现代采矿技术理论的发展历史及其发展动力分析
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采矿工程的发展历程与现代趋势摘要:采矿工程的演进自早期手工挖掘至今的数字化时代,见证了技术的不断变革。
工业革命引入蒸汽机、铁路,推动矿业的快速发展。
20世纪的创新如爆破技术和计算机化,提高了采矿效率和安全性。
现代采矿趋势包括可持续开采,数字化采矿,深海和太空勘探,以及社会责任。
采矿工程领域不断寻找平衡点,以在资源开发和环境保护之间取得成功。
未来,挑战包括资源有限性和社会参与,但采矿工程仍将在全球经济和社会中扮演重要角色,为资源需求提供支持,同时保护地球的可持续性。
关键词:采矿工程;发展历程;现代趋势引言采矿工程是一个古老而充满活力的领域,其演进与人类文明的发展紧密相联。
从早期的原始手工挖掘到今天的数字化高科技采矿,这一领域在历史长河中经历了巨大的转变和创新。
工业革命推动了采矿工程的现代化,而20世纪的科技突破进一步提高了采矿效率和安全性。
然而,随着资源的逐渐枯竭和环境意识的崛起,采矿工程正经历一场前所未有的转型。
本文将探讨采矿工程的历史发展,关键的技术创新,以及现代趋势,以帮助读者深入了解这一领域的重要性和未来挑战。
一、早期采矿工程人类早期的采矿活动可以追溯到几千年前。
最早期的矿石开采方式是通过手工挖掘,这在考古学研究中有广泛的证据。
早期的矿工们用石器和木材工具开采金、银、铜、铁等有用金属。
这些早期采矿活动虽然原始,但为后来的采矿工程奠定了基础。
在古代文明中,如古埃及、古希腊和古罗马,采矿技术有了显著的进步。
这些文明开发了水力工程,用于排水和提升矿石,同时也引入了地下采矿技术。
古代矿工使用锤子、凿子和手推车等工具来加速开采过程。
这些技术的改进使矿业在古代社会中扮演了重要的角色,支持了建筑、武器制造和货币铸造等各个领域。
二、工业革命与采矿工程的变革采矿工程经历了一场重大的变革,这是工业革命的一部分。
18世纪末和19世纪初,工业革命引入了蒸汽机、铁路、化学工程和机械化采矿设备。
这些创新极大地提高了矿产资源的开采效率。
采矿业的发展历史与趋势分析一、引言采矿业作为重要的经济支柱之一,扮演着举足轻重的角色。
本文将对采矿业的发展历史进行梳理,并分析当前的趋势以及未来的发展方向。
二、发展历史1. 早期采矿活动从人类进入农耕时代开始,采矿活动就与人类的生产和生活密切相关。
石器时代的人类开始开采石材,制作石器。
随着铁器时代的到来,人们开始大规模开采铁矿石,用于冶炼制造工具和武器。
2. 工业化带动的矿业革命工业革命的爆发极大地推动了矿业的发展。
随着机械化技术的发展,矿石的开采变得更加高效和规模化。
中国的煤炭、铁矿等资源大规模开采,为国家工业化进程提供了坚实的基础。
3. 环境保护与可持续发展20世纪末,国际社会对环境保护和可持续发展的意识逐渐增强。
采矿业开始面临环境和可持续问题的挑战。
为减少环境破坏,各国纷纷出台了相关政策,鼓励矿业企业采用更环保的技术和方法。
三、当前趋势分析1. 技术创新的推动当前,新技术的引入和应用加速了采矿业的发展。
例如,自动化和智能化技术的应用提高了生产效率和安全性。
同时,数字化和大数据的使用使得矿业企业能够更好地进行资源管理和预测。
2. 资源优化的需求随着自然资源的逐渐枯竭,采矿业正面临着资源优化的挑战。
