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开采设计论文范文1
准确认识、恰当评价具体条件下的煤炭资源,搞好资源管理,是争取煤炭资源开发开采资源环境、社会经济效益整体最优的关键,也是实现煤矿企业决策与管理信息化、智能化与自动化的基础。本论文以辅助开采与管理决策,提高资源合理开发利用水平为目标,以国内外相关研究成果为基础,以矿井煤炭资源作为研究对象,结合作者主持承担的多个纵横向科研项目,充分考虑我国国情及煤炭资源与开发开采特点,利用理论与实证分析结合,技术经济结合,宏观微观结合,点面结合,定性定量结合,实际计算与计算机模拟结合,继承与创新结合,学科交叉综合等方法,运用采矿工程、技术经济、矿井地质、矿山测量多学科知识及数理统计、模糊数学、稳健数据处理、神经元网络、分形几何、层次分析、灰色系统、地质统计学等多种定量分析手段,从资源开发者、所有者,采矿权的出让方、受让方等不同角度,对矿井煤炭资源评价及管理中的若干问题进行了系统研究分析,提出了一系列方法、模型及政策建议,并已在平顶山、徐州、皖北等矿区多个煤矿得到实际应用,取得了较好的效果。论文的主要成果有:
(1)在全面系统分析国内外相关研究成果基础上,论文以煤炭资源地质条件准确描述拟合、规律探索与预测为基础,以资源条件与开采指标关系模型构建为桥梁,以煤炭资源评价与管理为主体,结合技术经济分析、资源利用管理的调控政策研究,初步构建起了以煤炭资源评价预测、技术经济分析、开发开采决策连成一体为特色的煤炭资源评价与管理理论与方法体系,实现了评价与管理的一体化、计算机化、实时化,实用化。论文关于煤炭资源管理方面的研究几乎覆盖了煤矿企业这方面的主要工作与存在问题。
(2)针对煤炭资源条件与开采指标数据多源、多相、精度不等、分布复杂、异值不可避免等特点,论文推导了有关稳健数据处理公式,开发了计算机程序,并大规模应用到资源评价与关系模型构建研究中,取得了较好的效果。论文实例研究表明,用稳健方法建立关系或预测模型,可大幅度提高精度,同时可以较好地析离出以往决策不合理部分、虚假数据或异值,具有去伪存真的效果,能避免有悖于采矿规律的模型出现,使预测值更加符合实际。
(3)论文总结归纳了煤炭资源条件单因素评价的基本内容、资源条件数据变化程度的常用估计方法,分析探讨了影响开发开采的主要煤炭资源条件因素、影响方式及其量化方法。根据平顶山矿区实际资料,运用数理统计、方向统计、分形几何等方法,揭示了该矿区主要井田内断层的若干统计规律,筛选出了断层对开采影响的基因素,得到了断层破坏指数的最优形式,建立了这一指数与开采指标的关系模型,提出了未采区或工作面内断层破坏程度及开采指标的预测方法及模型。实例分析表明,作者建立的工作面断层破坏程度预测模型与俄罗斯学者提出的模型相比,可提高精度一倍以上。
(4)论文收集了平顶山八个矿二千多个煤厚数据,进行了煤厚分布的正态性检验,分析讨论了煤层稳定性几种评价方法的理论与统计关系,从理论上解释了现场煤层稳定性分类出现矛盾的原因,说明了用多个指标评价同一资源条件因素时应注意的问题。
(5)通过基于不同目的的煤炭资源条件综合评价研究实例,深入探讨了综合评价中关系模型构建、隶属函数与权重确定、算子选取方法及其效果。在此基础上,总结提出了煤炭资源条件综合评价的六个特点,四个原则,五种方法,正是这些从个别到一般的归纳、总结、提炼,构成了矿井煤炭资源评价理论方法框架体系的重要内容。本论文中的煤炭资源条件评价方面的部分成果已在平顶山大庄矿、徐州三河尖矿、淮北岱河矿等煤矿得到实际应用。
(6)讨论总结了煤炭资源条件与开采指标关系模型构建的方法、步骤及注意问题,分析了采前采后评价值的误差特性,归纳提出了未采区评价值确定的采前评价结果校正法与预测模型法,并进行了实例研究;通过实例分析讨论了描述工作面资源条件与单产工效关系的稳健多元回归模型、灰色GM(0,h)模型、模糊综合评价——稳健回归模型、模糊综合评价——稳健趋势面模型、模糊控制预测模型、人工神经元网络模型的特点与效果。
(7)有些开采指标关系模型,如成本、售价等,要求全面考虑资源条件、开采指标随空间、时间变化而变化的特征。但现有研究大都是针对特定年份或特定时间而拟合的,建模中一个煤层乃至整个矿井往往采用一个评价值,由此建立的模型过于粗糙,难以满足规律分析、指标预测等方面的要求。论文以资源条件与吨煤开采成本为例,提出了兼顾资源条件、开采指标空间——时间动态特征的关系模型构建方法,以曲线描述成本随时间变化而变化的规律,以回归模型、神经元网络等模型反映资源条件与开采成本的关系,用专家评议或层次分析法、神经元网络法确定权重,以工作面作为资源条件评价单元,利用平顶山矿区十一对生产矿井最近6~8年的几百个采面、近百个年成本数据进行迭代构建了具有前述特征的关系模型,同时提出了基于基础数据增删的模型调整或重构方法,特殊情况(某些开采指标数据出现突变、逆变等)的判断及模型修正方法,开发了相应的软件系统,拟合及预测精度较为理想,比较符合实际。这些工作使实时、动态评价、预测成为可能。
(8)讨论了煤炭资源经济可采性评价的意义与评价原则,研究了费用效益法、采与不采对比法进行经济可采性评价的基本方法、模型及评价实例,根据平顶山矿区实际资料,揭示了开采工效、成本、灰分、售价增减对煤层经济可采厚度的影响,工作面单产与含矸煤层经济可采厚度的关系,矿井地质条件与经济可采厚度的关系,煤量类别与经济可采厚度的关系,提出了若干政策建议。这方面研究成果已在平顶山、皖北等矿区得到应用。
(9)分析了我国煤炭资源回收状况,讨论了与采出率有关的现行可采储量与矿井设计可采储量、全矿井永久煤柱摊销、回采煤量与工作面采出率等概念及计算公式上的欠缺及改进方法,提出了储量发生增减时摊销方法、简便公式,给出了性质及适用条件,研究了合理采出率的确定、实际采出率测算等问题,提出了煤炭资源合理开发利用评价的内容、目标、方法及方案对比评 价、开发效益评价模型,给出了研究实例。
(10)基于现行放顶煤开采采出量及采出率确定方法,推导出了这种工艺采出量及采出率的误差估计模型,根据兖州南屯矿实际数据,计算出了误差估计模型中相应参数(即由统计产量改算实测产量所需的参数)的相似维、实验及理论变异函数,基于地质统计学理论,得到了三种采样方式、不同采样间距与上述参数估计误差、采出量相对误差的关系。该成果为进一步研究放顶煤开采采出量及采出率的测算、标准制定等问题提供了依据及途径。
(11)采用公式推导与模拟方法,分析了有偿使用或资源资产化管理对资源浪费的抑制能力与不足,探讨了我国资源管理改革的取向,对资源税与资源补偿费、资源资产评估参数的获取、储量级别对评估价值的影响、矿产资源资产与矿业权的关系、激励机制与调控模式的构建等问题进行了理论探讨,基于资源价值理论及非“三下”开采资源补偿费费率标准,推导出了“三下”开采资源补偿费的计算公式,提出了考虑储量误差的资源价值评估模型及实现矿产资源合理开发利用需解决的关键问题与技术路线。
(12)论文讨论了煤炭资源资产价值及级差收益的概念、构成,提出了地质勘探成果价值、劣等资源的勘探费、劣等资源开采成本与售价、标准勘探费、标准投资、标准采出率、标准开采成本、标准售价、理论开采成本、理论售价等一系列概念、确定方法与模型;针对研究目的、要求、测算对象的特点,建立了煤炭资源资产价值与级差收益确定的理论模型和实际测算模型;收集了平顶山矿区十一对生产矿井600多个工作面数十万个资源条件与开采经营数据及有关图纸资源,构建了一系列具有空间、时间动态特征的资源条件与开采指标关系模型、评价参数确定模型,开发了软件系统,对平顶山矿区十一对生产矿井进行了实际测算,得到了各矿各煤层从1990年到20__年以矿区为基准的期内煤炭资源资产价值与级差收益、剩余煤炭资源资产价值与级差收益,分析得到了标准开采成本、标准售价、劣等资源条件、平均资金利润率、绝对地租、垄断地租对资源价值与级差收益的影响,提出了成果应用的领域与途径,测算达到了动态实时、可靠实用。
关键词:煤炭资源评价煤炭资源管理开采指标动态预测
开采采出率资源资产价值级差收益
StudyonTheTheoryandMethodofCoalResourcesEvaluationandManagementinUndergroundMine
Atract
