煤炭开采技术范例6篇

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煤炭开采技术

煤炭开采技术范文1

【关键词】上行开采;技术研究;煤炭开采原理

随着世界发达国家推行煤炭上行开采技术以来,近年来我国也在以前原始采煤方法占主要地位逐渐运用了上行开采新技术,而且也取得了不错的成果。煤炭上行开采技术还有望于进一步的改进和探讨,随着不断地实践和水平的不断提高,上行开采技术还会得到更大的发展。

一.煤炭上行开采技术的适用范围

从煤炭行业角度来讲,所谓的煤炭上行开采技术指的是在煤炭地层内,对两层或两层以上的有一定间距,并具有开采价值的煤层所运用的一种开采技术。这种方法是按照先开采下部分煤层,再采上部分煤层的开采顺序。按照顶板管理方法的不一,一般可以分为三种方式:厚煤层分层恒底式、厚煤层分层填充式和煤层之间垮落式的三种上行开采技术方式。这种新型的开采方法,在特别的环境中具有它的优势,主要表现在以下几个方面:

1.在遇到煤层含水量比较大、顶板淋水的时候可以运用这种方法

在煤炭进行下行开采时,会遇到有些矿井的煤层含水量大、顶板淋水的现象,如果在这样的不良环境中进行作业,会严重影响施工人员的身体健康。在采煤矿区上下山时用胶带运输机所输煤流下滑,运输时矿车粘底,矿车的容量受到有限控制。这样的局面甚至造成有些煤矿被迫倒闭。如果在这种情况下采用上行开采技术,对上覆煤岩进行松动,本来的煤岩分布结构被改变,通过裂缝渗透方式让溶洞水到下部份的煤层采空区,可以对上煤层含水起到疏干的效果。

2.在上煤层顶板坚硬、煤质坚硬不容易采出时可以采用这种方法。

在很多矿井采空区顶板岩石长久不冒落,导致悬顶的现象时有发生。如果采空区面积超过顶板稳定的最大限度,岩层就会出现突发性冒落或整体折断。这样强大的压力严重影响了工作面的正常生产,综采工作面会出现液压支架损坏以及活柱崩裂的现象。在这样恶劣的地质环境下,运用上行开采技术,上部煤层被破坏,煤层顶板会有松动裂痕,位置会被移动,可以减轻冲击地压以及地质结构应力。

3.当复采采空区上部有遗留可采煤层时可以采用上行技术

很多的矿井采空区上面都会有一些遗留的可采煤层,煤炭储存量相当多。只要对这些被废弃的煤炭资源增加一点巷道工程量就可以让它们得以利用,从而还可以延长矿井的寿命。

4.当煤层储存不稳定时也可以采用这种方法

随着越来越多大型矿井的增加,因为煤层不稳定的原因,如果采用下行开采方法,就要多布置工作面。但如果使用超前工作面的布置方法,就会给巷道布置和生产管理带来难度。像这些上薄下厚或上下层煤质有差别的煤层,可以在矿井的一翼采用下行顺序的方法,另外一翼采用上行顺序的方法。

5.这种方法还适用于上煤层有高含量瓦斯的条件

随着矿井内的地质环境一直变化,煤层赋存情况也会不一样,上煤层瓦斯含量高而下煤层瓦斯含量低的情况经常会发生。在这种情况下,就可以采用上行采煤方法,建立一套完整的瓦斯抽放硐室和通风系统,然后用从上往下煤层进行瓦斯抽放,这样可以为矿井安全打下基础。

二.影响上行开采的主要几种因素

1.层间距因素的影响

通过采取上行技术方法实践证明,这种方法的运用必须要有充足的空间距离。如果上层与下层的煤层之间的距离越大,会使上覆煤层的移动变得缓慢,曲率、倾斜等变形值也就变得越小,对上行开采就会越有利。相反,如果层间距越小,上覆煤层的变形程度就会越加重,还有可能会造成台阶下沉的现象发生。如果上层和下层的层间距比下煤层的跨度带最大高度大时,上煤层就比较不会发生台阶错动的问题,有针对性地采取一些措施,一般就可以运用这种上行技术的方法。

2.采高因素的影响

对上覆岩层破坏和高度造成直接影响的因素是采高因素。随着采高加大,采出就会有更高的空间。那么,采场上覆岩层的结构就不容易出现平衡状态,这样就会严重破坏上覆岩层。而且下煤层的下沉量和各种变形值也会随着采高的加大而增大。

3.采煤方法因素的影响

在矿井中,控制覆岩破坏高度的主要因素就是采煤方法的运用。在采煤过程中,对顶板的管理办法在覆岩破坏的空间形态以及高度上起着决定性的作用。对顶板管理采用充填法时,覆岩一般仅会造成一些开裂性的破坏,顶板的下沉量小于整个部分的垮落法,顶板的下沉量会随着采高而改变。

4.岩性和层间结构的因素影响

覆层破坏的高度由岩石力学性质和层间结构因素来决定。如果顶板岩石硬度比较高的时候,垮落带和断裂带的发育也会较高。相反,如果顶板岩石硬度比较低的时候,因为在冒落过程中,岩石主要由断块来充填采空区,这时候在冒落中得不到充分的发展,就要由岩层弯曲充填采区。那么垮落带和断裂带的发育自然也会比较低。直接顶的厚度如果大于倍采高的时候,上覆岩层在断裂下沉的时候就使平衡岩层结构易于形成,处于平衡岩层上的煤层就会缓缓下沉,在这样的条件下,上行开采技术就能顺利进行。