矿业企业需要采取创新的方法来降低资源浪费和损失,例如通过回收和再利用废弃物和废弃矿石等。
3. 环境保护与可持续发展的重视在全球气候变化和环境问题日益严峻的背景下,可持续发展成为采矿业的重要方向。
各国政府和组织对矿业企业的环境责任提出更高要求,需要矿业企业采取措施减少碳排放、保护生态环境等。
四、未来发展方向1. 绿色矿业的兴起未来,绿色矿业将成为采矿业的主要发展方向。
矿业企业需要更加注重环境保护和可持续发展,采用低碳、无污染的开采方法,减少对生态环境的破坏。
2. 创新技术的应用随着科技的不断进步,新技术的开发和应用将推动采矿业的进一步发展。
例如,机器人和无人驾驶技术的引入将使得矿石的开采更加安全和高效。
现代采矿技术理论的发展历史、发展动力分析及我国煤矿工业在新世纪的发展战略现代采矿技术的发展与采矿理论的发展是密切相关的,它们相互依存、相互促进、共同发展。
现代采矿理论与系统工程紧密相联,系统工程理论和方法渗透到采矿工程中的各种方面,使采矿理论有了新的进展,更适应现代化的管理和决策。
一、采矿技术及发展过程我国是世界产煤最多的国家,地域辽阔,煤炭赋存条件不一,有许多种不同类型的采矿方法以与技术,其发展过程具有很强的代表性。
下面就我国的采矿技术进行论述。
1、始的采煤技术早在六、七千年前,我国就已开始利用煤炭进行煤炭的矿业开采。
在1840年鸦片战争以后,我国的煤矿采煤方法仍然非常落后,采用原始的穿峒式,残柱式、高落式等采煤方法,采掘等主要作业依靠工人繁重的体力劳动。
1895年以后,日、英、德帝国主义相继在我国开矿,20世纪30年代,日本帝国主义占领了我国东北,䊊掠夺中国煤炭资源作为其穷兵黩武的重要政策。
采煤方法更向富有掠夺性的方向发展,滥采滥挖,开采的煤炭资源损失率高达70%~80%以上;矿工的劳动条件极端恶劣,煤矿的安全状况极差,伤亡事故严重。
2、旧中国采煤方法的改造(1946~1957)新中国成立后,即对旧中国的采煤方法进行改革。
1950年5月,燃料工业部在全国煤矿会议上作出了国营煤矿推行生产方式改革和安全生产的决议,提出要有计划、有步骤地进行生产改革。
首先从改革采煤方法开始,把落后的穿峒式,残柱式、高落式等旧采煤方法,改为新的长壁式采煤方法,已提高煤炭资源回收率,保护国家资源。
强调在安全的原则下进行生产,改善矿井通风,改善工人的劳动环境和安全生产条件,通过了《关于全国煤炭全面推行新的采煤方法的决定》,强调指出“采煤方法的改革是煤炭工业的一次革命”。
在缓倾斜薄及中厚煤层中,将穿峒式和残柱式改为单一长壁工作面采煤方法;在缓倾斜、倾斜厚煤层中,将高落式等采煤方法改为倾斜分层下行垮落采煤法,少数特厚煤层改用走向长壁上行水砂充填采煤方法,对急倾斜厚煤层则改用了水平分层下行垮落采煤法。
采矿业的历史沿革与发展趋势采矿业作为人类社会发展的重要组成部分,经历了漫长的历史沿革和不断的发展。
本文将从古代采矿开始,梳理采矿业的发展历程,并探讨当前采矿业的发展趋势。
一、古代采矿的起源人类对于地下资源的认识始于早期文明社会,如古埃及、古希腊和古罗马等。
这些文明通过简单的手工挖掘和提炼技术,采集金、银、铜等金属矿石,用于制造武器、工具和装饰品。
古代采矿技术的发展为后来的工业化铺平了道路。
二、工业革命与采矿技术的飞速发展18世纪的工业革命极大地推动了采矿业的发展。