Inordertoconductthemakingdecisionanddesignofcoalexploitationandproductivemanagementinundergroundmines,increaseexploitationdegreeandminingbenefit,andenhancerecoverycoefficientofcoalresources,meanwhiletocoiderthecurrentsituationinchinaandthefeaturesandexploitingconditionofcoalresources,inthisthesisthetheoriesandmethodsforevaluationandmanagementofcoalresourceshavebeenstudied.Thetheoriesandmethodsincludetousethecombinatioofseveralaroaches,suchastheoryanalysiswithpracticalexperience,techniquewitheconomy,macrocosmwithmicrocosm,partwithwhole,qualitativeanalysiswithquantitativeanalysis,numericalcomputationwithcomputersimulation,andinheritancewithiovation,andtoalysomeprinciplesandtechnology,suchasminingengineering,technical-economics,minegeology,minesurveying,andmathematicalanalysis,includingmathematicalstatistics,analytichierarchyproce,fuzzylogic,robustdataproceing,artificialneuralnetwork,graysystem,fractalgeometryandgeostatistics.Asaresult,thethesisputsforwardsomenewtheoriesandmethodsfortheevaluationandmanagementofcoalresourcesinundergroundmines,deducesandintegratestherelatedresearchachievementsathomeandabroad,andprimarilyformsanaliedsystem.Thesystemcanbeusedfortheconditionalevaluationandforecastofcoalresources,technical-economicanalysisandexploitingdecision,makingtheintegrationofevaluationandmanagement,doingnumericalcomputation,andguidingtheproductiveactivities.Themainachievementscanbeincludedasfollows:
1)Todiscuandsummarizetheprimarycontentsofsinglefactorevaluationofcoalresourcescondition,thecommonly-usingmethodofevaluatingindexchangedegree,andresearchtheindieability,principleandeffectsofrobustproceingtobeuseddata.Inaddition,onthebasisoftheconcentratedinvestigationofthestatisticforecastoffaultanditseffectonmining,thestatisticaltestaboutcoalthickneandcoalseamstabilityevaluation,andthequantitativeanalysismethodofsinglefactoranditseffectonmininghavebeenaccomplished.
2)Toanalyzethecharactersandprinciplesofsyntheticallyevaluatingcoalresourcescondition,presenttheeentialprinciple,characterofthelistingclaificationmethod,integratedindexmethod,systemscientificmethods,graphicalrepresentationandvisualization,andthetechniqueofgeographicinformationsystem.Andtwoevaluatingitancesaregiven.
3)Todiscutheestablishingmethodsandsteofrelatedmodelsbetweencoalresourcesconditionandminingtarget,andstudytheforecastmethodsandaroachesbasedonthevirginfieldevaluationvalues.Bymeaofsomeitances,toexpoundtheeentialityandeffectwhileusingrobustproceingtosetupthecomputingmodels.Takingthemodelresearchonthedailyoutputandworkefficiencyoftheworking faceofcoalminingasexample,alsotoanalyzethemodelestablishingmethodsandnoticeableproblems.Forestablishingrelatiohipmodelsbetweencoalresourceconditioandminingcost,thethesispresentsthemodel-establishingmethodscoideringthetemporal-atiallydynamicalcharactersofresourcesconditionandofminingtargets.
4)Todiscutheprinciples,methodsandmodelsforthedeterminationofcoalminingfeasibilityineconomy,workablethickneandreserves,andtoputforwardtherelatiobetweeneconomicallyworkablethickneandotherfactorssuchascost,price,ecificproductivity,workefficiency,andgeologicalconditioninsometypicalmines.
5)Tosetforththerecoverystatusofcoalmininginchinabymeaofindividualdataofrecoverycoefficient,alsodiscuthedeficiencyandimprovingmethodsofsuchconceptsandcalculatingformulaasworkablereservesanddesignworkablereserves,mine-widepermanentpillaramortize,extractionreserves,facerecoverycoefficientetc.Toputforwardamortizeways,simpleformulas,propertiesandalyingconditiowhencoalreserveschange.Onthebasisoferrortheory,geostatisticsandfractalgeometry,thethesiscompletestheerrorestimation,samplingandcalculationmethodsofrecoveryreservesandrecoverycoefficientwhentop-coalcavingminingmethodisperformed.Inaddition,thethesisdiscueshowtodeterminerationalrecoverycoefficientandevaluaterationalexploitationandutilizationofcoalresources.
