圭山煤矿采煤工艺改革设想
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云南省圭山煤矿红旗井采区设计说明书工作面名称:上盘采区+4417工作面编制:陈尖审核:总工程师:编制日期:2010年月审核日期:2010年月目录第一章矿井概况 (3)一、地理位置与交通 (3)二、水文地质 (3)第二章工作面概况 (3)一、+4417工作面位置、范围、煤层赋存情况 (4)二、工作面煤层及煤层顶底板特征 (4)第三章+4417工作面生产能力及服务年限 (5)一、可采储量 (5)二、+4417工作面生产能力 (6)三、工作面服务年限 (7)第四章工作面设计及采煤方法 (7)一、工作面准备及采煤方法 (7)二、支护设计 (8)三、施工工艺 (9)第五章工作面生产系统 (10)第一节工作面运输系统 (10)一、煤炭、矸石及材料运输 (10)二、辅助运输 (10)第二节工作面排水系统 (11)一、排水路线 (11)二、工作面水仓设计 (11)三、排水系统概况 (11)四、排水系统设计 (11)五、水仓容积的效核 (13)第三节工作面通风系统 (13)一、通风系统 (13)二、风量计算 (14)第四节工作面防尘系统 (15)一、综合防尘 (15)二、掘进工作面预防措施 (16)三、其它地点预防措施 (16)四、隔爆设施 (17)第五节监测监控系统 (17)第六节避灾线路系统图 (18)一、水灾避灾线路 (18)二、火、瓦斯、煤尘避灾线路 (18)第七节供电系统 (18)第一章矿井概况一、地理位置与交通圭山煤矿位于圭山煤田17、18井田中南部,地理坐标为东经103°35′37″至103°40′18″;北纬24°34′45″至24°40′45″。
地跨红河州泸西县和昆明市石林县,东至泸西县城30公里,西至石林县城51公里,石泸公路穿过矿区,北邻九乡——石林——阿庐古洞旅游专线公路距矿区3公里,在石林县和陆良县有南昆铁路,距矿区分别为71公里和43公里,交通十分便利。
分析采矿工程中采矿方法改革创新采矿工程是资源开发领域的重要组成部分,它对于经济社会发展具有重要意义。
采矿方法是采矿工程的核心,它直接决定了采矿效率、矿产资源的利用率和安全性等方面。
因此,采矿方法的改革创新是推动采矿工程持续发展和提高其效益的关键所在。
一、改革思路和方向在采矿方法改革创新中,需要明确改革的思路和方向。
首先,要把握主动权,采取自主创新的方式提高矿业技术水平;其次,要加强基础科研工作,深入开展采矿工程领域的研究,为采矿方法的创新提供理论支撑;最后,要注重人才培养,培养一批具有较高素质和创新能力的采矿工程技术人才。
二、现有采矿方法的分析与评价针对现有采矿方法,需要对其进行分析和评价,以确定需要改革的方向和内容。
在采矿方法的选择过程中,考虑因素包括矿体性质、矿床特点、矿产资源储量、矿山环境条件等。
目前主流采矿方法有综采法、分层采矿法、矿柱法等。
其中,综采法适用于煤炭、铁矿等开采,具有大规模、高效率等特点;分层采矿法适用于金属矿山,具有适应性强、节能减排等特点;矿柱法适用于大规模的地下煤矿开采,具有节能、安全等特点。
但是,现有的采矿方法还存在诸多问题。
例如,综采法存在安全隐患、矿柱法的资源利用率低等。
这些问题需要通过改革和创新来解决。
三、采矿方法改革创新方案改革创新最终要落实到具体的方案中,才能够推动采矿工程发展。
针对不同的采矿方法,需要制定相应的改革方案。
例如,对于综采法,可以采用分段综采技术,即通过对采面进行分段开挖,减少采矿压力,提高采矿安全性;对于矿柱法,可以采用支护杆法,即在采掘过程中逐步设置支护杆,保证矿柱稳定、资源得到充分开采。