随着蒸汽机和机械化设备的引入,采矿作业从传统的手工挖掘转变为机械化生产,大大提高了矿产资源的开采效率。
这一时期铁矿、煤矿和金矿的开采成为主导,为现代工业的崛起奠定了基础。
三、现代采矿业的综合发展随着科技的进步和全球化的趋势,现代采矿业经历了从传统开采到综合开发的转变。
现代采矿业涵盖了金属矿产、非金属矿产以及能源矿产等各个领域,包括矿山勘查、矿业开发、矿产加工、资源回收等环节。
全球范围内的资源竞争也进一步推动了矿产资源的综合开发和合作开采。
四、可持续发展成为发展趋势在现代社会,采矿业面临许多挑战,包括资源枯竭、环境破坏和社会责任等。
因此,可持续发展成为采矿业的发展趋势。
采矿企业应注重合理开采,提高资源利用率,减少环境污染,保护生态环境。
同时,采矿企业还应关心当地社区的人文关怀,推动产业发展与社会责任的统一。
五、技术创新与数字化转型促进发展随着科技的不断进步,采矿业也在积极采用新技术和数字化手段实现更高效、更安全的生产方式。
例如,采矿企业开始引入无人机、人工智能和大数据分析等技术,实现远程监测和智能化管理,提高矿产资源的开采效率和安全性。
六、全球采矿业发展的趋势全球采矿业发展呈现出以下几个趋势:一是资源开采向深海、南北极等新领域扩展;二是国际合作力度加大,共同开采利用资源;三是非洲和南美洲等地区成为新的矿业热点;四是政府法规监管加强,推动采矿业合规化发展;五是环保意识的提高,推动绿色采矿和可持续发展。
采矿业的发展历程及趋势分析几千年以来,采矿业一直是人类社会发展的重要支撑。
从最早的手工采矿到今天的现代化采矿技术,采矿业在人类经济和社会发展中扮演着不可或缺的角色。
本文将对采矿业的发展历程进行回顾,并分析未来的趋势。
一、史前时期的采矿活动在远古时代,人类就开始进行简单的采矿活动,例如采集石头、挖掘泥土以收集食物等。
这种原始的采矿活动为人类社会进步提供了基础材料。
随着人类进化的过程,他们开始学习和使用更复杂的采矿技术,例如青铜器时代的铜矿开采。
二、古代和中世纪的采矿技术进步随着人类文明的进步,古代和中世纪时期的采矿技术取得了一定的突破。
在古代,人们开始利用水力和风力来驱动矿石破碎工具,并通过火力提取金属。
在中世纪,人们发展了水轮机和风车等更高效的采矿工具,同时还开发了深井和矿坑来提高生产效率。
三、工业革命带来的采矿业繁荣工业革命标志着采矿业从人力和畜力驱动向机械化驱动的转变。
蒸汽机的发明和应用推动了采矿业的大规模扩张。
19世纪,采矿业成为工业革命的主要驱动力之一。
煤炭、铁矿石和其他矿产的需求迅速增长,促使采矿技术的进一步创新,例如蒸汽钻机和提升机的使用。
四、现代化采矿技术的崛起20世纪,随着科学技术的飞速发展,现代化采矿技术取得了重大突破。
电力和燃油替代了蒸汽能源,大规模机械设备开始应用于采矿过程。
自动化和智能化技术的运用使得采矿过程更加安全、高效和可持续。
同时,环境保护意识的提高也促进了绿色采矿技术的发展。
五、未来的趋势分析在未来,采矿业将继续发展并面临一些挑战和机遇。
以下是几个可能的趋势:1. 资源可持续性:由于资源有限,未来的采矿业将更加注重资源的可持续性开发和利用,推动绿色采矿和循环经济的发展。
2. 环境保护:随着环保法规的加强,采矿企业将加大环境保护投入,减少对生态环境的破坏,并积极寻求新的环保技术和方法。