5.煤层倾角的因素影响

上覆岩层被破坏的空间形态是由煤层倾角的因素直接影响的。煤层倾角还可以分为三种形式:缓倾斜煤层、倾斜煤层和急倾斜煤层。

6.受到时间因素的影响

矿井煤层被采出后,覆层之间的从冒落、移动到稳定的过程,都需要有个时间过程。一般都需要几个月的时间。实践表明,矿井在采用上行开采技术的时候,仅有足够的层间距是不够的,对于上层和下层的煤层开采间隔也需要有充足的时间。

三.结束语

近年来我国推行的上行开采技术由过去从上到下的传统采煤方法转变为现在的从下到上的卸压采煤新技术。这一技术的产生,解决了许多用传统技术不能解决的难题,不仅加快了开采速度,提高了生产率,还从一定程度上实现了矿井的安全性和经济性。虽然,这项技术还有待于进一步完善,相信在将来随着技术的不断改进,上行开采技术会有更广阔的未来。

参考文献

[1]中国矿业学院.煤矿岩层与地表移动[M].北京:煤炭工业出版社,2001:2-7.

[2]汪理全.煤层(群)上行开采技术[M].北京:煤炭工业出版社,2005:44--45

煤炭开采技术范文2

煤炭矿产多处于经济不发达的地区,工作环境非常艰苦,工作待遇和优惠政策也不高,这就很难吸引人才的加入,这也使得煤炭企业进行创新的能力不足[3]。而煤炭矿井所在的位置决定了煤炭企业经济技术活力,如果不提高煤炭企业的开采技术,就使得煤炭企业没有价格优势,造成了资源浪费和环境遭到破坏问题的出现。通过以上这些方面我们可以认识到,煤炭开采技术的科学性是多么的重要,主要体现在这几个方面:安全生产;提高资源采集率;保护周围环境;机械化开采提高开采效率;降低了生产成本。所以,煤炭企业要加强矿产采集工作,提高开采的科学技术水平和管理,以此来保证煤炭企业安全、健康地生产。

2实现煤炭产业科学开采的主要方面

2.1煤炭生产机械化

因为煤炭开采的工作环境主要位于井下,所以,证明煤炭朝着健康模式发展的重要标志就是机械化,实现煤炭开采机械化可以有效降低劳动的开采成本以及百万吨死亡率,在高度机械化的煤炭矿井中,煤炭开采的劳动成本仅占2%~3%,中等可达到12%~16%,机械化程度差的矿井劳动成本占到了30%以上。

2.2煤炭生产和环境保护

环境也是一种资源,而且是一种非常珍贵的资源,但是有些珍贵的资源一旦遭到破坏就会很长时间无法得到恢复。矿产资源与土地、水、植被等环境要素有着紧密的联系,大规模地无节制采矿会对环境造成不可估量的破坏。当前中国煤炭开采主要对环境产生了以下几种破坏:

a)对土地资源的破坏和占用。煤炭开采井下作业时,容易造成地标塌陷,而露天开采,会产生直接挖损;

b)对水资源的破坏和污染。在煤炭开采的过程中,需要进行人为地排水,这样就破坏了地下水资源,也容易造成水资源污染;

c)对大气的污染。这方面主要是因为矿井排放瓦斯和煤矿矸石山自燃而形成的废气。所以,针对环境污染的问题,煤炭企业就要采用不同的方式来治理煤炭开采出现的环境污染问题。煤炭企业要采用保水开发的技术,对水资源进行充分地保护,这种模式对于中西部矿井更为重要;有计划地实施塌陷区的治理和土地的复垦,以此来保护煤炭开采地区的地表环境;充分地利用矸石,对矸石进行井下处理,保证矸石的有效利用,增加煤炭企业的来源;煤炭企业还要对瓦斯进行全面抽采,让煤炭和瓦斯共同开采,以此降低企业的生产成本。

2.3煤炭安全生产

煤炭安全状况是和中国煤层赋存状况息息相关的,中国的煤炭经济、技术和管理等水平都会在安全状况中有所体现,中国煤炭的产量占到了世界的三分之一,但是死亡人员却占到了全世界实亡人数的80%。煤层的赋存条件决定了煤炭开采时对安全控制的难易程度,而且采矿是一个动态的过程,影响安全状况的因素有很多,所以,提高煤炭开采的安全状况,是保证煤炭开采质量的重要环节。煤炭企业要开发相关的检测技术,提高管理人员的专业能力和综合素养,保证高效生产、安全生产。煤炭企业还要对地质复杂和生产环境复杂的矿井加强管理,加大对矿井的改造力度,只有这样,煤炭企业安全生产的能力才能进一步地增强。

2.4提高资源回收率

煤炭是一种不可再生的能源,所以,我们要更加珍惜这种资源。但是,当前中国煤炭开采中资源回收率比较低,资源回收率大约为30%,在乡镇的回收率更低,这样就极大地增加了企业的生产成本,造成了资源的浪费。所以煤炭开采企业要不断提高资源有偿使用的力度,合理地制定有偿使用的价格,对安全控制的难易程度和环境的影响进行合理地控制,保证煤炭企业直接公平合理的竞争,我们还要建立相应的评级体系。提高资源回收高科技技术的利用,不断调整开采的方法,发展地下气化技术回收残留煤柱,只有这样,才能不断提高煤炭资源的回收率。