6)Inteivelyandsystematicallytoanalyzethecontrolabilityofresourcespropertymanagementonresourceswasting,thetheoreticalfoundationofresourcestaxandresourcescompeatingcharge,andtodiscuthedeterminationofresourcescompeatingchargeusing“threebelow”coalmining,theobtainmentofresourcespropertyevaluatingparameters,theeffectsofreserveclaesonresourcesvalue,therelatiobetweenresourcespropertyandminingrights,theencouragingmechanismofrationalexploitingandutilizingresources,themethodsofcompeationexploitation,andtheresourcesmanagementpattern.Alsotoputforwardasetofpoliciesandproposalsorientatedtoimprovingrationalexploitationandutilizationofresources.
开采设计论文范文2
关键词:计算机;辅助设计;采矿工程;应用
近年来,计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)在世界各国得到了广泛使用,它是利用计算机的计算功能和图形处理能力,对产品进行辅助设计、分析、修改与优化,综合了计算机和工程制图知识,并且随着计算机硬件性能和软件功能的不断提高而逐渐完善。
计算机辅助设计是由美国公司开发的通用计算机辅助设计软件包,具有体系结构开放、使用方便、便于掌握等优点,并能够绘制平面与三维图形、渲染图形、标注尺寸以及打印和输出图纸。
从 上世纪80年代至今的有关文献资料来看,计算机辅助技术在国内外矿山开采设计中的应用日益广泛。作为一种精确、高速的新型设计工具,已被广大工程技术人员所接受,并对传统的设计方法与手段提出了挑战。目前,它已被矿床开采设计的各个分支和侧面广泛应用,并取得了很好的效果。
一、 计算机辅助系统组成及采矿设计理念
计算机辅助系统一般以有着图形功能的交互计算机系统为基础,包括:计算机主机、图形输入板、图形显示终端、扫描仪、绘图仪、磁带机、打印机以及其他各种软件。利用交互系统开展采矿设计,可以边设计,边构思,边画样,边修改,随时可以从终端屏幕看到每一步操作的显示结果。典型的设计包括:(1)设计者接受任务,了解甲方对矿山的功能、经济、制造技术、生产环节等方面的要求。(2)方案设计。一
方面来自设计方的要求,另一方面来自工程师的知识、理念,包括功能的满足,技术的可行以及其他需要等。
(3)验证、修改、定型。将设计对象表达出来,并根据功能、技术、经济、审美等方面的详细要求和数据,对其进一步修改,适之处予以完善,细节予以补充,最后定型。(4)将设计果制作成技术文件,一般包括三视图、部件图、剖面以及各种说明等。
二、如何使用计算机辅助设计
每个人都知道,矿山开采的目标是要开采出矿石,而矿山工程设计,是工程师、设计人员应用技术手段改变矿山环境。满足政府、企业以及特定人群要求的一种高智能劳动。因此,采矿设计的任务:一是必须开采出高质量的矿石;二是有效地保护工程结构,使其能够承受自然界与人工开采的压力,长期而可持续地发展;三是必须保证以尽可能低的代价和成本,获取最大的经济效益与社会效益,保证工程建设的安全和后续作业的开展。
实践证明,采用CAD进行采矿可以提高采矿设计水平与设计质量,不但能够使常规设计效率得到有效地成千上百倍的提高,还能够在手工设计时代根本无法想象的设计空间展开自由翱翔的翅膀。由于设计工程师思想、理念、习惯、表达方式的不同,在设计环节使用计算机辅助部分与其余部分之间接口的描述方法也难以取得一致。所以,设计工程师在开展设计之前,要对每一个项目进行深入的了解。比如,矿山所处的地质地貌、水文环境、开采方式、巷道走向、设备选型、提升机械甚至矿山复绿等,都要胸有成竹,才能“知己知彼,百战百胜。”在设计过程中,设计工程师要做好一周就以下几个方面的工作:
1.认真做好设计方案。接受设计任务后,首先要运用自己的设计经验和知识进行设计构思。在这个过程中要进行技术决策,确定设计原则,同时对今后设计过程和要完成的设计有个整体认识。 包括:一是下大力气广泛收集有关采矿的背景资料与工程信息,认真开展调查研究,了解与掌握地质勘探、技术经济、矿产利用指标、矿床储量、矿山生产力等等信息;二是分析研究已经取得成功并在实践中得到证明的同类设计资料以及相关知识,取人之长,补己之短,学习和参考成功的经验,开展设计工作,进行构思。才能厚积而薄发,最后确定设计方案。
2对每一个工程结构参数进行分析。其目的是要确定设计方案中有关工程结构的应力载荷、约束条件等,这是采矿设计中很重要的一个方面,不能有半点马虎。
3、掌握设计采矿图的全过程。在实际工作中,具体方案的设计往往与绘制同步进行,因此,必须对设计采矿图的全过程严格掌握,不得有一丝的大意。
4、绘制施工图。这是采矿设计的具体表现,要以详尽体现设计意图为目的。工程师长期的实践采矿设已形成了行业的图样表达习惯和约定,因此对施工图的绘制要能体现这一特点
5、进行全面的经济分析,这是设计的重中之重,根据设计阶段的不同对概算和预算进行分析。概算是确定项目投资、编制和安排建设计划的依据;预算是施工图设计文件的组成部分,是确定工程造价、考核工程成本和经济性的重要组成因素
总之,此系统研究的目的是辅助设计者完成工程方案的设计,模拟设计领域专家的思维进行工作。因此,从这一意义上来说,采矿 CAD系统是对采矿设计专家的思维模拟。
三、采矿CAD 技术特点分析
系统结构是软件开发的基础。系统结构的选择,一要考虑行业特点,二要考虑技术发展水平。尽管21世纪新的 技术已经向三维实体、可视化和集成化发展,但对矿山行业而言,还有很长的路要走。所以,系统的定位必须重视企业的特点和现状。一般来讲,CAD技术在国内外矿山的应用有以特点:
一是提高设计质量,缩短设计周期。主要通过使用 CAD 系统,使设计过程更加客观、、准确、高效和规范。所以,采矿 CAD 的设计一定要考虑矿山设计规范和工程师的设计习。
二是富有实效与连续性。无论是地质、采矿、测量,还是选矿之间的信息处理、传输更富于时效性和可连续性,更加强调 系统的集成化和数据的共享。
三是加强采矿 CAD 系统的通用性和可移植性。由于行业差异与体差异,以及在生产过程中需处理的瞬息万变的信息差异,使得这种D技术在矿山行业的应用研究中具有较强针对性,可移植性相对较差。所以,必须图形处理方法、图形环境以及数据接口技术研究。 四是从实际出发进行研究。 由于二维方式下的矿山 CAD 软件的应用研究有利于与传统设计方式衔接,也符合目前矿山计算机技术水平。所以,要摈弃过分追求“三维实体设计”的思想,从矿山的实际需要出发进行开发和研究。
五是与时俱进,积极研究。目前 CAD 软件开发正处在一个由二维平面的设计模式向三维空间的设计模式过渡。由于存在技术上的障碍,一时 间还难以完成。但是笔者认为,只要我们与时俱进,努力学习,认真研究三维实体构模技术、基于 GIS 的矿山空间工程数据技术等,就一定能够使矿山设计的水平大大提高。
从目前文献调研和实际应用情况来看,采矿 CAD 软件的开发和应用还存在着许多问题,比如,基础研究较少,尤其是很少从理论、技术和方法上展开研究。对图形数据的规范化及其表示方法研究不够,没有相应的标准可以遵循,等等。这些都是CAD技术在采矿技术应用中遇到的问题与障碍。
“大江东去浪淘尽,千古风流人物”。时代在发展,科技在进步。综上所述,目前CAD 技术正朝着开放、集成、智能和标准化的方向发展。作为 CAD系统的支撑环境,开放的操作系统,如:WINDOWS、UNIX 将是今后 CAD系统的主流;实用性更强的编程与数据库技术将为该系统的发展作出新贡献。我们期待着计算机辅助系统为矿山建设发挥更大的作用。
参考文献:
[1]陈建宏。可视化集成采矿CAD系统研究。中南大学博士论文,2002.3
[2]杨义辉。采矿CAD可视化集成系统研究。西安科技大学硕士论文,2006.4
[3] 马江平。露天矿地质CAD软件系统的开发。辽宁工程技术大学硕士论文,2005.5
{4.张善心。填采矿法计算机辅助设计技术研究。2010.5
5.吴奉亮。集成化采矿法CADd的知识协同性研究,2009.4
开采设计论文范文3
【Abstract】In the coal mining activities, fully mechanized mining is very important. The recovery rate and coal quality of fully mechanized mining need to be improved, the personal safety of staff is the most important. Therefore, the coal mining industry need to carry out the technical research on related work.