四、采矿方法改革创新的应用前景采矿方法改革创新的应用前景是可观的。
采矿工程的改革和创新可以提高采矿效率和资源利用率,进一步推动矿业的可持续发展。
此外,采矿方法的改革和创新也可以满足环境保护要求,减少矿山废弃物、二氧化碳等排放,提高矿山的环境质量。
总之,采矿方法改革创新是推动采矿工程发展和提升其经济效益、社会效益的必经之路。
煤矿采矿工程中的采矿工艺与改进技术摘要:随着我国经济和国力的提升,对煤矿的需求量也在日益增加,导致以往传统的采矿技术不能满足我国日益增长的能源需求,所以煤矿业引进更为先进的工艺是一种必然的趋势。
在以往的煤矿业的发展中,其机械水平较低、缺乏安全意识,而新的技术的应用可以很好的弥补原先采煤技术中的问题,使我国的煤矿业得到进一步的发展。
关键词:煤矿;开采技术;深井开采技术1煤矿采矿工艺应用的重要性1.1采矿工艺有利于提高煤矿企业的竞争力在以前使用传统的采煤技术进行开采的阶段需要运用大量的劳动力,而人工劳动力的成本不仅较高,其煤矿的开采效率也较为有限。
而在煤矿的开采中使用新的采煤技术,新的大机械设备可以代替大部分人工劳动力的工作,同时机械设备的工作效率更高。
所以采矿工艺的应用可以极大降低生产中的成本,开采成本的降低则可以保持价格方面的优势,使煤矿企业在市场中提升自身的竞争力。
1.2采矿工艺对环境的破坏较小在以往的采煤行业中,过于追求获取更高的经济效益,缺乏环境保护的理念,而且在采煤的过程中会产生很多的垃圾和废物都不经过基础的处理,就将其排放。
但是在煤矿的开采中往往含有大量的重金属,如果不经过处理就排放,产生的垃圾会污染水资源和土地资源,并且这些破坏都是不可以挽回,会造成非常严重的环境污染。
特别是在一些露天的煤矿,对周围的环境的破坏更为严重,对周围的植被、水位等方面都会造成一定程度上的破坏。
这些环境破坏也会很容易引发地质灾害,威胁到人类的生命安全。
而新的采煤技术中的机械设备的应用,可以在开采的过程中对产生的垃圾和废物进行回收利用,减少煤矿资源的浪费。
但是其中产生的垃圾中有部分不能进行循环利用,仍旧需要将其排放,而新的采煤技术中有一套样的处理系统,可以通过化学方式对产生的垃圾和废物进行处理,将其中包含的有害物质剔除,在按照国家相关的规定将其排放,可以有效的减少环境污染,保护大自然。
1.3采矿工艺使采矿人员的安全得以提升在我国有很多的煤矿开采是掌握在私人手中的,所以煤矿的开采较为分散,并且也没有统一的行业的生产标准。
煤矿技改项目实施方案一、项目背景。
随着煤炭行业的发展,煤矿技改项目成为了行业发展的必然选择。
为了提高煤矿生产效率、降低生产成本、改善工作环境和保障生产安全,煤矿技改项目实施方案成为了煤矿企业必须要面对的重要课题。
二、项目目标。
1. 提高生产效率,通过技术改造和设备升级,提高煤矿生产效率,实现生产能力的提升。
2. 降低生产成本,优化生产流程,降低能耗和原材料消耗,减少人力成本,降低生产成本。
3. 改善工作环境,改善煤矿工作环境,提高员工的工作舒适度和安全系数。
4. 保障生产安全,提升煤矿生产设备的安全性能,减少事故发生的可能性,保障生产安全。
三、项目实施方案。
1. 技术改造,对煤矿生产设备进行技术改造,提升设备的自动化、智能化水平,提高生产效率和安全性能。
2. 设备升级,对老旧设备进行更新换代,引进先进的生产设备,提高设备的稳定性和可靠性。
3. 流程优化,优化生产流程,提高生产效率,减少生产浪费,降低生产成本。
4. 安全管理,加强对生产安全的管理,完善安全生产制度,提高员工的安全意识,减少事故发生的可能性。