3关于煤炭开采科学技术和管理的整体考虑

a)中国现在的能源主体还是煤炭,到2050年煤炭所占的比重还是有50%,所以面对煤炭产量和消费高速发展的形式,我们要根据煤炭产业的特点,提高煤炭开采的科学技术和管理水平,以此走出一条适合中国煤炭产业发展的新路子;

b)煤炭开采有着自己鲜明的特点,煤炭企业主要是在自然界中获取产品,然后成为后续能源和加工制造业提供生产原料的第一次产业。而决定煤炭质量的主要是煤层的沉积状况和变质的过程。煤炭的开采技术主要体现在安全生产、提高资源开采率、保护环境等方面;

c)大型煤炭企业的中国煤炭产业发展的主体。中国煤层有着不一样的开采环境,所以,就应该采用高科技的手段来支持煤炭企业的现代化生产。所以,煤炭企业要根据自身企业发展的实际情况,加大对开采技术创新的投入力度,只有这样,才能保证煤炭开采水平与企业的发展相一致;d)要充分地认识到煤炭企业是一个非常危险的行业,我们要随着经济的发展,摒弃以前落后的开采方式,大力发展开采新技术。同时要根据煤炭产业发展的特点,建立与开采相关的法律法规,以此来保证煤炭企业的健康发展。

4结语

煤炭开采技术范文3

关键词:地球;勘测技术;煤炭;科学开采

中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0031-02

煤炭资源在我国资源发展和应用的过程中占据重要的影响力,对于我国经济发展来说也有一定的影响意义。随着我国社会经济的发展,科技技术的不断改进,政府对于资源的消耗和发展制定了相关的要求,促使煤炭资源实现可持续发展的战略战策。现阶段,煤炭开采技术在不断发展的过程中还存在一定的问题,其中最主要的问题就是对于煤炭资源和地质开采的不合理性。在实施开采的过程中,相应的开采工作实施的不完善,很容易导致煤炭的开采出现问题,以此导致无法获取有效的资源。因此,在实施开采工作的过程中,需要为相应的工作提供有效的依据,从而实现科学、合理化的地球开采工作。

1物理勘测技术的重要任务

在进行煤层开采的过程中,依据物理勘测技术主要的原因就是为了检查出矿井内部存在的地质情况和煤层分布,在明确矿井的构成问题和发展后,检查相应的空间分布等地质问题,并且检查出煤层中的火成岩入侵状况,依据相应的地质发展情况和力学热点,为制定完善的解决方案提供有效的勘测数据[1]。

2地球物理勘测技术在开采中的应用

2.1在煤矿地质构造勘测中的应用

影响煤层开采工作中最重要的影响因素就是地质构造,因此需要在实施监测之前查明白其地质结构是最基本的工作。在进行检测工作的过程中,可以依据地质的相应情况,依据地震勘测、电法、电磁等方法的相互融合,依据煤矿地质结构的不同特点,制定完善的检测方案。地震勘测的方式主要适用于所勘测地层表面部分的波阻抗比下层的阻力要高,与沉积岩层的相关工作有共同点。现阶段,多次实施覆盖反射波勘测技术是地震勘测技术中有效的一种技术。但在实际应用的过程中也存在一定的问题。在多次应用的过程中发展到现阶段,需要依据一定的物理技术获取有效的地质信息,但数据过少,因此该技术在实际勘测的过程中难以达到相应的需求,从而实现工作人员的勘测效果。地震折射的勘测技术主要是引用在其中部的地震波导速度高于上层的速度中,但在实际应用的过程中,该技术会受到一些因素的影响,以此导致相应的测量数据出现问题。电法和电磁的勘测技术主要是依据煤层的自燃区边界进行确认。相应的煤矿储备含量较大,但存在一些不可避免的问题,以此为矿井开采工作带来了一定的挑战。在实际勘测的过程中,需要以自燃电位为基础,磁法为辅助工作,明确相应的煤层活火范围。在一定的基础上,依据钻孔、注浆等方式可以有效的避免问题的出现,确保开采工作的完善性[2]。

2.2在矿井水勘测中的应用

电磁法的技术在实际发展的过程中占据重要的影响意义,其主要是指在包含水的低阻体中具有一定的敏感度,当岩体电性的相差为基础的电磁法勘测技术主要是为了矿井水灾进行有效的勘测工作,可以有效的解决与水相关的矿井结构问题和发展性评价,以此展示出一定的优势。除此之外,其勘测技术和地震CT的有效融合和应用可以帮助工作者更深入的了解地球物理勘测技术的应用和特点,从而为今后的发展提供有效的依据。由此可见,为了更好的应用这种物理勘测技术,需要对相应的矿井进行有效的了解和分析,从而实施有效的监测工作,为矿井水灾的防治工作提供有效的依据。

2.3在矿井瓦斯勘测中的应用

依据相应的案例和数据研究可以发现,依据相应的技术特点,可以有效的获取煤层等有关的信息,以此预测裂缝的发展方向和形式,为了更好的明确瓦斯的发展特点和分布区域。通过相应的数据和案例的分析,可以明确的是煤层瓦斯的含量和相应的数据变化有一定的影响意义,伴随着煤层瓦斯含量的逐渐层架,促使煤层地震波速度得到了有效的降低。通过相应的研究可以发现,监测岩体的物质差异性是实施瓦斯的动力能力进行监测工作,以此对物体的差异性进行有效的定位,从而为煤炭开采工作提供安全的隔离岩层。整合现阶段我国煤矿业的开采技术和实际勘测技术的研究和分析,实施地球物理勘测技术对于实际发展工作有一定的影响意义[3]。

