岩相比,采空区的电阻率为无穷大。但是随着时间的推移,上覆岩层就会在地球重力的作用下逐渐断裂、塌陷,地下水就会侵入,采空区的电阻率随着发生变化,会出现相对高阻或低阻异常区。对于未充水采空区将呈现相对高阻特征,通过对比区内地层的电性差异,可以寻找这种煤层采空区。对于充水采空区,由于地下水的流动性及电离作用,电阻率将呈现相对低阻的特征。分析对比电阻率参数,及区内地层的电性差异,寻找低阻异常区可以寻找含水采空区的分布和划分含水范围。

2.3放射性特征

当地下煤层被采出后其上覆岩层会破碎、断裂,形成一定规模的裂隙带,破坏了岩体中原有的天然应力状态,引起应力重新分布,在裂隙周边易形成一个应力松动圈(即应力降低了的区域) 。这种情况往往会促使岩体内部的水分、气体由高应力区向低应力区转移。岩石破碎带、断裂形成之后,改变了地下地质体的应力分布状态,促使地质体发生变形,从而改变了地下气体的运移与集聚环境,对氡气的运移与富集具有一定的控制作用。主要表现为三个方面: 储气作用、集气作用和通道作用,通过上述种种作用,氡射气元素向岩石断裂破碎带运移,在裂隙集聚,在地表形成一个与采空(破坏) 区形态相应的氡异常区。在地表将活性炭测杯埋入地下40cm深的坑中,由于活性炭的强吸附作用,经过一定采集时间(一般5~7d)的静态累积吸附后,使得采集点附近的氡气被吸附在活性碳中,通过探测氡的衰变子体释放的特定能量γ谱线的计数,获取该点的氡值信息,这样能够最大限度的消除气象因素、钍射气因素等造成的干扰。因此,通过这种静态累积的能谱测量方式可以获得氡浓度的信息(实际是测量氡衰变所释放的γ射线的强度),达到圈定采空(破坏)区位置和范围的目的。

3.结论

根据不同目的层埋深,结合三维地震、瞬变电磁、活性炭测氡勘探方法特点,选择不同方法组合进行勘探,能够较好地解决了煤层采空破坏问题。经过长时间生产实践发现目前瞬变电磁处理软件对规模较小的采空区处理出来的结果并不理想,对电磁环境较差、高压线和人文设施等电磁噪声较大的区域勘探效果不佳。由于我国现代化进程比较快、矿业开采比较发达,使得瞬变电磁勘探区往往存在强的电磁干扰,而强噪声背景下的弱信号往往蕴含着重要信息。因此很有必要对以往勘探成果进行深度研究,对后期数据进行精细处理,力争解决瞬变电磁勘探资料去噪及弱信号提取技术问题。采用相关分析、小波分析等新方法研究 TEM 弱信号的提取问题,建立实用、有效的 TEM 探测弱信号处理方法技术是瞬变电磁法的一个发展方向。利用三维地震勘探技术探测煤田采空区位置和范围已取得了很好的效果,但是对于采空区下组煤的探测还处于探索研究阶段,这也将是三维地震勘探技术发展的一个方向。活性炭测氡探采空区存在一定的局限性,氡气运移受裂隙控制,随裂隙的变化而变化,因此其异常不能准确反映采空区平面位置,属定性测量方法,仅能控制采空区范围,难以确定采空区深度。另外活性炭测氡易受降水影响。多种勘探方法组合,解决采空区平面位置及埋藏深度势必为采空区勘探的发展趋势之一。

【参考文献】

煤矿采矿方法范文6

关键词:煤矿开采方法;技术;控制

中图分类号: X752 文献标识码: A

引言

选择合理的开采技术能够提高煤矿的开采效率,保证煤炭的质量。特别是随着市场经济的快速发展,煤矿企业面临着激烈的竞争,为了保证煤矿企业的可持续发展必须研究先进的开采技术,从而增强煤矿企业的竞争力。