5. 环保措施,引进环保设备,减少生产对环境的影响,提高煤矿的环保水平。
四、项目实施步骤。
1. 制定项目计划,根据项目目标和实施方案,制定详细的项目实施计划,明确项目实施的时间节点和责任人。
2. 资金筹备,评估项目实施所需的资金,并进行资金筹备工作,确保项目实施资金的充足。
3. 设备采购,根据项目实施方案,进行生产设备的采购工作,确保设备的质量和性能符合要求。
4. 技术改造,组织专业团队对煤矿生产设备进行技术改造和升级工作,确保改造工作的顺利进行。
5. 安全培训,加强对员工的安全培训,提高员工的安全意识和技能水平,确保生产安全。
6. 环保治理,组织环保设备的安装和调试工作,确保环保设备的正常运行。
五、项目效果评估。
1. 生产效率提升,通过技术改造和设备升级,生产效率得到明显提升,生产能力得到有效释放。
浅谈煤矿采掘技术改造策略煤矿采掘技术改造一直是煤矿行业发展中的重要课题。
随着煤矿资源的逐渐枯竭和环境污染问题的日益突出,煤矿采掘技术的改造已经成为煤矿行业转型升级的关键一环。
本文将从技术改造的必要性和挑战、煤矿采掘技术改造的现状和趋势、以及未来的改造策略等方面展开讨论,希望能够对煤矿采掘技术改造提供一些参考和启发。
一、技术改造的必要性和挑战1.1 必要性煤矿采掘技术改造的必要性主要体现在以下几个方面:煤矿资源的逐渐枯竭使得传统的采矿方式已经无法满足煤矿产能的需求。
传统的采矿方式主要包括露天采矿和井下采矿,这两种采矿方式都存在着安全隐患和环境污染问题。
需要通过技术改造来提高煤矿的采矿效率和减少对环境的影响。
环境保护压力的增大也成为了推动煤矿采掘技术改造的重要动力。
近年来,严重的雾霾天气已经成为了人们生活中的一大困扰,而煤矿企业的排放也是其中的重要原因之一。
通过技术改造来减少煤矿企业的排放已经成为了不可逆转的潮流。
科技进步和社会需求的变化也催生了煤矿采掘技术的改造。
随着科技的进步,煤矿采掘技术也在不断地发展和更新,新的采矿设备和技术不断涌现,为煤矿采掘技术的改造提供了更多的可能性。
1.2 挑战煤矿采掘技术改造也面临着一系列的挑战。
现有的采矿设备和技术已经形成了一定的产业格局,要进行技术改造并不容易。
煤矿采掘技术改造涉及到的领域广泛,需要综合利用机械、电子、自动化、材料等多种技术手段,这就要求相关企业在技术和资金上都有较为雄厚的实力。
环保和安全等问题是煤矿采掘技术改造中非常关键的环节,如何在改造的过程中做好对环境和安全的保护,是一个需要深思熟虑的问题。
二、煤矿采掘技术改造的现状和趋势目前,我国煤矿采掘技术改造的主要方向包括提高采矿效率、减少对环境污染、加强安全生产等。
在技术层面上,采矿设备的自动化、智能化和信息化已经成为了煤矿采掘技术改造的重要方向。
新型的煤矿采掘设备也在不断涌现,比如煤矿综采设备、连续采煤机等,大大提高了采矿的效率和安全性。
圭山煤矿采煤工艺改革设想
摘要:云南省圭山煤矿红旗井为地质构造复杂的急倾斜煤层,多年来使用使用斜坡采煤方法采煤,存在采煤地点无两个安全出口、使用局部通风机通风采煤、瓦斯易积聚超限、掘进率高等多种问题,作者根据多年工作经验,尝试通过采煤工艺改革解决以上问题。
关键词:采煤工艺改革放顶煤急倾斜煤层
1.矿井简介
1.1矿井位置与交通
圭山煤矿位于圭山煤田17、18井田中南部,地理座标为东经103°40′18″至103°35′37″,北纬24°34′45″至20°40′45″,矿区位于红河州泸西县与昆明市石林县的交界处,占地3.9平方公里,至九乡—石林—阿庐古洞旅游专线6公里。