3. 数字化和智能化:采矿业将进一步应用数字化和智能化技术,提高生产效率和安全性,减少人力成本,并提供更准确的数据分析和决策支持。
采矿业的历史与发展采矿业是人类社会发展的重要支柱之一,随着时间的推移,它经历了许多变革和发展。
本文将探讨采矿业的历史起源、关键发展阶段以及未来的趋势展望。
1. 古代的采矿活动古代人类早在石器时代就开始进行简单的地下矿产开采,主要目的是获得金、银、铜等贵重金属。
通过简单原始的工具,他们挖掘矿石,提炼金属,并将其应用于工艺、贸易和宗教等领域。
2. 工业革命与现代采矿业工业革命的到来加速了采矿业的发展。
利用蒸汽机、电力技术和现代机械设备,采矿业得到了前所未有的发展。
煤矿和铁矿的开采成为工业化进程中的重要组成部分,为能源供应和基础设施建设提供了重要支持。
3. 20世纪的创新与进步20世纪是采矿业发展的重要时期。
在这一时期,采矿技术得到了长足的进步和创新,包括噪声和尘土控制、安全设备和环境保护等方面的改进。
此外,新的勘探技术和采矿方法的引入也极大地改善了矿产资源的开发效率。
4. 当代采矿业的挑战和机遇随着资源的日益枯竭和环境压力的增加,采矿业正面临着诸多挑战。
其中包括寻找新的矿产资源、改善工作条件和保护环境等。
为了应对这些挑战,采矿业需要继续进行技术创新和提高效率,同时注重可持续性发展,寻找更加环保和低碳的开采模式。
5. 未来发展趋势展望未来的采矿业将继续受到科技创新的推动。
新兴技术如物联网、人工智能和大数据分析将在勘探、开采和管理方面起到重要作用。
此外,可再生能源的应用和绿色采矿将成为行业发展的重要方向,以减少对环境的不良影响。
结语:采矿业作为人类社会发展不可或缺的一部分,经历了漫长的历史,并在技术进步的推动下取得了长足的发展。
然而,它也面临着诸多挑战,需要持续改进和创新,以在可持续发展的道路上迈出更大的步伐。
通过科技创新、环境保护和可持续开采模式的推动,我们有望迎接采矿业更加繁荣和可持续发展的未来。
采矿业的历史与发展概述采矿业是人类社会发展的重要组成部分,对于经济的发展和资源的利用起着重要的作用。
本文将概述采矿业的历史与发展,以及其对社会和经济的影响。
一、古代采矿业的兴起在人类社会的早期,随着人类开始掌握金属冶炼技术,采矿业逐渐兴起。
古埃及、古希腊、古罗马以及中国古代都有大规模的采矿活动。
这些古代文明以采矿为基础,开采各种金属矿石,如铜、铁、金、银等。
古代采矿业的发展推动了社会的进步,为冶铸、建筑、武器制造等行业提供了充足的金属资源。
二、工业革命与采矿业的突破工业革命的到来给采矿业带来了革命性的变革。
18世纪末19世纪初,英国率先实现了工业化,采矿业也进入了机械化时代。
蒸汽机的发明和应用使得采矿工作变得更加高效和规模化。
大型矿井的建设和煤矿的开发促进了工业的发展,催生了现代矿业的形成。
三、现代采矿业的进步随着科技的不断进步和创新,现代采矿业得到了进一步的发展。
在矿产勘探方面,利用地球物理、化学和遥感技术,可以精确探测矿产资源的分布和储量。
在采矿工艺方面,引入了各种新技术和设备,提高了矿石的回收率和产出品质。
同时,环境保护意识的增强也使得矿业公司更加注重可持续发展,采取各种措施减少对环境的影响。
四、采矿业对社会和经济的影响采矿业对社会和经济的影响是多方面的。
首先,采矿业为就业和经济增长提供了重要支撑。