一、煤矿常见的开采方法

(一)倾斜长壁采煤法

倾斜长壁采煤法是指工作人员沿着煤层的倾斜方向,向下或向上推进采煤工作面,并且沿着煤层倾斜方向来布置采煤工作面回风巷和运输巷走向,可以俯斜开采和仰斜开采的一种采煤方法,在采煤过程中可以采用混合式、后退式、前进式的回采方式,实现双工作面和单工作面相结合的优势。经过实践验证,这种采煤方法存在一些弊端,例如,仰斜开采过程中容易积水、支护效果较差、支护速度很慢、倾斜巷道的采煤效率很低等,因此在采用倾斜长壁采煤法时,要尽量提高支架的安全性和稳定性,避免煤壁片帮,确保直接顶稳定性。

(二)走向长壁采煤法

走向长壁采煤法主要包括三种采煤工艺:综采、普采和炮采。综采是一种运用现代机械化设备的采煤工艺,在煤矿开采的处、支、运、装、破等生产工序中全部采用自动化机械设备,这是当前中国最先进的煤矿开采方法。普采是指应用采煤机械进行装煤和落煤工序的普通采煤工艺,当前普采主要使用双滚筒和单滚筒的采煤机进行采煤,在使用单滚筒采煤机时,要将滚筒设置在工作面下端位置,缩短采煤面缺口长度,实现良好的装煤效果。双滚筒采煤机可以避免工作面两端做缺口的问题,实现煤矿开采的技术管理。

(三)急倾斜煤层采煤

煤矿开采会遇到很多不同的情况,在对急倾斜煤层进行采煤时,煤矿企业要综合考虑多方面的内容,例如,煤矿回采的便利性和采矿的便捷性,结合煤矿开采的实际情况,科学合理地划分煤矿的采煤区域,顺利开展煤矿的开采作业,进一步提高煤矿开采效率和开采量。在煤矿采煤过程中,可以适当增加煤矿开采层的垂直高度和开采工作面长度,为煤矿开采提供便利。另外,煤矿开采时,为了进一步提高煤矿开采效率,优化煤矿的巷道布置,完善煤矿矿井的通风系统,引进先进的通风设施,保障煤矿开采高效、安全、顺利地进行,提高煤矿企业的经济效益。

(四)伪倾斜柔性掩护支架采煤法

伪倾斜柔性掩护支架采煤法主要是采用掩护支架将煤矿采空区和工作空间隔开,简化煤矿支护顶板管理工作,为煤矿的安全生产提供良好条件,减轻煤矿开采工作量。近年来,伪倾斜柔性掩护支架采煤法被广泛地应用在煤矿开采过程中,虽然煤矿开采掘进率较低,但是其煤矿生产系统简单,由倾斜、缓斜的煤层面向长壁式煤矿采煤布置,这种采煤方法主要适用于开采厚度在3 m~6 m之间,并且煤层厚度变化较小、隐藏稳定的煤层。伪倾斜柔性掩护支架采煤法的区段高度受采煤技术、煤层倾斜变化及倾角大小等因素的影响,如果煤矿在20 m左右煤层具有良好的赋存条件,并且构造简易,煤矿开采作业面可以适当增加到50m。

在煤矿回采时,要不断接长煤矿回风巷的支架,不断拆除进风巷支架。当煤矿作业面推进到煤矿开采区上山位置时,要将支架逐渐放成水平方向,安排收作眼,最后全部回收。钢梁规格要和煤矿掩护支架的结构相一致,采用直径20mm左右的钢理绳,根据支架的宽度,选择合适数量的钢绳数,并且在钢梁上铺设一层竹笆。

二、现代采煤技术在煤炭开采中的利用

在煤炭开采过程中,现代采煤技术在综合可抗力制约因素和不可抗力影响因素的前提下,不断进行技术创新和工艺创新,才能最终促进煤炭企业长期有效安全发展。

(一)常规采煤设备的推陈出新

常规采煤设备在煤炭开采过程中具备非常重要的作用,其最明显优势在于它的经济实用性。但常规采煤设备在技术上存在一定弊端,所以常规采煤设备只有在保持其经济实用性的前提下,不断进行技术创新,不断推陈出新,才能有效提升采煤利用率。在常规采煤设备创新方面,控制箱要有效利用快开门方式,电气控制要有效利用双PLC全数字控制系统,硬件电路要做好绞车提升控制技术与数字监控,并在PLC发生故障时,实现技术完成提升。将一些保护设备设置在控制系统中,保持正常配置。常规采煤设备创新要从经济适用角度来看,避免浪费,最终实现机械自动化与智能化。

