煤矿采煤方法与技术的研究核心探寻
2021-10-27*郭阳
*郭 阳
(山西华阳集团煤炭销售公司 山西 045200)
在过去的煤矿开采过程当中,由于所采用的技术和方法相对落后,使得开采效率和开采设备都相对落后,根本无法满足煤矿资源的高效开采。同时,由于设备相对落后,煤矿工人在对煤矿进行实际开采时的安全保障也无法确定。而通过正确恰当的煤矿开采方式则可以有效的避免这些问题,在最大限度降低能源损耗的同时,不断升级开采设备,从根本上保障煤矿工人的人身安全,减少所存在的安全隐患。总之,我们可以发现现有的煤矿开采技术和水平已经基本上可以满足煤矿开采的基本需求,开采效率也得到了明显提升,有利于煤矿事业的迅速发展。
1.我国煤矿开采的现状
通过对我国的煤炭资源进行相应分析,可以发现我国的煤炭资源相对丰富,分布范围也相对广泛,但是由于我国相关产业的快速发展使得煤炭的需求量越来越高,同时也推动了我国经济的发展。但是要想真正提高我国煤矿生产的总体质量,就必须要在对其进行相应开采的过程当中不断对开采技术和开采工艺进行相应的升级。对于我国煤矿开采方式而言,随着科技的进步和应用也进行了相应的改变,在过去的煤矿开采过程当中通常是依靠人工进行开采,在此过程当中,人们的人身安全无法得到有效保障,并且开采效率低下,无法满足市场上对于煤矿的大量需求。但随着科学技术的进步,煤矿开采的设备被研发出来,它的应用逐步取代了人工开采的方式,在一定程度上促进了我国经济的发展。不仅如此,由于各个行业在实际发展的过程当中对煤炭的需求量相对较大,使得煤炭企业不断升级创新,改变了传统的发展方式朝着集约化等方向进步,从根本上改变了传统煤矿企业的发展方向。同时,由于人工开采煤矿时经常会出现一系列安全事故造成人员伤亡,造成了不理性消耗。因此,煤矿相关管理人员也意识到了煤矿开采过程中安全保障的重要性作用,对开采工艺和技术进行相应的改进,将安全隐患降低到最小。并且,由于先进技术在煤矿开采时的应用,人们在对煤矿进行开采之前可以利用相关技术对其进行勘测和考察,分析其地质条件是否适合开采,这样可以有效降低出现煤矿塌陷等情况。
2.采煤应当遵循的技术原则
除了对煤矿开采工艺进行相应的革新之外,在实际开采煤矿时还需要遵循相应的原则,从根本上减少煤矿开采过程当中可能会存在和出现的一系列问题,图1为开采煤矿的流程图,现结合流程图通过几个方面讲述在进行煤矿开采时应当遵循的原则。
图1
(1)高采出率的原则
对于煤矿开采而言,如果在第一次开采时没有对煤矿资源进行完全挖掘,就还需要二次下矿,由于煤矿开采之后,地面变薄,如果二次下矿就会增加煤矿开采的危险系数,无法保障开采人员的安全。不仅如此,还会从根本上造成资源浪费。因此,在实际对煤矿进行开采的过程当中必须要保障煤矿被完全开采,降低煤矿开采成本。
(2)低破坏率的原则
煤矿在实际进行开采时所采用的办法是对地面进行挖掘,通过这种方式虽然可以有效的对煤矿进行开采,但在一定程度上会造成地面塌陷,更严重的甚至会对地面建筑造成危害,不利于人们的正常生活。同时还有可能会造成地下水污染,造成水土流失等严重现象。因此,在对煤矿进行开采之前应当利用相应的技术结合煤矿地区的自然条件等,选择真正适合进行开采的办法,从根本上减少煤矿开采对自然环境可能带来的破坏与危害。
(3)经济适用的原则
为了增加煤矿开采的效率,保障人员安全,绝大多数煤矿企业在进行煤矿开采时会采用大型的开采设备。这种类型的设备对煤矿开采确实有一定的好处,但是它并不适用于所有的煤矿开采。这些都是由煤矿周边的地质条件,施工规模所决定的。只有选择正确的开采方式和开采设备才能够顺利的对煤矿进行开采,在保障煤矿开采效率的同时,减少不必要的资源损耗。
(4)安全保障的原则