东至泸西县城30公里,西至石林县城51公里。
1.2煤层与储量
可采煤层为2—3层,煤层总厚度为8.1m。
层间距15m~50m,一般38m。
煤层结构:k7a为单一结构,偶见1层泥岩夹矸,夹矸厚度0.02m~0.1m;k91为复合结构,含1层或3层以上夹矸,夹矸厚度0.1m ~1.05m;k93为复合结构,含1层或3层以上夹矸,夹矸厚度0.1m ~1.03m。
井田走向长4.8km,倾斜长为0.9km~0.7km,井田面积为7.1 km2。
地质储量3027.54万吨,工业储量2175.16万吨,可采储量1753.53万吨。
1.3地质构造:矿区处于南盘江复向斜向西缘、圭山煤田南段的17、18井田,煤系地层呈一单斜构造,地层走向及构造线为北东——南西,向南东倾斜。
纵贯全区的f61断层将深部煤系地区性层抬举重复在上段煤系及部分上复地层之上,形成f61断层东边的17井田(上盘)和西边的18井田(下盘)。
由于断层的破坏,致使地质构造十分复杂,构造以断裂为主动脉,褶皱次之,大小断裂数以百计,异常发育,对煤层予与不同程度的破坏。
煤层为急倾斜不稳定煤层,厚度沿走向和倾向变化很大,煤层一般大于55°局部倒转,煤层松软,顶底板破碎。
1.4水文地质
矿井正常涌水量154 m3/h,最大涌水量354 m3/h。
1.5瓦斯涌出量
矿井最大相对瓦斯涌出量为5.39m3/t,最大绝对瓦斯涌出量2.82m3/min。
1.6煤尘爆炸性
矿k7和k9煤层均具有煤尘爆炸性。
1.7煤的自燃
k7和k9煤层的自燃倾向性等级均为三类,属不易自燃。
1.8煤与瓦斯(二氧化碳)突出
在生产过程中未发生过煤与瓦斯突出。
矿井无冲击地压,无地热灾害。
1.9开采方式
采用平硐斜井开拓、斜坡采煤方法采煤,串车提升运输。
矿井通风方式为分区对角式通风。
2.采煤方法与工艺现状
2.1现状
目前使用斜坡采煤法采煤,主上山间距25~30m,分层间距6~8m,回采距离4~6m。
以前曾使用过巷柱采煤法。
曾经试验过俯伪斜柔性掩护支架采煤法,没有成功;2004年曾与湘潭工学院联系,准备进行其开发的高落式放顶煤采煤方法试验,由于多种原因,至今未能实施。
圭山煤矿开采煤层为急倾斜煤层,地质情况复杂,煤层沿走向和倾向变化大,局部地段出现倒转,煤层厚度变化大,大小段层较多,在多年生产中,前后多次对采煤方法进行改革试验和技术攻关,但均未获成功,而多年使用较为完善和成功、较为适应圭山煤矿复杂地质条件下的斜坡采煤法较为适应圭山煤矿的开采。
2.2存在的问题和缺陷
2.2.1回采地点只有一个安全出口。
2.2.2操作人员需要多次进入回采老塘,在无支护条件下作业,操作危险性较大。
2.2.3使用局部通风机供风采煤,供风量受到限制,瓦斯治理难度大。
2.2.4掘进率高,坑耗高,成本高。
2.2.5回采率较低,资源浪费较大。
3.改革设想
3.1巷道布置
以我矿现采用的下行斜坡采煤法巷道布置为基础,矿井和采区巷道布置不变,工作面主上山巷道布置不变,不再布置和掘进斜分层,从主上山按一定间距布置放煤口放顶煤进行采煤,如图1。
3.2回采工艺
工作面生产初期,从布置好的放煤口打深孔进行松动爆破,进行第一轮放煤后,受放煤形成的采动空间影响,采动压力开始出现,与上山巷道松动圈和应力集中区共同作用,造成已初步形成的采动空间附近煤体的破碎和下落。
第二条及以后的回采再受上一条上山采动压力的影响,更有利于煤体破碎和顺利放出。
采动压力规律见图2。
3.3放煤顺序
从下向上。
有利于初期的煤体破碎和后期采空区充填,有利于上山巷道后期作为沿空留巷巷道的维护和支架回收。
3.4放煤高度