许多国家的经济发展都以矿产资源的开采为基础,矿业公司的发展不仅带动了相关产业的发展,还提供了大量的就业机会。
其次,采矿业对能源供应和基础设施建设起着关键作用。
石油、煤炭、天然气等矿产资源的开采是能源供应的重要来源,矿业发展也促进了道路、铁路、港口等基础设施的建设。
此外,采矿业的发展还带动了地方经济的繁荣,改善了人民的生活条件。
总结起来,采矿业的历史经历了古代的起步阶段、工业革命的突破和现代的进步发展。
采矿业在社会经济中扮演着重要的角色,推动了社会的进步和经济的发展。
未来,随着技术的不断进步和环境保护意识的增强,采矿业将继续朝着更加可持续和环保的方向发展。
采矿业的发展历程与现状采矿业是人类社会最古老的行业之一,它关乎着国家经济的发展、能源的供应和环境的可持续性。
本文将梳理采矿业的发展历程,并探讨当前采矿业面临的挑战和现状。
一、古代矿业的发展人类早在远古时期就开始开采矿石和地下资源。
最早的矿业活动可以追溯到公元前3000年前后的古埃及和古希腊时期。
当时,人们主要开采黄金、银、铜等贵重金属,用于制造奢华的首饰、文化艺术品和货币。
古埃及的金矿业和铜矿业曾一度繁荣,其技术水平达到了相当高的程度。
在公元前13世纪的新王国时期,古埃及国王拉美西斯二世开采了苏加尔矿山的金矿,成为当时世界上最大的金矿之一。
此外,古希腊也有发达的金矿业和银矿业。
著名的亚历山大港是当时世界上最大的金矿交易中心之一,而雅典则是银矿业的中心,凭借其丰富的银矿资源积累了巨大的财富。
二、近代矿业的发展随着工业革命的到来,采矿业进入了一个新的发展阶段。
18世纪末至19世纪初,英国、德国和美国等国家开始大规模开采煤矿、铁矿、铜矿等,以满足日益增长的工业生产需求。
工业化进程中的矿业发展推动了机械化和技术进步。
蒸汽机在采矿行业的应用使得更深的矿井得以开采,同时提高了煤炭、铁矿等矿石的开采效率。
随着电力技术的发展,矿山的照明和机械化设备得到了进一步改善。
在美国,加利福尼亚淘金热引发的淘金热潮使得矿业迅速发展,吸引了大量移民涌入。
随后,美国西部的铜矿、银矿等资源的开采也成为经济的重要支柱。
20世纪初,随着石油的广泛使用和核能技术的发展,石油和铀等能源矿产开始成为矿业的新焦点,为社会的发展提供了巨大的能源支持。
三、现代采矿业的挑战与现状虽然采矿业对人类经济发展具有重要意义,但与之相伴的也是一系列的挑战和问题。
以下是一些当前采矿业面临的挑战与现状:1. 环境问题:采矿活动对环境的破坏是当前面临的主要问题之一。
矿山开采过程中产生的废水、废弃物和有害气体对水源、土壤和大气造成污染,给生态环境带来巨大压力。
为了减少环境污染,许多国家制定了严格的环境保护法规和标准,要求矿山企业采取有效措施控制废弃物的排放、开展生态修复等。
现代采矿技术理论的发展历史、发展动力分析及我国煤炭工业在新世纪的发展战略现代采矿技术的发展与采矿理论的发展是密切相关的,它们相互依存、相互促进、共同发展。
现代采矿理论与系统工程紧密相联,系统工程理论和方法渗透到采矿工程中的各个方面,使采矿理论有了新的进展,更适应现代化的管理和决策。
一、采矿技术及发展过程我国是世界产煤最多的国家,地域辽阔,煤炭赋存条件各异,有许多种不同类型的采矿方法以与技术,其发展过程具有很强的代表性。
下面就我国的采矿技术进行论述。
1、原始的采煤技术早在六、七千年前,我国就已开始进行煤炭的矿业开采。
