煤矿采矿作业中采矿工艺与技术探讨
2019-09-16秦明华谌洪书
秦明华 谌洪书
摘 要:随着我国经济发展和社会进步,需要越来越多的煤矿能源。现如今,我国的采矿工艺和技术还比较落后、设备比较差,但是在科学发展的前提下,应用采矿工艺与技术秉承的理念是绿色开采,保证煤矿企业获得良好经济效益的同时,注重煤矿周围环境的保护。本文主要叙述了常见的采矿工艺与技术,并且给出了采矿技术应用中的注意事项以及改进措施,以期为将来的工艺革新提供一定的参考。
关键词:煤矿采矿作业 采矿工艺 技术探讨
引 言
时代在不断进步,对于矿石的需求在不断增多,我国现阶段的采矿工艺已经较为成熟,各种现代化的工艺技术被广泛的应用于采矿工作中。现阶段对于绿色环保理念的需求不断增多,所以对于采矿工艺技术的需求也产生了进一步的变化。煤矿采矿工艺技术的持续发展,不仅提高了煤矿企业的经济效益,还有利于保障采矿工作者的人身安全。但不能否认,中国煤矿中的安全事故依然屡禁不止,而煤矿采矿作业对当代生态环境造成的破坏也越来越严重,针对这一现象应尽快进行解决。因此,进一步规范中国煤矿采矿作业成为社会发展的当务之急。
一、目前煤矿采矿作业的现状
煤矿是指人们在富含煤矿的矿区开采煤炭资源的区域,一般据煤矿资源埋藏的深浅分为露天煤矿与井工煤矿两种形式。不过,中国大部分煤矿都属于井工煤矿,通常有巷道、采掘面等。煤矿采矿作业方式很多,主要有壁式采煤、保水采煤、台阶采煤、分层采煤、仓储采煤等。煤矿采矿系统主要是:采煤系统、通风系统、掘进系统、运输系统、机电系统、排水系统。此外,煤矿采矿作业中还需建立人员定位、压风自救、监测监控、紧急避险、通信联络、供水施救等井下安全避险系统。这主要是由于煤矿采矿作业的危险性造成的,完善避险系统有利于保障矿工的安全。由于煤矿附近地质复杂,自然灾害也频繁发生,因此煤矿安全生产工艺系统则显得尤为重要。据调查研究显示,目前中国矿难事故频发不止,主要有顶板事故、CH4中毒、沼气喷出、火灾事故、水灾事故等,严重威胁了工作人员的生命健康。且采矿对环境的危害也十分严重,比如地面水下跌、地层错动下沉、地下水资源污染、煤矸石占地及风化污染、植被破坏、二次扬尘等。因此,完善中国煤矿采矿作业中采矿工艺与技术迫不及待。
二、矿采矿作业中常见的采矿工艺与技术
我国煤矿开采工艺虽不是很成熟,但是正逐步走向成熟,各种各样的现代化采矿工艺被应用于煤矿作业中,主要包括,充填采矿工艺技术、溶浸采矿工艺技术、岩体加固技术、崩落采矿工艺技术、空场采矿工艺技术等。
(一)充填采矿工艺技术。煤矿开采过程中会产生采空区,随着回采的不断推进,需要对采空区进行相应的填充。必要时,需要使用支架与填充材料相结合,共同维持整个采空区。为了达到回采顺利且安全进行的目的,利用已经成型的填充体进行有效地地压管理,进而有效地控制周围岩石的坍塌或者周围地表的下沉等问题。利用充填采矿工艺技术,也可以有效降低因山体自然而产生的火灾等突发状况。
(二)溶浸采矿工艺技术。此种工艺是一种比较现代化的工艺,简言之就是采用化学方法进行煤矿开采。具体做法就是,依据矿石的相关的物理和化学特征,使用相应的溶浸液注入到相应的岩层中,溶浸液与矿层中的某些物质发生一系列的化学反应,将其中的矿石浸出,然后,相关的工作人员对浸出的物质进行回收,从而得到煤矿矿石。这样就完成了煤矿矿产的有效开采。