2.4在煤岩层顶底板条件勘测中的应用

伴随着煤矿实施开采工作的过程中,煤层顶底板的完善性逐渐降低,因此在实际发展过程中出现于的事件或是问题大都与地质结构有关系。在依据槽波地震监测的过程中主要是通过煤层中出现的导波,监测煤层的连贯性,它具有较为明显的特点,容易认识,也有很强的干扰性,相应监测的距离很大,同时获取的数据也很明确,因此在实际监测的过程中占据重要的影响意义。除此之外,依据地震波的相应技术对煤层工作形成的结构进行有效的监测工作,可以通过不同时期的震波数据进行相关问题的解决,促使工作人员获取煤层开采过程中底板破坏特点和发展方向。依据相应的实践案例可以发现,依据相应的技术可以有效的解决问题。

3结语

综上所述,以往的监测技术过于单一,而创新的地球物理勘测技术与煤炭科学开采的技术可以有效的提升其技术的优质性,以此促使技术人员可以更加深入的进行研究,从而确保其技术的有效性。为了促使综合地球物理勘察技术得到了有效的发展,一方面可以更加深入的研究,从而设置完善的检测方式,另一方面需要加强技术的实际应用,以此加强相关的技术研究,从而为今后的地球物理勘测技术与煤炭科学开采的技术发展提供有效的依据。因此,在实际发展的过程中,需要依据对以往应用案例的研究和分析,制定完善的解决方案,从而为勘测技术的发展和应用提供有效的依据和信息。

参考文献

[1]杨国庆,田新明.运用地球物理勘探技术实现煤炭的科学开采[J].煤炭技术,2014,33(5):135-138.

[2]胡水根,张平松,严家平.综合地球物理勘探技术保障煤矿深部资源的科学开采[J].煤矿开采,2012,16(3):31-34.

煤炭开采技术范文4

关键词:环保节能;煤炭;技术;问题;策略

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

目前,我国在煤炭勘探与开采领域的专用开采设备与技术都十分缺乏,而在集输、压裂、排采以及钻进方面的技术和标准都是从天然气和油井那边引用过来的,投资成本很高,并且随着煤炭业出现大规模开采的趋势,这样的技术已不适应发展的需要。因此,在新时期里如何实现环保节能型煤炭勘探开采已成为我们关注的焦点。

1煤炭勘探与开采的现状

1.1煤炭勘探与开采引起的环境问题

目前为止,我国是世界上煤炭产量最多的国家之一,但这些煤炭很少经过加工,其中进行过加工处理的甚至不到35%,绝大部分开采出来的煤炭都是直接作为能源进行燃烧了,这样一来燃烧产生的废气严重污染了大气,造成酸雨,以及增加温室效应的反应。此外,煤炭的开采大量破坏了地表,尤其是在山西省,很多地方由于煤炭的开采过量,使得地表上的树木都被砍除,造成了水土流失的现象非常严重,甚至还会引起地表的坍塌,破坏了良田。这些都是煤炭的勘探开采与使用造成了巨大的环境污染与破坏。

1.2煤炭勘探现今面临的困境

煤炭勘探现今面临的困境主要是来自两个方面:一是煤炭勘探开采行业处于亏损状态。首先是煤矿区的人民及煤矿开采工人所处的环境比较恶劣,尤其是在煤矿机电技术管理人员上,更是很难吸引到优秀的人才;其次,由于煤炭产品比较单一,很少能够附加一些高科技的产品,再加上对退休人员提供保障这方面的资金压力大,使得大部分矿井都可能处在一个亏损的状态里。二是煤炭生产勘探与生产陷入了恶性循环的局面。随着环境污染与破坏越来越严重,人们对环境的要求也越来越高,而煤炭又是造成环境污染的一大源头,在这种情况下,它成了环境治理方面的首要对象。由于受到国家压产关井政策的影响以及国家提出的“谁污染谁治理”的方针口号的影响,煤炭开采既要花费大量的资金去进行治理和保护环境,而因为其经济利润的降低,不可能同时筹集到如此大量的资金,从而使得煤炭勘探开采行业陷入了恶性发展当中。

2环保节能新型煤炭勘探开采技术

2.1环保节能新型煤炭勘探开采技术的介绍

这一新技术的特点是摒弃通风系统,工作人员通过配带呼吸器来获取新鲜空气,由出入仓这个关卡进入到封闭的环境里进行井下作业,主要在井口处对产生的瓦斯进行直接获取,而对于煤则是固体煤直接通过漏斗流出以及煤浆借助管道流出,这种方式被称为封闭式煤层气与煤共采新技术,也是一种环保节能绿色开采新技术。

从根本来说,该技术转变了传统观念,不再需要通过通风系统来改变井下环境的作业方式,而是通过工作人员个体防护配备空气呼吸器解决问题的一种新型方式。这样一来,井下有毒气体和粉尘就无法对人体造成危害,也由于井下没有空气从而避免了一氧化碳的产生。这种新技术把煤与瓦斯、人体与呼吸器分隔为两个相对独立的空间:因为煤为固体,瓦斯为气体,一切的设备就都存在了瓦斯空间之中;而人体、呼吸器瓶壳、通气管壁都是固体,而气体只是存在与管道内和呼吸器瓶内。这样的两个空间,一般来说,是不存在交融的机会的,仅仅只是在工作人员进行移动的时候,才会呼出气体与瓦斯空间发生交融,而只要人体处于固定时,这种情况就不会存在了。