【关键词】综采;初次放顶;控制技术;冒顶
【Keywords】fully mechanized mining; first roof caving; control technology; roof fall
【中图分类号】TD721 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)04-0185-02
1 引言
随着科技的进步,采矿行业的技术也在不断更新。现在的煤炭开采企业已大规模机械化,目的在于降低成本,提高效率。在机械化采煤活动中,初次放顶需要弄清楚初次来压并掌握初次放顶的控制原理,进行安全控制。在实际的生产工作中,经常会发生由于顶板高度、顶板类型采集不准确和老顶断裂等原因导致的安全事故,使初次放顶效率低下,回采率不足80%。为此,论文根据初次放顶的需要,对放顶的距离、高度等参数进行合理设计,通过把相关技术措施进行规范,提高煤炭的回采率以及在井下的安全系数,期望能够在满足经济效益需求的同时,满足安全效益的需求。
2 结合营盘壕煤矿探究初次放顶工作对顶板控制的需求
2.1 初次放顶工作对顶板控制的需求
初次放顶根据顶板的类型,一般分为两类:一是开采到一定距离后,冒落的高度达到标准并能自行冒落;二是开采了一定的距离后,顶板没有冒落的现象,以及冒落高度没有达标准需要采用人工的方法进行放顶。充分跨落的直接顶,一般是复合顶板或其他稳定型的顶板。在该种情况下,由于顶板的整体性较差,在开采中可以自行跨落,不需要采用人工挑顶等方法。在这种情况下,实际的施工工作要特别注意,以防止垮顶、漏顶等事故的发生。由于煤层各层的成分、压力、硬度存在差异,根据不同的煤层要进行不同的处理,如图1所示。
2.2 营盘壕煤矿首采工作面地质概况
营盘壕煤矿工作面地质条件简单,煤层走向变化不大,整体呈现为南高、北低,倾角0~7°,平均3°。断层不甚发育,但小型褶曲较发育,小型褶曲对工作面运输及排水有一定的影响,工作面内无r浆岩体、陷落柱等地质构造。基本顶为粉砂岩、细砂岩,平均厚度为16.9m,直接顶为砂质泥岩,平均厚度为6.88m。
3 初次放顶时顶板控制流程
3.1 参数设计
有些顶板分层的厚度大,结构有很强的致命性对此要进行强制的人工挑顶,并需提前将挑顶的时间、高度、放顶的步距和方式等确定。部分顶板材质过硬,开采时顶板没有充分冒落,形成悬顶,不对其进行有效处理会使开采工作存在巨大安全隐患。这时就要通过初次放顶的人工方式予以处理。通过矿压观测和以往的开采经验可以得知,开采的切眼推进后,顶板处将会形成简支梁,简支梁上荷载均匀,支点一般在采面的煤壁上和切眼的煤壁上,如果简支梁跨度过大,正应力上升到破坏值,顶板就会受到破坏,进而垮落,这就是常说的初次来压。上层顶板的下沉量如果小于下层顶板,我们可以认为它们不会相互影响,反之我们就需要强化挑顶力度,强制放顶。人工放顶的方法时是以爆破的方法强行切断顶板,使其完全冒落,成为垫层,再逐步削弱产生的顶板压力和冲击荷载。一般情况下,在采空区填充的矸石,只要达到采空和放顶高度总和的2/3,就会能够产生预期的效果。实际工作时,通过将相关数据进行经计算,就可以得出合适的打眼深度。
3.2 矿压观测
在采面从切眼向外部推进的时候,顶板悬漏的面积跨度增加到一定程度时,会产生挠曲和下沉等现象。煤壁前方增加了支撑压力,顶板的下沉速度变快。一般处在煤壁前方最先出现顶板断裂,使支撑压力往煤壁侧进行收缩,平巷顶板速度加快,片帮增加,断面缩小。回采工作面中,在上道下帮按15m的间距对测线进行设置,对矿压进行实时观测。如果顶板断裂,初排迅速下沉,表示顶板将要来压。之后末排顶板的下沉速度比初排大时,说明顶板来压已经出现。开采顶板煤层的时候,岩石较为规则。通过观测矿压的实时数据,根据岩梁的活动规律,进行分析,找到顶梁的断裂位置,从而对放顶结果进行准确的预测[1]。
3.3 初次放顶的顶板控制
初次放顶的过程中,对直接顶要进行“限定变形”控制,保证直接顶和老顶之间不出现大范围的分离层,并保证直接顶在顶的控制区中的完整性[2]。采用这种操作方式的原因,首先,避免在直接顶破碎时发生回柱和顶板漏冒造成人员受伤的现象;其次,避免来压时老顶发生切顶垮面。因此,要在切眼推进的环节就对液压支架的初排支撑力进行严格监测,每一次放顶之前都要提高支撑能力,对液压支架给压。除了对直接顶进行控制,在初次放顶的时候,也要严格监控老顶的冒落情况,确保老顶在综采工作中跟随采面一同推进。老顶跨度过大会出现下沉和挠曲现象,直接顶也会随着之下沉。
4 初次放顶时顶板的控制技术
4.1 采面端头控制技术
大梁使用4.2m的π型钢制梁配合液压支架,大梁的组数要依据采面端头到临近架的距上巷上帮与距下巷下帮实际距离而定;两梁一组,大梁组的间距是0.8m,组内距是0.2m,大梁和临近支架之间的距离不能超过500mm,和巷帮的距离不能超过500mm,同一大梁的支柱间距是0.8m,相邻大梁之间的距离不超过500mm。在上、下端头的顶板破碎时,大梁之间要用厚度不低于150mm的半圆木背顶。大梁跟着采面的推进向前移动,每次前移1.2m,并要设置好戗棚,每组大梁都要支设戗柱。单体液体柱的初撑力不能低于90kN,要经常二次注液,确保单体柱的初撑力达到90kN以上。
4.2 端头尾巷的控制技术
处在切顶线的尾巷密集柱,一定要打牢、打齐,进行连锁;密集柱的间距是400mm,单体柱的初撑力不能低于90kN,要经常二次注液,保证初撑力强度符合标准。若果上下端头的压力过大,可以通过增设木垛数量加强支护。上巷与下巷的切顶线到采空区之间的钢带、锚杆螺帽和锚盘一定要回收。将密集支柱打好,使用编织袋制作挡墙,减少漏风,将瓦斯浓度降低。