1840年鸦片战争后,我国的采煤方法仍然非常落后,采用原始的穿峒式、残柱式、高落式等采煤方法,采掘等主要工作,仍然依靠工人繁重的体力劳动。
1895年以后,日、英、德帝国主义相继在我国开矿,20世纪30年代,日本帝国主义占领了我国东北,以掠夺中国煤炭资源作为其穷兵黩武的重要政策。
掠夺性的采煤方法日趋严重,滥采滥挖,开采的煤炭资源损失率高达70%~80%以上;矿工的劳动条件极端恶劣,煤矿的安全状况极差,伤亡事故严重。
2、旧中国采煤方法的改造(1949~1957)新中国成立后,即对旧中国的采煤方法进行改革。
1950年5月,燃料工业部在全国煤矿会议上作出了国营煤矿推行生产方式改革和安全生产的决议,提出要有计划、有步骤地进行生产改革。
首先从改革采煤方法开始,把落后的穿峒式、残柱式、高落式等旧采煤方法,改为新的长壁式采煤方法,有利于提高煤炭资源回收率,保护国家资源。
强调在安全的原则下进行生产,改善矿井通风,改善工人的劳动环境和安全生产条件,通过了《关于全国煤炭全面推行新的采煤方法的决定》,强调指出“采煤方法的改革是煤炭工业的一次革命”。
在缓倾斜薄及中厚煤层中,将穿峒式和残柱式改为单一长壁工作面采煤方法;在缓倾斜、倾斜厚煤层中,将高落式等采煤方法改为倾斜分层下行垮落采煤法,少数特厚煤层改用走向长壁上行水砂充填采煤方法,对急倾斜厚煤层则改用了水平分层下行垮落采煤法。
到1957年,国营煤矿以长壁式为主的新采煤方法的产量比重达到了%,采区回采率提高到70%左右,工人的劳动环境和安全生产条件得到了明显改善。
3、长壁式采煤方法的巩固与发展(1957~1974年)我国长壁式采煤方法的巩固与发展,是在不断改善顶板管理和提高采煤机械化程度的过程中实现的。
在顶板管理方面,改变了旧采煤方法的无支护状况,采煤工作面从采用各种形式的木支架到推广应用金属摩擦支护和铰接顶梁。
在缓倾斜、倾斜厚及特厚煤层,主要推行和完善倾斜分层下行垮落采煤法,改进人工假顶铺设,采用竹笆假顶、荆条假顶、金属网假顶等代替木板假顶,发展了以金属网为主要假顶材料铺网工艺;并推行黄泥灌浆等措施以形成稳定的再生顶板;同时,在缓倾斜特厚煤层中,推行了分层上行水砂充填采煤方法。
对急倾斜薄及中厚煤层开采,先后推广应用了风镐落煤倒台阶采煤法及爆破落煤单一长壁采煤法。
对急倾斜厚煤层,主要推行水平分层和倾斜分层采煤法,并在试用掩护支架采煤方法的基础上,创新了伪倾斜柔性掩护支架采煤法,大大丰富了急倾斜采煤方法的内容。
与此同时,对工作面无支护的各种急倾斜煤层采煤方法,如仰斜条带式仓储采煤方法、伪斜走向长壁仓储式采煤方法、小阶段爆破采煤方法、巷道长壁采煤法等,都进行了试验和应用,取得了一定效果。
4、长壁式采煤方法多种采煤工艺的发展及采煤方法的现状(1974~1990年)为了进一步发展长壁式采煤方法,我国参照国外发展采煤机械化的经验,进行了综合机械化采煤设备的研制与试验,1974年完成了第一批自行设计,为更快、更好地发展我国地综合机械化采煤打下良好的基础。
1978年,中国共产党十一届三中全会以后,我国国民经济进入了一个新的发展时期,1979年年初,原煤炭工业部召集了有关专家,系统研制和制定了我国第一个较全面的《煤炭工业技术政策》,并于同年9月颁布执行,明确了综合机械化采煤的发展方向。
随着改革开放,先后从国外引进了100多套综采设备,在主要技术性能方面,接近国外80年代先进水平。