2.2环保节能新型煤炭勘探开采技术的优越性

首先从煤层气这一角度上看,它所具有的优越性体现在这个过程中,煤层气的利用只需要直接在井口就可以获取,从而大大降低了煤层气的生产成本,并且在这个过程中还产生了工程煤等重要的副产品,此外,它的维护方面没有报废的情况出现,比较简单,而由于井网的数量很少,无需压裂或者排水,因此也能减少对地层的伤害。另一方面,从煤炭的角度来看,它具有了以下的一些优势:一是减少了由瓦斯造成的污染和安全事故,首先环保节能的新型勘探技术在开采以及破碎煤炭时,有效分离了瓦斯,从而使得煤气层的抽采设备得到了节约使用,其次是在环境保护方面,因为瓦斯不会在直接向外排放,不仅使得温室效应减少,还能对能源实现了有效的利用,很好地保护了环境,再次是关于安全方面,因为通过新型的煤矿勘探开采技术,煤尘和瓦斯几乎不会出现爆炸的空能,所以不会出现火灾,同时也泛指了煤炭开采设备与设施发生氧化反应,消防设施方面得到了很好的节约;二是矿井下的环境得到了很好的改善。

2.2环保节能新型煤炭勘探开采技术衍生的问题及解决

由于环保节能新型煤炭勘探开采技术采用的方式的特殊性,由此也衍生出一些问题:首先是矿井进行封闭,空气不流通,则会产生高温,高温对于工作人员及机器设备来说都是存在挑战的。对于这个问题,我们同样采取个体防护的措施,就是每个下井的工作人员配备冷却服,利用井下电冰箱为个体防护提供所需的冷源。同时,采用风扇为机电散热以此来防止高温对设备造成损害。其次是井下封闭,没有空气,一旦呼吸器出现问题,就会威胁到人员的生命安全。对于这个问题,我们采取的措施是为每个工作人员配备两个事先检查合格的呼吸器,以备不测;假如情况太过糟糕,工作人员配带的两个呼吸器同时出现问题,井下其它的工作人员也具备救助救护的能力及器具,也来得及为事故进行处理。再次是井下人员配备了呼吸器,里面氧气相当于一个爆炸源。对于这个问题,我们采用的是复合纤维瓶这种瓶壳和以前所用的钢瓶不同,其不存在任何安全性问题;同时,我们也应该心里有底,即使发生漏气,其所带空气泄露在瓦斯环境中这样的情况和瓦斯在空气环境中泄露这种情况是具有根本上的不同,并且,由于呼吸器中所带的氧气量泄露到瓦斯中,与瓦斯混合被引爆的可能性小,产生的能量也是非常有限的,也不存在出现连锁灾害的现象。

3环保节能新型煤炭勘探开采技术的作用和意义

环保节能新型煤炭勘探开采技术的开发与应用,是开采煤炭及煤层气方式上的重大改革。它的巨大效益在于两个方面:一是产生巨大的经济效益,因为新技术的开发与应用,煤层气的利用直接在井口就可以获取,煤层气的生产成本大大降低了,并且在这个过程中还产生了工程煤等重要的副产品。同时,减少了安全隐患的发生,事故发生减少了,造成巨大经济损失的次数大大减少,也就是挽回了巨大的经济效益;二是产生重大的社会效益,因为这样一来,完全避免了瓦斯爆炸等严重的井下灾害,不再有重大、特级矿难事故的发生,从而保障了井下工作人员的生命安全。并且,由于配带呼吸器,就不存在煤尘、瓦斯气等人体机能产生严重伤害,避免了身体的健康受到威胁;此外,环保节能新型煤炭勘探开采技术的开发与应用对开发海底煤炭资源等技术上的突破,对瓦斯资源的充分开采利用,保护了我们的大气环境等等方面都具有非凡的意义。

结束语

总而言之,创新是人类进步的途径,我们每一次的进步都是值得喜悦的,我们在技术上的每一次改进和突破,都将给我们的世界带来进步。同时,我们的新技术应该得到迅速的推广以期把效益最大化。

参考文献:

煤炭开采技术范文5

关键词:探讨井工煤矿 开采技术

中图分类号:C35文献标识码: A

煤炭一直是我国重要的能源供应,能源的供应对经济的建设和人们的生活影响都是非常大的,而且,近年来,人们对于能源的需求也在不断的增加,为了更好的保证煤炭的供应,煤矿的采掘技术一定要进行提高。由于煤炭资源都是在地下的,因此要进行煤矿的开采就一定要进行地下作业。在进行煤矿井工开采的时候,要进行井筒的开凿,然后将井筒和地下进行连通,接着进行巷道的掘进工作,在巷道不断掘进的过程中要对采煤工作面进行布置,对采煤工作面要进行及时的支护,这样做是为了在采煤的过程中,保证施工人员的安全,在采煤结束以后会形成一个地下采空区,这时支护的作用就会得到体现。然后将矿产运输到地面。在进行煤矿的开采过程中是要经过很多的环节的,而且这些环节都是非常复杂的。在进行地下煤矿开采的时候,要经过很多的生产环节,才能最终将矿产从地下运输到地面。在进行煤矿开采的时候,一定要对采煤的方法进行优化,将新的采煤方法引进到地下煤矿的开采中,同时也可以将新的采煤设备在煤矿开采中进行应用。在煤矿的开采中不断应用新的方法和设备对煤矿的生产效率和经济效益都是有很大的影响的,同时在生产过程中生产的安全水平也能得到提高。

