煤矿采矿方法与技术分析
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煤矿采矿方法与技术分析
发布时间:2022-05-31T05:35:27.948Z 来源:《新型城镇化》2022年10期 作者: 刘彬 黄江平 青志春 龙开元[导读] 煤矿与我国经济发展有着密切的关联性,作为不可缺少资源,在近几年煤矿开采的压力越来越大。在煤矿采矿过程中危险系数比较高,导致采矿风险较大,科学且合理的采取有效的采矿方法,应用采矿技术成为了目前的重点。基于此,本文则从理论角度出发,从不同的角度出发,深度剖析了煤矿采矿的方法与技术,为煤矿开采奠定基础。
刘彬 黄江平 青志春 龙开元
四川川煤华荣能源有限责任公司花山煤矿 四川攀枝花 617000
摘要:煤矿与我国经济发展有着密切的关联性,作为不可缺少资源,在近几年煤矿开采的压力越来越大。在煤矿采矿过程中危险系数比较高,导致采矿风险较大,科学且合理的采取有效的采矿方法,应用采矿技术成为了目前的重点。基于此,本文则从理论角度出发,从不同的角度出发,深度剖析了煤矿采矿的方法与技术,为煤矿开采奠定基础。
关键词:煤矿采矿;方法;技术
众所周知,煤矿采矿的工艺方法与采矿质量效率有着一定的关联性,煤炭是极其重要的资源之一,在近几年煤矿的产量有所下降,开车的深度越来越深, 这对采矿安全提出了一定的要求,需遵循时代发展的基本要求,规范煤矿采矿的方法与技术,推动煤矿采矿的有效发展,推动煤矿事业的创新变革。
1、煤矿采矿的基本特点
就目前而言,我国煤炭行业呈现出较为明显的特点,开采方法多,矿产资源广泛且不均匀,矿产类型复杂,煤层的分布中缓斜煤层比例较大,倾斜煤层与极斜煤层比例较少,在开采时主要选择柱式或长壁式采煤法。其中在近几年煤矿开采总体状态良好,然而在受到多方面因素所带来的影响下,比如开采安全、地质环境等均会对采矿的生产效率造成影响。其中关于煤矿采矿的特点,主要包括以下几点。①矿产资源具有稳定性,煤炭资源处于地下,等待人们开采,具有一定的稳定性,且采矿工人的工作控制环境也趋于固定。②采矿人员与机器设备具有流动性,在采矿过程当中,工作人员所面临的采矿环境过于恶劣,部分矿场所使用的设备过于陈旧,无法提高经济效益。③矿产资源具有不可再生性,煤矿属于不可再生资源,如果过度开采会导致资源枯竭,另外,伴随着开采的扩大,井下开采深度增加,各类风险频频发生。④矿产资源的品质具有不稳定性,作为高收益、高风险项目,在开采之前要投入大量的资金,但是开采过程中开采周期长,开采条件过于复杂,所以开采难度较大,甚至还会对矿产资源的品质造成影响,开采的难度比较大,也会受到其他因素所带来的影响,出现安全风险。
2、煤矿采矿的方法
无论从宏观角度还是微观角度分析,均可以清楚的了解到煤矿采矿的方法与采煤的速度、效率有着一定的关联性,较为常见的采矿方法包括以下几点。
2.1 露天采煤
露天采煤时需遵循自上而下的基本原则,且露天采煤主要是用于裸露煤层,露天采煤时要做到三点。①需对煤层的地质情况加以勘察,对煤层的基本结构熟悉,并划分煤层的地质结构,明确开采计划与开采方案[1]。②开采过程当中需先挖掘煤层上方的土层,煤层露出之后应用采煤机,然后开采深层煤矿资源,一边开发煤层,一边及时的将所开采的资源运输到其他场地。③做好煤矿资源的合理储备,完善储备环境,在采矿过程中露天采煤方法应用时作业时间比较长,且与井下采煤有着一定的区别,需采取机械设备进行辅助采煤,在提高安全的同时也能增强效率,然而值得注意的一点,露天采煤虽然具有优势,但是同样存在缺陷,比如缺乏对生态环境的保护。
2.2 井下采煤
井下采煤具有复杂性,危险系数比较高,当煤矿采矿的倾斜角度>10°的时候需要开展水平开采,选择水平开采的时候,需要划分井下的作业面,形成不同的区域,遵循基本的原则进行作业水平。煤区要划分开采,由近及远进行采煤,井下采煤时会遇到多煤层地带,对于煤层比较多的区域需要开采上方的煤层,按照自上而下的顺序开采的时候,同时需要检测井下有无水分渗透。
2.3 急倾斜采矿