从而使我国综合机械化采煤有了较大的发展,并推动了采煤方法的进一步完善。
为了适应煤炭工业发展的需要,1987年又修订和颁布了新的《煤炭工业技术政策》,进一步指出要加快发展综合机械化采煤。
为了简化采区生产系统,从70年代起,在倾角较小的煤层,推广采用了倾斜长壁采煤法。
这种采煤方法减少了生产环节及巷道工程量,经济效益显着。
目前采用这种采煤方法的产量约占统配煤矿产量的12%左右,并有进一步发展的趋势。
70年代末开始,我国试验和推广了无煤柱护巷,沿空掘巷和沿空留巷技术都有较大进展,特别是沿空留巷巷旁充填技术试验获得成功,为无煤柱护巷的发展开辟了更加广阔的前景,也为采用前进式开采创造了条件。
此外,成功地应用了垮上山、垮石门回采,改善了巷道维护条件,增加了工作面推进长度,减少了煤炭损失,也进一步完善了长壁式采煤方法。
我国水力采煤始于上世纪50年代,60年代实现了落煤水压由初期的5~6Mpa提高到12~14Mpa,进入70年代,我国试验成功了20Mpa高压大射流水力落煤技术。
目前落煤水射流压力已普遍达到10Mpa以上,采用漏斗式和小阶段式水力采煤方法,开采倾角达8~15°以上,厚度~14m的各类煤层,尤其在不稳定煤层、岩浆侵入、煤尘大、不易布置长壁工作面等一些特殊条件的煤层均可用水力采煤方法,可以取得其他方法不能够取得的效益。
在水力复采方面,也积累了一定的经验。
而且对金属掩护网下水采、特厚煤层倾斜分层综采配以水射放顶煤,以及高压细射流机水结合落煤工艺等都进行了探索和试验。
随着综合机械化、普通机械化采煤和炮采的发展,长壁采煤方法逐步完善,急倾斜煤层的各种采煤方法以及水力采煤方法也都有不同程度的提高,形成了以长壁式采煤方法为主的多种采煤方法并存的现状。
二、采煤方法发展的途径及主要经验采煤方法的发展涉及到多种因素,这些因素有互相制约的方面,又有相互促进的方面。
若能处理好这些因素的关系,就能促进采煤方法的发展,总结四十年来这方面工作的经验,对今后采煤方法的发展有重要的指导意义。
1、煤矿机械化水平的提高是采煤方法发展中最重要的因素建国初期,国营煤矿淘汰了手镐落煤的穿峒式采煤方法和高落式采煤方法,采用电钻打眼、爆破落煤、人工装煤、小型V形输送机运煤,采煤工作面采用木支架支护、密集支柱放顶管理。
60年代,借鉴和引进国外浅截深滚筒式采煤机和可弯曲刮板输送机,研制成功了MLQ—64浅截深滚筒式采煤机和SGW—44型可弯曲刮板输送机,并进行了工业性试验,试验工作面采用金属摩擦支柱和铰接顶梁,用摩擦支柱密集放顶,滚筒采煤机骑在可弯曲输送机上紧靠煤壁割煤,割煤后即挂上铰接顶梁,用千斤顶把可弯曲输送机推到紧靠新割出的煤壁,随后支设金属摩擦支柱,及时支护新暴露出的顶板。
由于滚筒为螺旋式、截深浅,提高了机械化的装煤效果。
试验取得了良好的技术经济效果。
70年代初,我国开始组织了综采设备的技术攻关,首先进行了液压支架研制,为满足发展的需要,又从国外引进了部分成套综采设备(1974年),不仅加快了综采的发展速度,而且也使我国综采设备的设计、制造质量得到较快地提高,特别是液压支架的性能和质量迅速地达到了较先进的国际水平。
我国煤矿机械设备制造技术的发展和提高,也促进和加快了我国普通机械化采煤设备的更新换代及生产的发展,1990年,单体液压支柱普采产量比重占统配煤矿的%。