1、采煤技术应遵循的基本准则

在对井工煤矿进行开采的时候,对采煤的技术要进行选择,在选择的时候,一定要遵循两个技术准则。第一个技术准则就是在进行开采的时候一定要考虑到采动所产生的影响以及影响的程度。在进行煤矿开采的时候,经常会出现地表移动的情况,而且在地表发生移动的时候经常会出现地表变形的情况,这些都是采动表现出来的特征。在对地下煤矿进行开采方法的选择时,一定要对地表的移动和变形情况进行充分的考虑,对于一些埋藏比较浅的煤层,更加要进行考虑。第二个原则是一定要对资源的回收率进行计算。在进行煤矿开采以前一定要对影响开采顺利进行的影响因素进行降低,同时为了更好的获得经济效益,一定要对煤矿的回收率进行计算,在进行煤矿开采的时候,不但要保证开采的安全性,对开采中要投入的人力、物力和财力要进行很好的计算,同时对开采之后的矿产可能给企业带来的经济效益也要进行计算,如果支出大于收入,那么企业就没有必要进行这个煤矿的开采了。因此,在进行井工煤矿开采方法的选择时,一定要遵循这两个原则。只有这样,企业在生产过程中,才能既保证安全施工,又保证可以获得经济效益。

2、合理优化煤矿开采技术的分析

2.1离层注浆技术的运用

在进行煤矿开采过程中,经常会出现地面塌陷的情况,为了更好的进行煤矿的开采,在很多的矿务局都在使用一种新的方法进行煤矿的开采,就是离层注浆的方法。这种方法在使用的时候,可以对地面沉陷的情况进行控制或者是进行减缓。在使用这种方法进行煤矿开采的时候,一定要将覆岩的结构进行分析,同时对离层带的位置进行选择的时候也要做到非常的准确,然后对离层的发展规律进行掌握,使用离层注浆的方法就能达到很好的效果。在采用离层注浆技术进行操作以后,不管地表的沉降速度多快,都能起到很好的效果,而且对地面建筑设施也可以进行很好的保护。在使用离层技术进行充填的时候,主要是要将覆岩下降的速度进行有效的控制,进而对地表的沉降速度进行控制,在进行操作的时候,先要从地面对离层带进行打孔,然后从这个孔将填充的材料进行高压注入。对离层带进行填充主要是为了将覆岩下沉的情况进行有效的控制,并且用填充物对覆岩岩体进行支撑。对离层带进行注浆施工,是有很多的优点的,在进行离层带注浆施工的时候,是在地面进行施工的,这样对于煤矿的地下开采就是没有影响的,而且,在进行注浆的时候,投资非常的少,施工中也是非常容易操作的。

2.2条带开采方式

条带开采技术是一种非常特殊的技术,在进行开采的时候要将煤层进行划分,将煤层进行条带状的划分,然后在这个基础上进行一定宽度的煤层开采,然后相应的要留下一个宽度的煤层不进行开采。在进行煤层开采的时候,预留的煤层宽度在开采的时候起到的作用就是对整个煤层进行支撑,避免地表出现移动的情况,同时也是为了避免出现变形的情况,这种施工方法对地表的影响是非常小的。在进行开采方法的选择时,一定要确保煤层具有足够的稳定性和强度,煤层在开采的时候不仅仅要保证对覆岩层进行长时间的支撑,同时要保证支撑的效果是非常好,只有满足了这样的条件,在开采的时候,预留的煤层才有意义。在对煤层的开采宽度和预留宽度进行确定的时候,一定要进行事先的试验,在进行试验的时候,要借鉴相关的经验,对于开采的宽度一定要计算准确,不但要保证生产的效益,同时还要保证生产的安全性。

2.3合理优化巷道布置

减少矸石排放的开采技术对于井工煤矿的开采而言,优化矿井开拓和巷道布置的方式,要从“多做煤巷,少做岩巷”的原则入手,从总体上消除或者减少矿井矸石的排放量。全煤巷开拓开采方式是指除了个别井底车场峒室开挖在稳定的岩层中外,所有的开拓巷道全部布置在煤层中。这种开拓方式,不仅有利于煤炭的清洁生产,而且建设投资少,矿井投产快,但是对煤巷的支护技术要求高。在多煤层、多煤种的条件下,开拓部署要考虑煤层能源研究的开采程序和开采煤层的搭配关系,控制高灰高硫煤层的开采比例,以减少全矿井生产原煤的总灰分和总排矸量。

2.4煤炭地下气化技术尝试运用

煤炭地下气化技术属于一种特殊的开采方法,是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧,通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术具有投资少、工期短、见效快、效益好等优点,尤其适合中国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高的情况,具有广阔的应用前景。煤炭地下气化技术的研究和完善要与长通道、大断面的矿井相结合,进行较大规模的地下气化试验,转化成连续、稳定的生产力。