如果地下采矿倾斜角度大于45°时,便需采取倾斜采矿方法,采矿过程当中需要沿着煤层开采倾斜面,并设置用于存放煤矿的巷道。经过实践证明,急倾斜采矿方法不仅安全性高,而且难度比较低,能够有效的提升煤矿开采的效率,但是在采矿时也要根据实际的情况处理工作面,调节长度、高度,降低采矿的难度,还要增加通风设施,保证安全性。 3、煤矿采矿技术
3.1 充填开采技术
充填开采技术应用时需要做到三点。①合理选择膏体作为填充材料。②应用过程当中上向分层充填采矿法发展成熟,可以应用于矿石围岩等采矿环境之中。在综合分析矿井实际情况的同时利用矿车运输各类充填材料,满足实际技术要求,提升井下采矿效率[2]。③选择充填材料配合使用标准浓度的罐液,处理好含水率,还要明确季节不同,温度不同,含水量不同,选择注浆方式封闭,解决充填材料排水问题,安排专门人员进行砂石井壁渗水清理。
3.2 煤与瓦斯共采技术
用煤与瓦斯共采技术能够从根本上解决高低压与透气性的技术问题,煤炭开采中要借助抽采工艺,做好每一层卸压的精准化,控制解决冲击地压的难题。
3.3 坚硬顶板控制技术
坚硬顶板控制技术是借助岩层中的定向水力压裂与倾斜深口破裂技术进行开采,但是在应用过程当中会存在以下几点问题。①液压支架阻力不合理,阻力过大或过小均会引发毛病。②顶板控制技术不合理,现阶段虽然采取了多种强制放顶技术,比如水力压裂、深孔爆破等,但是如果所选择的放顶技术不合适,效果也存在差异,比如深孔爆破,如果出现失误会导致煤矿冲击地压。同时还要利用顶板柱水力压裂,尤其在断层区域选择钻孔法掌握断层附近的应力分布,调整综采面回采速度,加强对注浆锚杆的应用,增加液压支架的工作阻力,其中见图1。
图1 注浆锚杆布置图
4、煤矿采矿工艺技术
4.1 崩落采矿工艺
与其他工艺技术相比较,崩落采矿具有计划性,要按照计划执行,避免崩落采矿对采煤效益造成影响,另外地压管理是其中的核心,主要根据围岩崩落的方式,采矿回采时,工作人员需要深入煤矿围岩的实际情况制定崩落采矿工艺计划,通过崩落工艺营造安全采矿环境[3]。
4.2 岩体加固工艺
作为常见的应用工艺,加固煤矿采矿中的岩体部分减少出现碎石现象,提高安全性,在煤矿采矿过程当中,岩土结构如果不稳定,会带来诸多风险,作业人员会采取岩体加固的方式,在岩体向内伸入21m,选择锚索加固,利用锚杆支撑岩体表层,强化加固效果。
4.3 空场采矿工艺
空场采矿工艺在深孔、大采场等采矿阶段得到了应用,可以降低采矿的难度。其中空场采矿工艺类型比较多,要按照煤矿采矿的工艺需求完善采矿工艺,提高效率,主要的对象是矿房与矿柱,采取先矿房后矿柱的方式确定采矿安全性,在采矿过程当中还要给予填充,完善财会环境。
4.4 充填采矿工艺
充填采矿工艺主要应用于煤矿回采工艺之内,主要是填充开采完毕后遗留下的采空区,避免采空区发生坍塌。煤矿采矿中充填工艺主要是用成型的材料对地压进行管控,保护采矿的安全,灵选择支架保护,将支架与充填物相互结合,保证其稳定性,充填采矿工艺关系到了采矿的安全性,能够提高采矿的安全性能。
4.5 溶浸采矿工艺
溶浸采矿工艺利用了化学原理,依据矿内矿产物质的化学特点采取溶浸处理,促使溶浸液与矿产物质发生反应,浸透出具有价值的矿石,开采出煤矿是其目的,其应用较为广泛。
结语:
在新时期,积极发展煤矿采矿工艺与方法可以提升采矿质量与效率,提高采矿人员的安全性。在开采矿过程当中,方法与技术属于煤矿作业的基础,需要从安全以及效益角度出发,提高技术的应用效果,合理的引进新技术,完善采矿工艺与采矿方法,提高采矿的社会价值,增强开采的经济效益。 参考文献:
[1]贾江. 煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J]. 山东工业技术,2018(23):66.
[2]彭永峰. 煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J]. 当代化工研究,2018(11):138-139.
[3]冯秀武,王瑜乾. 煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J]. 南方农机,2017,48(08):64.