回顾我国采煤机械化的发展过程,可以看到,采煤工艺的发展对采煤设备提出了新的要求,而新的采煤设备又会促进采煤工艺的革新。
我国采煤机械化的实践表明,采煤机械水平的提高,特别是综合机械化采煤的发展,极大地推动了长壁式采煤方法的发展和完善。
显然,采煤机械化水平的提高,是推动采煤方法发展最重要的因素。
2、采准巷道布置及系统地改革为采煤工艺进一步发展和完善创造了条件50年代,采准巷道和主要大巷大多数均布置在煤层内,巷道多为木支护和刚性矿用工字钢支护,大巷有的用钢筋混凝土支护或砌碹支护。
在长壁式炮采工艺的采煤方法使用初期,由于采煤工作面和采区走向长均较短,巷道服务时间短,采煤工作面的产量较小,上述采区巷道采用煤巷基本可以适应。
60年代初期,淮南等矿务局在开采煤层群时采用集中岩石巷和设置采区煤仓的联合布置采区,在采区内实行多工作面同采,提高了采区生产能力,改善了巷道维护,取得了良好的效果。
70年代中期以后,综合机械化采煤技术的发展速度加快,普通机械化采煤也有长足的进步,使采煤工作面推进速度大大地加快。
对倾角较小的煤层,为了简化生产系统及减少工程量,推广采用了倾斜长壁的巷道布置,取得了良好的经济效果。
综采工作面设备吨位重、推进速度快,生产高度集中,要求巷道布置简单、可靠,并要有足够大的巷道断面。
为提高矿井生产的技术经济效果,减少同时使用的设备类型,加大单个煤层的开采强度是适宜的,因而综采巷道布置有向分层布置发展的趋势,煤巷的开掘量越来越大。
我国采区巷道布置改革的实践表明,随着采煤工艺的发展和生产集中程度的提高,对采区巷道布置提出了新的要求,而采区巷道布置的改革又能为采煤工艺的发展创造更好的条件,使生产集中化程度进一步提高。
3、围岩控制及支护的改进是采煤方法改革的重要内容支护技术是顶板控制的重要手段,矿山压力的研究成果是发展新的支护技术的主要依据。
在回采巷道的支护方面,50年代主要是木支架。
从1960年以后,我国开始研制矿用工字钢支架和U型钢支架,为加大巷道断面和改善巷道维护创造了条件。
使回采巷道的断面由4~5m2加大到8~12m2,巷道维护状态得到改善,维护时间得到加长。
80年代以来,U型钢可缩性金属支架发展到30种规格,并形成了系列产品。
在条件适宜地区,推广采用煤巷锚杆支护,提高了效益。
通过对软弱岩层的巷道破坏及其控制的研究,提出以下三种控制途径进行支护:采取及时支护的方法,缩短无支护巷道的暴露时间,降低巷道围岩的变形速度和变形量;二是在应力降低区布置巷道,或是在较硬岩层中布置巷道;三是采用高强度支护方法,目前流行的是联合支护,利用锚杆、喷射混凝土、金属网、钢带、锚索、棚架等。
采取上述措施,改善了软弱层的巷道维护及生产条件。
从上面例证不难看出,围岩控制及支护技术的改进,不仅是采煤方法改革的重要内容,而且推动着采煤方法的发展。
4、安全技术水平的提高是推动采煤方法发展的重要保障采煤方法的安全性,是评价采煤方法的重要依据。
因此,采煤方法的发展从某种程度讲,将依赖于对防治水、火、瓦斯、煤尘、冒顶和冲击地压的技术水平(目前,还出现了热害、矿震等灾害)。
从安全的角度看,采煤工作面的支架从木支架过渡到金属摩擦支柱、单体液压支柱,从单体液压支柱过渡到自移式液压支架,由较弱的支撑能力到目前达到一个支架就具有1000t的支撑能力,使采煤工作面顶板控制安全技术不断提高,从而保证了采煤工艺向纵深方向发展。