2.5煤炭清洁开采技术运用

粉尘污染处理技术煤矿在开采中,产生瓦斯是不可避免的。煤矿生产过程中预先抽放煤层中的瓦斯,可以有效地减少生产中的瓦斯涌出量,不仅确保了安全生产,同时也减轻了矿井排放废气对环境造成的污染。在粉尘处理方面,主要采用高压喷雾或者高压水辅助切割降尘技术,有效控制采煤机切割时产生的粉尘,同时也减少煤尘爆炸的危险;在掘进工作面,采用内外喷雾相结合的方法降低悬浮粉尘。此外,还通过通风除尘、泡沫除尘、声波雾化除尘等措施,进行综合处理。利用松散地层的过滤作用处理煤矿生产过程中的较高污染物水,使之达到井下工业生产用水标准,采用浮选尾煤处理工艺流程,实现煤泥回收,洗水闭路循环,显著地提高经济效益。

煤炭开采技术范文6

关键词:综采放顶煤;煤炭开采;安全保障系统;回收率

中图分类号:TD824 文献标识码:A

当前,综采放顶煤属于一种较为理想的开采技术,因为它不但可以使采区巷道的布置变得更加简单,还可以有效缩短掘进量,并且它还能在不影响正常开采的情况下,将开采成本控制在最低的同时,还能产出更多优质的煤。因此,我们在进行煤矿开采的过程中,应对综采技术进行广泛推广。

1 综放开采技术的特点

对于厚煤层的开采而言,综放开采技术与别的开采技术相比较,它具有非常明显的优越性及适应性,正是由于它所具有的这些特点,使之在我国煤炭的开采领域中,得到了极为广泛的推广。据相关数据资料显示,我国运用综放开采技术的工作面达200多个。

1.1 综放开采技术具有优越性

综放开采技术是一种应用于厚煤层井工开采中的煤炭回采方法,它与分层开采相比较,具有开采效率高及煤炭产出高等特点。

第一,综放开采技术其煤层掘进量相对较小,不但有效降低了掘进成本,使开采与掘进的关系有所缓解之外,同时还能避免多次进行搬家倒面,无形中又节约了因反复搬迁及安装综采设备所产生的费用。

第二,将综放开采技术应用于急倾斜厚煤层中,它的产量是普通开采工作面的1~3倍,真正实现了高产。

第三,运用综放开采技术能有效提高块炭率,从而使煤炭的销售价格能得到一定程度的提高。

第四,综放开采技术由于其便于集中控制与管理,因此,它从根本上实现了减人、减面不减产的生产目标。

第五,综放开采技术能使劳动生产效率得到显著提高,从而有效降低了电能、坑木、工资及金属网等消耗。

1.2 综放开采技术具有适应性

首先,通常情况下,对于煤层厚度范围在6~10m时,可采用综放开采技术进行开采,而对于煤层厚度在10m以上时,则应采用分段放煤的方式进行开采。

其次,选择开采方式的时候还应考虑煤自身具有的硬度系数f,若f的范围在0.5~0.6之间,则可采用综放开采技术,当f>2时,若要使用综放开采技术,就必须先经过相应的技术处理。

此外,综放开采技术的适应性还针对煤矿开采的地质条件,以及煤层的赋存条件。

2 综放开采技术存在的问题

2.1 高浓度瓦斯量有所增加

综放开采技术与分层开采技术,在采空区的瓦斯溢出、聚集情况以及运移方面都有很大的不同,结合多年的煤矿开采经验来看,采用综放开采技术并没有使瓦斯灾害的发生率提高,相反,对于那些以本煤层为主要瓦斯来源的厚煤层来说,使用综放开采技术进行开采,还能有效控制工作面中涌出瓦斯的范围,从而有效降低了高瓦斯灾害的发生率。虽然该技术具有上述好处,但由于高浓度瓦斯将聚积一部分在采空区的上部,因此,一旦顶煤冒落之后,这些瓦斯将一起涌入到工作面之中,如此便增加了高浓度瓦斯的含量,这对于安全生产是非常不利的。

2.2 粉尘控制未达到国家标准

由于综放开采技术中新增了放煤工序,因此,其产生尘源的数量也相应有所增加,尽管运用该技术进行煤矿开采时,煤自身的产尘率得到了有效控制,但是空气中含尘比例却高于综采工作面,所以工人吸入空气中所含的粉尘含量,未能控制在国家要求的范围之内。除此之外,因为综放开采工作面的瓦斯含量增加了,就必须调大风量风速,以便能将瓦斯含量冲淡,这样自然就导致煤尘四处飞扬,特别是高位放煤及干燥煤层工作面中,其粉尘含量的控制均未达到国家标准,且存在严重超标的问题。

2.3 煤炭损失率偏高及含矸率上升

运用综放开采技术出现煤炭损失率高偏高的原因主要有以下三点:(1)由放煤工艺导致的煤炭损失,此类原因约占总比例的54%;(2)由于开采设备受限导致的煤炭损失,此类原因约占总比例的25%;(3)由工作面设计参数错误或是受限导致的煤炭损失,此类原因约占总比例的21%。例如采煤工艺过于复杂,难以实现分区平行作业时的有效管理,无法完成高产高效的生产目标;或是综放工作面中的支架不能满足放煤要求,以及支架放煤口设计的尺寸大小,与放顶煤步距不同等。与此同时,由于采用综放开采技术之后,原煤中的矸石含量有所增加,这对煤炭质量将造成极大的影响。