在以前的生产中,采煤形成的陷落柱的高度曾达到40m以上。
根据煤层和顶、底板性质及经验,放煤高度应初步定在30m左右比较合适。
同时采高与煤层倾角成正比。
煤层倾角对采高的影响按下式计算,从而确定放煤高度和主上山间距(垂高)。
h=30×cosα
式中h——放煤高度和主上山间距(垂高),m
α——煤层倾角,º
3.5放煤口间距
根据放煤椭球体和漏斗体规律,如图3,则放煤口间距应为2b2。
根据下式计算。
式中ε——为放煤椭球体偏心率,。
3.6三角煤回收
上山放煤口之间的三角煤可适当缩小上山间距使三角煤处上山间距使三角煤处于放煤高度内进行放顶煤回收。
大巷顶部三角煤从大巷设放煤口进行放顶煤回采以回收。
3.7放煤口设置
放煤口应靠底板设置,宜使用矩形木支架支护或安装放煤闸门,放煤口高、宽皆应为0.6~1m。
3.8钻孔设备选择
使用mqt-120/2.8风动锚索钻机。
与手持式钻机相比,具有操作省力,钻孔定向准确的优点。
3.9炮眼布置和装药结构
每个放煤口根据煤层厚度在煤体内向上布置钻孔5~7个,钻孔长度15~20m,眼底密集装药,在孔口2m内不装药,用水炮泥和粘土炮泥填实。
4.新采煤工艺与原采煤工艺相比的优点
4.1解决了采煤工作地点无两个安全出口的问题。
4.2解决了采煤地点无法形成全负压通风的问题。
同时解决了采煤地点风量受局部通风供风方式限制造成的风量不足,导致采煤生产中瓦斯易超限的问题。
4.3采煤巷道中不再需要风筒,巷道空间增大。
采煤工作面不用局部通风机则减小了电耗和设备占用。
4.4材料消耗大幅下降。
因为新采煤工艺在松动爆破后主要依靠地质压力破碎煤体,而原采煤工艺则由于采煤块段小,推进快,地质压力对煤体的破碎作用很小,基本依靠爆破落煤,所以新采煤工艺的炸药消耗能大量减少。
由于掘进率的大幅下降,总的材料消耗可大幅下降。
4.5掘进率大大下降。
因为分层与开套总长度为主上山长度的4倍以上,所以工作面内的回采巷道的掘进率将下降80%以上。
4.6因为采煤块段划分减少,三角煤数量下降,新采煤工艺更有利于煤体破碎和放出,同时由于炸药用量很小,对煤层顶、底板的破坏也会大大降低,回采率将会提高。
4.7工作面生产能力提高。
新采煤工艺可实现连续生产,而原采煤工艺除采煤时间外,有分层和开套的掘进时间,每个小块段的生产准备与收尾时间,还有独头巷道检修影响生产时间和因局部通风供风不足造成瓦斯超限影响生产的时间等,初步估算,新采煤工艺的采煤生产时间是原采煤工艺生产时间的2~3倍。
新采煤工艺可实现多个放煤口同时放煤,而原采煤工艺只有1个放煤口,新采煤
工艺的放煤流量可达原采煤工艺的2~3倍。
综合各方面的因素,工作面的生产能力可提高3~5倍。
5.可能存在的问题与对策
5.1松动爆破的炮眼长度、炮眼布置、装药量和装药结构对新采煤工艺的实施结果有重要影响,但受煤层厚度、煤层倾角、煤层结构和地质构造等多种因素的影响。
需要在试验阶段详细记录基本数据,及时分析,根据不同情况总结修正方案。
5.2在多个放煤口同时放煤和采出量大幅度增加的同时,顶板来压可能很明显和剧烈,对主上山的支护提出了严竣的考验。
需要提前对顶板来压对主上山支护的影响专门进行定量计算和准确分析,制定防范措施,甚至需要改变主上山的支护形式。
5.3由于产量增加,瓦斯涌出量会增大,同时,放煤空间内可能存在伴随煤体大量冒落和采空区矸石快速充填放煤空间而产生的瓦斯突然大量涌出的情况。
需要采取均衡放煤、打超前钻孔提前释放瓦斯等措施。
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