4.3 综采面顶板的控制技术
在采面的工作过程中,必须严格执行标准,泵站压力不能低于31.5MPa、支架的初撑力不能低于16128kN、工作的阻力不得低于设计要求。安全阀保证可靠有效压力表要保证数据显示正确。支架接顶要保证严密,工作面要确保采直割平,采高达标,底煤不丢弃,顶板不切割。将支架拉成不倒、不歪且不背架的直线,接顶要严密。要由班组长对排尾拉架的工作现场指挥,先将空顶处进行支护,准备好再进行,保证拉架的过程中,顶梁要与顶板存在超过100mm的距离。在综采工作初次放顶之前,要在回风巷和运输巷设置矿压初测牌,以对初次来压和老顶来压的步距进行确定。
5 结论
在机械化采煤的过程中,综采工作面里的初次放顶工作非常重要,对采煤的质量、回采率和安全性有重大的影响。论文对综采工作面中,初次放顶的技术进行分析和探究。通过对顶板压力的监测,提升对初次来压预报的准确度,再根据不同采场的特点,采用不同的控制技术,保障综采初放的安全性,对于实际应用综采初次放顶技术具有现实意义。
【参考文献】
开采设计论文范文4
1.采矿工程专业原有教学体系
1.1 教学设置
早期的采矿系下设采矿教研室、地质教研室、凿岩与破碎教研室、通风与安全教研室、岩石力学教研室、井巷教研室和系统工程教研室等。1993年东北工学院复名为东北大学后,1995年在原采矿系及矿物加工系基础上成立资源与土木工程学院,原采矿教研室、凿岩与破碎教研室、系统工程教研室等合并成为现在的采矿工程研究所。
采矿工程主要专业课程分为:金属矿床地下开采、金属矿床露天开采、矿山机械、凿岩爆破、井巷掘进、矿井通风与安全、矿山企业设计基础(选修)等。这些课程的教学以各自的内容体系独立进行,相互之间缺乏有机的联系,学生在每门课中学习了较详细的知识和技术,却不掌握如何运用。例如,在凿岩爆破课上,学习了爆轰理论、炸药性能、雷管构造、起爆方式、爆破网络等详细内容,却不掌握这些知识和技术如何运用在采矿过程;在地下开采课上,只讲采准、切割、回采等工艺过程及其功能,不讲各采矿工艺需要什么炸药、雷管、爆破网络形式等。这样,学生虽然在两方面都学了不少内容,却缺乏实际运用能力。其他方面也类似。这种分散式教学严重影响学生对采矿专业知识的系统性掌握及其应用。
采矿专业课的教学重点是采矿过程的工艺、技术,培养的人才是能把矿石采出来的单一型技术人才。
1.2 教学方法与手段
教学方法基本上是“满堂灌”,课上老师讲、学生记,课下学生背概念、做习题,老师判作业、考前答疑,教学模式与中学没有多大区别。
在教学手段上,大量的平面、剖面图使学生难以建立采矿方法中各种工程的三维空间概念,无法有效掌握各种工程在空间和功能上的相互关系;手工设计不能适应现代采矿的数字化、优化设计的需要。
教学方法与手段落后不仅教学效果不好,而且使学生对专业课学习失去了兴趣。
2.采矿工程专业创新型人才培养教学体系改革与建设
2.1 课程改革与建设目标
以硬岩矿床的采矿方法、工艺为主线,把相关知识和技术融会贯通,形成系统的采矿专业知识体系;更新教学内容,增加国际上在理论、方法和应用上成熟的科技成果,使教学内容与现代采矿科技对知识结构的需求相适应,达到课程内容体系化、时代化。
实施参与式、互动式教学,以课堂研讨(Seminar)和课程论文为主要形式,实现教师讲授与学生参与的有机结合、课本知识与实际问题的有机结合;研发应用三维动画、数字化设计系统、现场影像等,实现教学内容形象化、时空化,拉近课堂与实践的距离;实现教学方法与手段现代化。
通过新的教学内容体系和现代教学方法与手段,配合课外创新实践,实现采矿专业知识传授的同时,培养学生的动手能力、科学思维能力、创新能力、科技论文写作能力、口头表达能力等,使知识传授与能力培养一体化。
2.2 课程体系改革与建设内容及主要措施
围绕上述目标,在充分论证的基础上,2000年正式启动采矿专业课教学改革和课程建设项目。
2.2.1 课程内容体系改革与教材建设
原来的金属矿床地下开采、金属矿床露天开采、凿岩爆破、井巷掘进、矿山企业设计基础等课程,都为采矿服务,都是采矿专业课的组成部分。但几门课程独立设置、分散讲授,造成各部分知识之间联系不紧密,甚至脱节。学生对各部分知识不能形成体系性掌握,知识运用能力差。
针对这一问题,实施课程内容的体系化改革。以采矿方法、工艺为主线,把涉及的矿岩性质、储量评价方法等基础知识和凿岩爆破、井巷掘进等专业技术融会贯通,建立各方面知识的有机联系,形成系统的采矿专业知识体系。
例如,在讲到运输巷道时,结合其功能、布置和规格,讲授这类巷道的掘进和支护方法、工艺过程、常用设备,掘进中的炮孔规格和布局形式、凿岩机具、炸药性能选择、药量、爆破参数等,这样就把井巷掘进与支护、凿岩爆破技术置于具体的采矿工艺环节之中,学生一方面掌握了运输巷道掘进需要应用那些掘进、支护和爆破技术,另一方面掌握了具体掘进、支护和爆破技术在运输巷道掘进中如何应用。对于不同采矿方法的采准、切割、回采时,也是如此,结合每一工艺的功能、工程布置、结构参数,讲授相关的知识、技术和设备。
这样,就形成了以采矿方法、工艺为主线,有机融会相关知识和技术的采矿专业知识体系一采矿学,使学生既掌握各种技术用在采矿的什么环节、如何应用,又掌握各采矿工艺需要那些技术,有效提高学生知识的系统性和运用能力。
同时,设置科研创新教学环节,积极鼓励学生们参加“大学生创新行动计划”及“大学生科研实践活动计划”,开展创新实验以及各项专利发明等,全面培养和提高学生的科研能力及创新能力。
内容更新是课程内容体系改革的另一重要任务。针对现代采矿科技对采矿人才知识结构的新需求,增加了地质统计学、数字化设计、采矿优化方法、市场经济条件下的矿山技术决策、矿山生态等新内容。这样,学生的知识结构不仅满足把矿石采出来的需要,而且满足技术决策和管理、宏观思维以及数字化、生态化、优化开采的需要。