2.4 发火问题非常严重

发火问题严重是一直困扰着厚煤层开发的关键性问题之一。自燃火灾一般以两种形式存在于放顶煤开采中,即采前发火与采后发火。其中采后发火的危险性相对较小,因为按照相关规定来说,放顶煤长臂工作面在采空区中,不能有任何废巷被留下。所谓采前发火,主要是指采区巷道在未正式开始采掘工作前,以自燃的形式发生的火灾,此类火灾一般多发于巷道局部冒顶或是空帮空顶等位置。它的特点是不但发生频率偏高,且容易因抢撤设备不及时而造成巨大的经济损失。

3 解决综放开采技术存在问题的有效措施

3.1 关于瓦斯的综合防治措施

第一,为了有效降低瓦斯带来的安全隐患,对于那些煤炭与瓦斯都比较突出的矿井,在开采前可先对瓦斯进行预抽放处理,以便从根本上将涌出的瓦斯含量降低,经这样的处理之后再投入生产,可有效解决高浓度瓦斯含量有所增加的问题,使开采工作更安全。

第二,在开采过程中,必须对采空区中积存的瓦斯总量进行严密监测,一旦发现悬板顶,就应及时进行人工爆破放顶,以免瓦斯大量聚集在采空区的上层空间中。同时,还必须严防因老空区出现冒落的情况,因为冒落将涌出大量的瓦斯,从而导致突发事故的发生。

此外,在关于瓦斯的综合防治措施中,确保工作面能保持相应的通风量也是非常重要的,要想保持相应的通风量,就必须让风速及风量满足煤矿安全规程中的相关要求。与此同时,还应坚决杜绝工作面中出现任何引爆火源,尤其需要注意的是不能出现电火花。若开采煤层中出现硫铁矿或是夹矸时,切勿对其底板岩石进行割顶,以免因截齿撞击而产生火花,正确的方法是采用洒水割煤,并始终让机组处于正常平稳的运行状态。

3.2 关于粉尘的防治措施

第一,利用采煤机进行割煤的时候,不但可以利用喷雾的方式来有效降尘,还可以利用采煤机自身的负压来进行二次降尘。

第二,为了增强防尘的效果,还可以在适当的位置设置一些除尘器,例如放煤口或是架间等位置。

第三,在回风巷道可以设置水幕来有效防尘,而各个转载点则可通过喷雾洒水等方式进行降尘。

第四,在煤层开采前先进行预注水处理,以此来提高降尘效果。

第五,为了增强降尘效果,在进行注水与洒水前,都应该将降尘类药物掺入到水中,以便使漂浮的粉尘能更好地降落下来。

3.3 预防煤炭损失及降低煤炭的含矸率

为了有效预防煤炭的损失,可从以下三方面入手:

首先,应对放煤理论进行深入的研究,并不断对放煤工艺进行完善,以此来避免因放煤工艺而造成的煤炭损失。

其次,不断完善放煤工作面的设备配置,以及提高配套方案的科学合理性,从而有效避免因工作面两端的问题而导致煤炭出现损失。

此外,还应不断提高工作面的设计质量,以便使工作面中的设计参数,能满足实际开采工作的需求,从而有效避免因设计参数等原因造成的煤炭损失。

下面以某煤矿为例,它为了能有效降低煤炭的损失率,在巷道布置时选用了“三进一回”的设计方式,见图1所示。

经实践证明,按照示意图进行开采,其顶煤回收率一般都能保持在80%及以上,且煤的含矸率也得到了有效控制。

3.4 关于发火问题的防治措施

第一,在对喷注材料进行选择的时候,应考虑使用轻质的发泡料,然后利用移动喷注设备,对工作面中的上下巷道进行喷涂堵漏,若堵漏对象为邻近采空区的丢没带,则可选用速凝胶对其进行灌注堵漏,同时与工作面的均压通风相结合,形成一套完善的防漏风保障系统,以此来达到有效防止自然发火的最终目标。

第二,对有可能会出现发火的区域,以采取注氮处理的方式来使氧气含量降低,从而起到延缓发火期的目的。但是为了能在不影响灭火效果的同时,能在最大程度上降低注氮成本,对于注氮的时间、地点及条件的选择一定要把握好。

第三,必须清楚掌握自然发火的机理与巷道发火的规律,同时将其影响因素了解清楚,以便在发火前能有针对性的采取相应的防火措施,使防火与灭火效率得到有效提高。

第四,以提高工作面的推进速度来达到防止煤炭发生自燃的目的。根据国内相关的生产经验来看,若工作面的月进度能保持在40m及以上时,便能有效降低煤炭发生自燃的几率。

结语

对于我国的综采放顶煤开采技术而言,它属于一项综合性极高的新型采煤技术,将此项技术运用于缓倾斜与急倾斜的厚煤层或是特厚煤层中,只要条件适宜便能取得理想的经济效益,使之得到迅速发展。虽然综放开采技术具有很多优点,但该技术仍旧存在一些问题需要及时进行完善,例如高浓度瓦斯量有所增加、粉尘控制未达到国家标准、煤炭损失率偏高及含矸率上升,以及发火问题非常严重等,都对提高工作面的生产能力造成了极大的阻碍,所以,要想让综放开采技术能朝着效率高、产量高、效益高及安全高的“四高”方向发展,就必须采取有效的措施来突破技术中的各项难关。

参考文献

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[2]贺建斌.综采放顶煤开采技术探讨[J].科技与企业,2012(09).

[3]刘一博,白云虎,侯建国.浅谈综采放煤开采的发展及存在的问题与对策[J].煤矿安全,2011(06).