(二)采煤围岩控制技术的全面应用

现代采煤技术推进受很多制约因素影响,如高压注水的影响、化学加固技术的局限性和制约性、工艺复杂性和产品提升的高价格,都影响着现代采煤技术的全面应用。因此煤炭企业要不断在经济适用基础上进行采煤技术新工艺、新方法、新措施的研发,并应用到现代采煤中。通过采煤围岩控制技术的全面应用,不仅能实现经济实用性的生产目标,还能提升技术推广使用,因为采煤围岩控制技术可有效应对急倾斜、大采高、大采深采场矿山压力,对它们突显出来的开采规律进行前期有效预判,且这种预判结果具备非常高的精确度。另外采煤围岩控制技术全面应用,还可有效分析围岩破坏与平衡机理,这种分析结果与预判结果在精确度上存在着差别。所以,只有不断提升、改良采煤围岩技术,有效促进采煤围岩控制技术全面应用,才能最终使煤炭企业生产目标最大优化。

(三)分散性漏电的处理与有效保护

在现代煤炭开采过程中,采煤技术的有效利用可在生产效率上提供强大技术保障,但只有采煤技术的投入与使用远远不够,还需要在生产安全上进行一定的保障与处理,因此提升煤炭生产新技术是一项综合性工程,需考虑到煤炭开采与生产过程中各式各样的问题,安全问题就是其中非常重要的一个环节。煤矿井下电源保护是煤炭安全生产的重要保障,因此要促进煤炭企业安全生产,煤矿井下电源保护非常关键。分散性漏电是指由几条线路及设备的绝缘效果降低,或整个井下绝缘设备被破坏而造成的漏电表现。一旦这种分散性漏电发生,要及时根据煤炭生产自身安全情况、电源设备使用情况及下井时间长短来综合考虑漏电情况,做好排查工作,将漏电位置进行准确圈定。尤其要注重瓦斯比较集中的地方,一定要做好漏电处理与漏电故障的排查与处理,一旦漏电发生,要将不同开关分别合闸处理,从而通过各个段落的有效排查,准确查找出分散性漏电事故点,并采取积极应对措施和预防性措施,做好防漏电处理及分散性漏电应急处理。

(四)针对特殊情况研发采煤新技术

在煤矿开采过程中,难免会碰到一些特殊情形,比如煤炭开采造成的地表沉降、矿井水等问题,所以要针对这种特殊情况,不断研发新采煤技术、开采沉陷制约技术、矿井水处理等方法。

三、煤矿开采技术的发展方向

自从改革开放以来,我国的经济水平有了大幅度的提升,人民的物质水平也大幅度提升。但是经济水平的提高,物质条件的优渥,我国的人口增长呈指数式增长,人口密集之后,引起了一系列的社会问题和环境问题,给我们的地球带来了巨大的压力和破坏,而我们作为最大的发展中国家,环境问题一直为整个国际社会所注意、所诟病。现在,社会环境问题越来越严重时,我们终于注意到了一个良好的地球环境和可持续的发展对我们来说是多么重要。

就煤矿开采产业来说,在给我们带来巨大经济效益、缓解能源危机的同时,也给我们唯一的赖以生存的地球带来了难以恢复的破坏和污染,而这些破坏也有事实依据,频发的煤矿事故就是板上钉钉的不可磨灭的印记。就破坏的范围来讲,水资源是一大破坏点,但是一直为我们所忽视的土地资源也是一大破坏点,还有对大气的污染。目前来说,几乎所有国家都很在意温室效应,但是煤矿开采过程中,却难以避免地会产生大量的二氧化碳,对大气层造成巨大的破坏,而煤矿在使用过程中也会释放大量的热和有害气体,污染了环境。另外,煤矿开采对开采的工作人员的身体健康也造成了危害,几乎所有的开采人员都有职业病,类似尘肺病。

结语

综上所述,在传统开采技术的基础上,结合先进的科学技术,进行合理的创新,从而有效地提高生产效率,提高煤矿企业的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]李继东.试论煤矿采矿的新技术与开采方法[A].科技部.2014年全国科技工作会议论文集[C].科技部:,2014:1.