在实际进行煤矿开采的过程当中需要进行地下工作,而煤矿开采作为一项高危工作,确保工作安全是非常有必要的。因此,必须在开采前综合各方面因素,选择恰当的开采方式,避免由于开采方式错误而导致地表塌陷等现象造成人员伤亡。在进行实际工作时也应当遵循安全为先的原则,按照煤矿开采的流程进行工作。
3.实际生产中所利用的采煤技术方法
(1)长臂采煤法
在运用这种方法之前,煤矿必须要具备一定的前提条件,只有在满足这些条件的前提下才能够得以真正发挥出这种开采方法的运用。首先要对煤矿的结构和环境进行相应的分析,确保煤矿条件符合长臂采煤法的实施条件。对于长臂采煤法而言,它在实际进行煤矿开采时主要借助设备长臂进行不断推进,从而完成煤矿开采工作。在此过程当中,必须保障煤矿开采工作的实施环境,确保煤矿内仍旧有一定的开采空间,并对煤柱进行保留,这种方式的应用从一定程度上可以减少煤矿塌陷的可能性。这种开采方式主要分为以下几种工艺:第一,炮采工艺,这种工艺主要应用在对煤矿中边角地区进行炮击工作,再由人工运煤。通过这种工艺的应用虽然可以有效的对边角煤矿进行开采,但如果爆破地区错误等都有可能造成严重的后果,并且这种工艺的应用地区具有一定的局限性,所适用的范围相对较小。第二,综采工艺。这种工艺的应用范围相对广泛,几乎适用于煤矿内部地区的开采,并且不同于炮采工艺的人工运输,在对煤矿进行运输和开采时所选用的方式也是机械化设备进行相应的工作,有效的提高了开采效率。第三,善采工艺。这种工艺的操作方法与炮采工艺大致相同,并且适用范围也相对较小,只适用于煤炭储藏量相对较少的煤矿。
(2)倾斜长臂采煤法
倾斜长臂采煤法跟上述我们所讲述的采煤法的操作流程大致相同,它们两者最根本的不同在于倾斜长臂采煤法更适用于煤矿内部的港道布置。在运用此方法时必须要慎重选择开采设备,通过正确的开采设备应用可以有效的增加煤矿开采工作效率,并且通过这种开采方法可以有效的减少开采区域的布置时间,从而加快开采速度。不仅如此,通过应用这种开采工艺还可以在一定程度上减少排水量。对于煤矿开采工作而言,如果选择的煤矿开采工艺不正确,就有可能对煤矿地表造成一定的伤害,并且还有可能会出现凹陷地区积水等现象,但是通过倾斜长臂采煤法也可以有效的避免这种现象的发生,减少煤矿开采可能会对表面造成的影响。①条带采煤技术。这种采掘技术是一项可保护性的采掘技术,其应用主要采用条带进行合理分层、采掘和保护矿层,在采掘过程中应尽最大努力保证采掘过程中矿洞的结构稳定,避免对作业计划产生不利影响。煤矿挖掘区内的建筑物能够防止地基沉降,可以通过作业区内的动态分析,确保开采技术的安全。最后,投入到该技术中的设备虽然比较简便、经济性较强,但其缺点是,被投入的采掘资源很难第二次重复利用。②离层注浆技术。该技术是目前采煤的重点技术之一,可有效调整地表沉降速度。操作主要是在采伐地面上部的岩石上打孔,利用高压技术填充液体材料,使采伐区下沉有效减少。而且这种技术应用不是从井中进行的,它不会给生产体系带来阴影,可以最大限度地提高煤炭的经济性和回收率。
(3)放顶采煤技术
加强屋顶采煤,做好厚煤层采煤工作。在煤层底部安装一条长臂的工作面,把具体的开采要求结合起来,按照机械化工法的应用进行工作。在这一过程中,可以有效地实现放顶的技巧,在煤层底部安装工作面,运用有关采煤技术,有效地开展采煤工作任务。这项技术的优点是经济效益高,工作方式效率高,但煤炭回收率低。这种技术工艺是为了实现采煤技术的优化和创新而运用的辅助技术。
4.结束语
综上所述,采煤技术的合理应用不仅可以为煤矿生产计划提供有效的技术支持,还可以结合现代的采矿技术,不断促进采煤经济效益的提高和传统采煤工程的优化,实现煤矿企业的目标。因此,在煤矿进行实际开采时,应加强对采煤方法和采煤技术的研究,选择合理化技术,尽可能满足现代化煤矿企业生产技术的需要,对在生产和采煤作业上发现的问题进行处理。