(三)岩体加固技术。具体做法就是,将锚索插入岩体内部20m左右,然后用锚杆将岩石表层23cm进行加固,另外,可以使用注浆技术来固定破碎的岩石,通过加固,使矿场的溜井、顶板、采矿场周围岩石更加稳定、牢固。而且能够扩大其他采矿工艺的使用范围。
(四)崩落采矿工艺技术。首先制定详细的崩落计划,然后在回采工作不断推进的同时,崩落周围的岩石。与此同时,为了管理地压,需要对采空区进行相应的充填。即利用崩落周围岩石达到管理地压目的的一种煤矿采矿工艺技术。
(五)空场采矿工艺技术。首先,用矿柱将整个矿进行划分,利用散空的方法逐一开采每个矿房,然后,再进行矿房的回采。在这个过程中,需要用矿柱与周围的岩体加固整个矿房,最后,矿房采完后,及时处理采空区的同时回采矿柱。这个过程中需要使用相应的填充物来充填整个矿房,以便使用相应的工艺回采矿柱。总而言之就是分别进行矿柱与矿房的回采。
三、采矿作业中采矿工艺的改进措施
(一)更新采矿设备。更新采矿设备,能够极大地提高煤矿采矿工作的效率,而且使得采矿的工艺与技术的得到一定程度的优化。因此,新型的采矿设备能够给煤矿企业带来很好的经济效益。中国应该适当地引进先进的设备,更新比较老的采矿设备,以提高整个采矿工作的效率。但是,设备的更新需要根据实际情况进行更新,不能一味的追求新而使其成为摆设,达不到应有的效果。所以,设备更新需要遵循一定的原则。首先,需要考虑人员的素质问题,更新设备后,工作人员能够操作设备,这样就可以保证工作在矿洞中人员的安全。其次,更新设备后,采矿工作的效率必须有所提高,新设备必须能够使煤矿企业获得最大化的效益。最后,具体情况具体分析,根据具体问题进行采矿设备的更新。
(二)矿区的合理规划。经济发展过于快速,环境也变得越来越差。因此,新能源的开发越来越多,例如风能、太阳能、核能等清洁能源。传统的能源经过长年的累计消耗逐渐变得稀有,煤矿存储量越来越少,需要进行合理的规划,具体包括,矿产企业的规模、全年的矿产总量以及全年的费用。经过合理的规划,尽量避免资源开采过剩产生浪费,尽可能节约煤矿开采过程中的消耗和费用。在对矿产进行规划的同时,尽可能优化矿产开采中的每一个环节,使每一步都尽可能消耗最小的费用,进而节约矿产资源,以实现煤矿产业的可持续发展。
(三)提高采矿工作人员的素质。影响到企业经济效益的一个重要因素就是采矿工作人员的综合素质,因此需要着重培养采矿工作人员的综合素质。第一,为了是每一位工作人员对采矿有一个简单的了解,需要教授采矿工作人员设备使用、采矿工作流程等采矿中的技术知识。第二,大力培养工人的安全意识,紧抓采矿中的细节问题,避免意外事故的发生。与此同时,培养工人的责任意识,确保每台机器都有专人负责,注意自身与他人的安全。
总 结
在采矿作业的过程中,采矿的工艺对于采矿的效果具有很大的影响,在如今的社会背景之下,矿山企业在发展过程中,也引进了绿色环保节能理念,所以其传统的采矿工艺模式也不能适应现阶段社会发展的需求,如果想要保证采矿过程的低碳环保、可持续发展,就要尽可能的对于采矿的工艺进行改革创新,尽可能的使其可以符合绿色节能原则,实现矿山开采的绿色无污染。在进行采矿工作的时候,要尽可能的对于采矿工艺进行与时俱进的创新,在提高采矿工艺水平的同时,提高采矿的效率,以保证其既可以满足社会发展需求,又可以为企业提供更高的效益。
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