课程内容体系的重要载体是教材。依据上述课程内容体系设置,编著了针对硬岩采矿的《采矿学》教材,该教材第一版被列为国家“九五”规划教材,再版被列为国家“十一五”规划教材。
2.2.2 教学方法改革与手段建设
针对采矿学需要很强的三维空间想象力和实践性强等教学难点,大力推行教学方法改革,开展教学手段建设。
课堂教学采用学生参与、师生互动式教学。以专题研讨(Seminar)和课程论文为主要形式,选择适当的采矿实践问题,让学生自己查阅资料,进行课堂研讨,撰写小论文,上讲台阐述自己的“研究成果”。这一方法有效调动了学生的学习能动性,并培养其研究、解决问题的能力。互动方式可多样化,如针对已讲授的某些内容,布置学生发挥想象力,用形象的幻灯片加以表达,以此加深学生对教学内容的理解,达到牢固掌握的目的。这种看似平常的方法,实现了教师讲授与学生参与的结合、课本知识与实际问题的结合。
教学手段建设的重点之一是课件建设。采矿专业的一大特点是图纸多,各种采矿结构、工程布置都用图纸表述。空间思维能力是采矿人才必备的专业素质。过去用大量的平面、剖面图教学,学生难以建立采矿方法中各种工程的三维空间概念,无法有效掌握其空间和功能上的相互关系,既费学时又效果不佳。计算机虚拟技术为解决这一难题提供了手段。教学团队把单个采矿工艺环节和过程制作成三维动画课件,原来需要一小时讲解的内容,几分钟内学生就看得明明白白,而且影响深刻。课件还包括现场影像短片。
教学手段建设的另一个重要内容是数字化设计方法和手段的应用。发达国家的矿山全部采用专业化设计软件进行设计、计划和管理,计算机辅助优化设计是现代采矿人才必须掌握的重要技能。为此,教学组研发了具有完全自主知识产权的数字化、优化设计软件平台SmartMiner,用于课堂教学和设计实践。例如,对于露天矿采剥计划编制,过去只能讲述概念性的方法和步骤,离实际计划编制相差甚远。利用SmartMiner,一节课就可实际完成一个计划的全过程,看到计划结果,看到按计划开采后采场台阶推进位置的图纸形态和三维实体形态,使学生对计划步骤、相关因素的考虑等有一个全面掌握和深刻理解。再如露天矿最终境界设计,应用该软件不仅很快做出方案,而且可针对不同市场价格、成本等参数进行分析对比,还可使讲授的优化方法得到应用,由于用到的数据全是现场实际数据,大大拉近了教学和实际的距离。
2.2.3 能力培养建设
知识传授不等同于能力培养,知识是能力的基础,但能力培养还需要有效的实践环节。
上述参与式、互动式教学是课内能力培养的重要措施。Seminar培养了学生的查资料能力、科学思维与创新能力、分析解决问题能力、科技写作和口头表达能力,可谓一举多得;数字化设计平台的应用培养了学生的数字化设计手段和方法应用能力。
以课外创新性实践活动进一步培养学生的综合能力。措施主要有:在教师的指导下,由学生自己在课外制作矿体及采矿工艺过程的计算机三维动画模型,就某些方法制作幻灯片进行形象化表述,自选实验,参与科研项目等。这些活动可以充分发挥学生的想象力、创造力和动手能力,同时极大地提高了学生的专业课学习兴趣,丰富了课外生活。
3.改革与建设成效
3.1 教学效果成效
教学内容的体系化提高了学生的知识系统性和运用能力。教学内容的体系化使相关的采矿专业知识和技术实现有机融合,每一项技术都置于采矿工程的整体构架之中,学生既掌握各种相关知识和技术用在采矿的什么环节、如何应用,又掌握各采矿方法、工艺需要那些具体技术,有效提高了知识传授效果和学生的知识关联性、整体性和运用能力。例如,在毕业设计中,过去学生拿到设计任务后不知如何下手,对学过的知识不知道如何应用,需要指导教师再次“讲课”,每一环节都需要具体的指导。改革后,由于掌握了所学知识的关联性,大部分学生知道先做什么、后做什么,掌握每一步需要考虑的主要因素和应用的技术,对结构参数的确定也熟练得多,稍加指导就可完成设计任务。毕业后在较短的时间内就可独立承担重要技术工作。
教学内容的时代化更新了学生的专业知识结构。教学内容的更新,使采矿专业课教学紧跟世界采矿科技的发展步伐,体现信息化、生态化、优化开采和决策需要的知识。学生的专业知识结构和理念得到更新,为在实践中推行新科技的应用奠定了知识基础。这是促进我国矿业向信息化、生态化、优化开采发展并走向国际化的重要条件。
教学方法和手段的现代化使知识传授效果和效率大幅提升。参与式、互动式教学调动了学生思考问题、获取知识的积极性,大大加深了对课程内容的理解和掌握程度;计算机三维动画课件、现场影像、专业优化设计软件等现代手段的应用,不仅使教学内容空间化、形象化,而且大大缩短了课堂与实践的距离。一方面使教学效率大幅提升,过去需要1小时的内容几分钟即可讲明白,现在150多学时教授了过去六门课240多学时的内容;另一方面提升了学生的空间想象力和所学知识与实践的结合度,教学效果显著提高。
3.2 能力与素质培养成效
开采设计论文范文5
【关键词】煤矿工程,新技术,要点分析,实践,对策
煤炭产业的开发一直是我国经济的重点,尤其对于近几年来煤矿安全的相关问题,对其问题的改善,我国投入了大量的人力和资金开发其先进的采矿技术,试图以高科技来从根本上改善煤矿安全问题,煤矿新技术的开发和使用需要一个过渡的过程,期间出现了很多问题,我们需要谨慎对待。
一、煤矿新技术应用的意义
煤矿开采的新技术在实践过程中并不乐观,尤其是在中小型的开采煤矿的机构中。中小型并没有意识到掌握新技术的重要性,新技术的运用可以使煤矿开采企业的效率从根本上有所提升,在市场上激烈的竞争中占取优势。一直以来市场的主要规律就是新的技术推动经济的发展,新技术可以提升企业开采的效率从而增加开采煤炭的产量和质量,新的技术也可以提升煤炭开采的安全,保证员工的生命健康。在当今经济飞速发展的状况下浅层资源的开发基本已经无煤可开的局面,现今煤矿的开采要求克服更深层次,更艰难的地质因素,这些都需要先进技术的支持。
煤炭工程的开采技术一直持续研发,力求在开采领域中再度创新。我国开采技术出于世界的前沿,才可以使我国的煤炭企业推向国际的金融界,在国际市场上出于有利地位,才有足够的经济实力在国际市场里站稳脚跟。因此我国经济的改革开放促使新技术在煤炭工程采矿种越来越重要。
二、煤矿工程新技术的要点
1、煤矿开采技术的创新和现状。煤矿工程的开采随着市场的竞争和发展趋势越来越重视煤矿开采的安全性和技术性这两方面的问题。煤矿技术的创新一直推动着煤炭工程的进步,也是煤矿安全的保证之一。煤炭开采技术的发展趋势一直与时俱进,科学家巧妙的将现今的科学技术和煤矿目前的开采技术进行有机的融合,不断创新煤矿开采技术,提升煤矿开采的效率、安全、科学和智能方面靠拢。
我国在煤炭开采技术方面对于正常地质条件下进行长壁开采已经基本没有没问题,但是面对恶劣的地质环境,我们至今仍然无法做到游刃有余,这是今后我们开采技术需要继续研发的地方,以求克服各种难题,从而获得煤矿开采的更上一层楼。
2、“三下采煤技术”的运用。煤矿工程开采过程中对于三下采煤技术的运用,需要借助现今的科学技术。开采之前需要对其相关数据有一个精确的实地考察,根据这些科学严谨的数据在现今的信息技术设备上模拟演练,很大程度上提高了开采效率和安全性能。开工之前,我们要对地质、地形进行严谨的探究,从而设计出科学合理的开采方案,能够有效地避免危险地区和影响地下的其他功程,减少开采的成本。
3、深层井开采技术。随着资源的不断开采,在煤矿开采技术中对于深度开采的要求越来越高,对于深度开采技术,我们主要对地下的控制地下矿压、地压的数据,监控通风状况和瓦斯含量,井下地道布置等问题进行研究。深度开采最为常见的问题就是深井围岩和应力场的状况。在设计方案时要对各种状况作出对应方案,也要考虑到环境的变化,开采的进度,安全防范设备,还有相应的监控设备,确保对于突发状况有一个很好的防范,将安全降到最低,将效率提到最高。
三、煤矿开采技术的发展方向
1、扩展开采技术的多元化。
在我国不断开采技术不断提升的同时也应该扩展它的研究范围,充实它的研究范围。对我国煤矿开采技术的多元化,一方面是丰富我国开采技术的研究元素;另一方面就是煤炭开采不仅仅面临着国内的竞争,还要面对国外行业的挑战,扩充自身的研究领域也是增加自己的经济实力,有利于创建我国独特的开采体系和提升我国开采的整体水平,在国际市场上占据优势,从而推动我国煤炭开采技术的发展。多元化的技术提升除了对开采技术的研究,还包括提升开采机械设备和单产水平等多方面的研究。
2、持续提升开采技术水平。
科学研究领域永远不是一门完美的学科,它总是有着或多或少的缺陷,这就是维纳斯残缺美的魅力所在,正是因为它的不足,才促使人们不断地对其领域的不断研究,在煤炭开采技术的研究领域也是如此。消除对高深开采,地质恶劣等因素的限制,提升开采技术人员面临各种突发状况的处理水平,将理论和实践更好的结合,以更先进的科学技术支持我国的开采事业,真正提升我国开采事业的整体水平。
3、信息技术的高度融合。
我国在开采技术研究方面应该充分利用信息技术如此发达的状况,将现今的信息技术融入到开采技术中,搭上信息技术的便捷之车。信息技术可以有效地提升对于开采相关数据处理的精确性,实施更为精确逼真的模拟实验等,将信息技术与相关技术相融合可以大大提升其精确度和对开采过程的控制水平,从而提升开采工程的开采效率和安全性能。
结束语:
我国一直对于煤炭业的发展十分重视,但是并不代表我国煤炭开采技术处于世界前沿,相对于发达国家对于煤炭开采技术的研发,我国仍然有一定的差距,但是不可否认的是我国在近几年里对煤炭开采技术的研发取得了明显的进步并切实得运用到了煤炭开采当中。我国对于煤炭开采技术的研发一定要坚持这种愈挫愈勇科学研发精神,并且将研究理论和实践很好的融合,为我国煤炭开采技术做出贡献,提升我国煤炭事业的整体水平。
参考文献:
[1]杨爱军.煤矿采矿新技术应用探究[J].经营管理者.2012(9)
[2]周鹤寿.分析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中国新技术新产品.2012(16)
开采设计论文范文6
关键词:煤矿开采;技术;价值;现状;运用
中图分类号:TD82文献标识码:A
在当前经济社会的发展过程当中,为了能够实现发展的可持续性目标,解决在能源供应方面的问题是重中之重。特别是对于煤矿资源而言,其作为工业化生产活动实施的物质基础,更是需要各方加大对于开采挖掘技术的研究。在煤矿开采作业的实施过程当中,各个开采作业环节的发展与变革很大程度上来说需要依赖于对煤矿开采技术方法的发展。现代意义上的煤矿开采工艺发展逐步向着高产、高效、安全、可靠的方向迈进。为了能够实现对现阶段煤矿开采工艺技术的发展、优化、乃至完善,最主要的方法就在于:加大对于煤矿开采技术方法与现代化高新技术的融合,使采煤设备能够更加的高效、智能,开采技术能够更具针对性特色。本文即主要围绕煤矿开采技术方法的运用这一中心问题展开分析与探讨。
1 煤矿开采技术的重要价值
我国对经济政策进行了数次调整与优化,各个行业与领域开始将对自然资源的开发、利用作为重点关注对象之一。在我国现阶段已探明的煤矿资源当中,绝大部分资源被应用于燃烧原料,以此种方式来满足各个行业对于能源的需求。特别是对于电力行业而言,煤矿作为能源燃烧,支持设备的稳定运行,已成为煤矿资源的主要应用价值所在。然而,需要注意的问题是:我国尽管现阶段在煤矿资源的占有量方面比较的丰富,但仍然存在资源有限,不可再生的客观问题,若煤矿资源利用率长期处于较低的水平,将使得整个煤矿开采行业效益逐步降低。在这样一种发展背景下,通过对煤矿开采技术的深入研究,不单单能够促使煤矿开采过程中的安全水平得到巩固与强化,更能够借助于对智能化控制系统、以及多功能设备的综合应用,达到合理化、规范化整个煤矿开采作业流程的目的。而从宏观发展的角度上来说,以现代化的煤矿开采技术方法为带动,能够使产业结构得到优化升级,煤矿产量实现大幅度的提升,最终助力于整个煤矿产业发展水平的优化、完善。
2 我国煤矿开采技术的发展现状
据近年来的统计资料数据显示,我国当前煤矿企业已经基本上实现了生产开采作业的自动化,部分企业构建了具有煤矿开采作业针对性的机械化模式、计算机技术、网络技术、以及信息技术被广泛应用于煤矿开采实践当中,使得开采作业的安全性有所保障,降低了开采期间的能源损失问题。同时,由于我国大量的煤矿资源所处的地质条件以及环境特征比较复杂,因而也积极展开对针对性煤矿开采技术的应用。包括海洋采矿技术、以及物理化学采矿技术被广泛应用,同时也配备了与之相对应的开采设备作为支持,实现了设备操作的自动化。
3 煤矿开采技术方法的运用途径
1)针对不同煤层煤质,运用不同的开采技术与方法:针对我国在现阶段已探明煤炭当中广泛存在的浅埋煤层、硬顶板、硬煤层、以及倾斜煤层而言,在应用煤矿开采技术与方法的过程当中需要体现一定的针对性特征,以确保开采技术能够与煤层实际特征充分契合,确保开采作业的实施质量。在其中,主要归纳了以下几个方面的技术要点:(1)硬顶板控制技术:此项开采技术是一项立足于对低压水平较小,且埋深深度较浅硬顶板、厚顶板煤层的开采控制技术。该项技术的核心在于:通过面向岩层结构实施倾斜深孔爆破技术、或者是定向水力压裂技术的方式,对顶板进行及时的处理,确保这部分较浅硬顶板、厚顶板能够在既定的时间范围内达到冒落的标准,从而确保顶板煤层回收率的额可靠性。与此同时,由于基本顶能够按照一定的步距进行跨落,因此还对于提高综采工作面的安全性而言有重要的价值;(2)硬厚顶煤控制技术:此项开采技术是一项立足于对支撑压力水平较低,埋深深度较浅硬质顶煤的开采控制技术。此项技术的核心在于:通过对高压注水压裂技术、以及深孔预爆破技术的综合应用,确保顶煤媒体能够满足“随采随冒”开采标准,避免顶煤回收率过低导致开采不彻底的问题产生;(3)综放开采成套设备配套技术:此项技术是一项立足于对冒放性水平较差顶煤的破碎以及顶板控制技术。通过与液压支架设备的综合应用,使得回采工艺能够得到显著的提升,避免放煤时间过长,同时可提高综采工作面的推进水平。同时,综合对煤巷锚杆支护技术(可满足宽度在5.0~5.5 m以内宽度煤巷工作面的应用需求)的实践,还能够确保综采工作面配套设备运行效率得到有效的提升;(4)倾斜煤层长壁开采技术:针对不同厚度的倾斜煤层而言,在煤矿开采技术方法的应用方面还存在一定的差异性。以厚煤层为例,研究的重点表现在对连杆变形的加固,以及对支架结构强度的改善方面,在一次全采后大采高长壁综采技术的实践方面,重视对顶梁焊缝质量的控制,以及对支架防滑控制技术的研究,提高其高产高效的水平。而以薄煤层为例,研究的重点在体现在对刨煤机大功率、小体积的研究,以及对长壁开采技术的研发这两个方面。两者相互配套,依赖于对综采液压支架的研发与应用,提高长壁开采的综合质量与水平。
2)针对深矿井的开采技术方法:在对深部矿井煤矿资源进行开采的过程当中,技术研究的重点主要体现在以下几个方面:对煤层开采所对应矿压的合理控制;对冲击地压现象的防治措施;对综采工作面瓦斯危害的控制技术;对合理井巷布置方案的设计技术。为了满足以上研究要求,就需要进一步展开对深部矿井围岩结构组成、状态、应力场分布情况的研究,对深部矿井所处开采环境条件及变化趋势的研究,对深部矿井冲击地压防治及其监控技术的研究,对瓦斯浓度预测、监测、以及自动报警技术的研究工作。
3)绿色性开采技术方法:绿色性煤矿开采技术方法研究的核心目标在于,促使当前的煤矿开采方法以及开采布置进一步的完善,尽量避免煤矿开采对环境产生不良的影响,达到实现开采效益最大化发展目标的目的。研究的重点应当集中在对煤矿开采技术评价系统、以及复杂地质条件下煤矿巷道布置方案评价系统分析这两个方面当中。以上述问题为切入点展开研究,有助于工作人员将煤层巷道所依赖的地质条件、煤矿开采技术方法、以及煤矿开采布置方案充分结合在一起,促进其和谐共存。在此基础之上,还可以通过对煤矿巷道部署方案的优化拓展,使巷道布置更加的简化,配合对集中开拓单一煤层的应用,在提高煤矿巷道开采质量的同时,对出矸率进行有效的控制。开采过程当中所产生的矸石能够作为填充材料,对综采工作面进行恢复,具有了简化生产系统、以及绿色环保,控制污染的综合优势。
4 结束语
在现阶段的发展过程当中,煤矿开采作业已经深入至包括电能、热能在内的多个方面领域当中,开采作业需要以大量的现代化科学基础作为支持。一方面,确保煤矿资源开采效率的稳步提升,另一方面,避免因煤矿资源开采而带来的生态环境恶化问题,以上两个方面的问题是现阶段在煤矿开采技术方法应用中需要重点关注的。总而言之,本文在简要概括煤矿开采技术研究重要价值以及我国当前煤矿开采技术发展现状的基础之上,重点从针对不同煤层煤质,运用不同的开采技术与方法、针对深矿井的开采技术方法、以及绿色性开采技术方法这三个方面入手,论述了煤矿开采技术方法的运用途径,望能够引起各方人员的特别关注。
参考文献:
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