煤矿工程采矿新技术之浅论 张仰垒

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:张仰垒
[导读] 摘要:中国拥有丰富的煤炭资源,作为一个产煤大国,中国煤炭行业经济的发展与中国经济建设间关系紧密,对中国经济的发展起到了积极的推动作用,同时,经济的发展也带动了煤矿需求的增量发展。
        临沂矿业集团有限责任公司救护大队  274700
        摘要:中国拥有丰富的煤炭资源,作为一个产煤大国,中国煤炭行业经济的发展与中国经济建设间关系紧密,对中国经济的发展起到了积极的推动作用,同时,经济的发展也带动了煤矿需求的增量发展。采矿技术是煤矿行业发展的核心力量,是煤矿工程中必不可少的一项重要技术,随着行业经济的发展,对采矿新技术的需求也在不断增加,在煤矿工程应用方面具有重要的实践意义。从采矿业新技术的应用和发展方向入手展开详细的分析研究,以期为日后相关工作的顺利进行提供参考。
        关键词:煤矿工程;采矿新技术;应用
        1 引言
        随着经济的不断发展,对煤矿的需求量逐年上升,在一定程度上推动了煤矿技术和采矿方法改革与深化,促使国内大多数煤矿企业重视、强调技术创新。技术新方法不仅可以有效提高煤矿总产量,同时还有提升开采的安全性,在保障企业自身经济效益和社会效益的同时,更快地实现社会稳定、国家繁荣和发展的目标。
        2 采矿新技术对煤矿开采的重要性
        从宏观层次来看,全面优化采矿新技术在煤矿开采的应用方案,确保煤矿资源的安全开采,则需要充分引入可编程逻辑控制器(PLC)技术、集散控制(DCS)技术、现场总线控制(FCS)技术、大数据技术、智能化技术、计算机自动化技术和云计算技术,努力实现煤矿资源安全开采自动化,并积极构建自动化监控平台。此外,煤矿开采行业属于一项高危行业,工作环境复杂,自然条件相对恶劣,如果处理不当,仅依靠传统人工模式,难免会出现瓦斯爆炸、矿井坍塌和涌水问题,严重威胁工作人员的生命安全。将采矿新技术应用于煤矿开采作业中有助于优化煤炭设备功能,创新煤矿资源开采模式,提高开采设备技术,减轻工作人员的负担,实现煤矿开采设备智能化、安全化、集成化和高效化。
        3 煤矿开采的现状和存在的问题
        3.1 安全问题
        我国的煤矿企业在机电设备、运输设备等“六大系统”领域中都具有较大投入,但由于少部分煤矿范围小,长期以来投入力度不大,安全装备欠妥,致使煤矿在使用的过程中淘汰。另外,企业在对生产任务上也有所标准,部分企业法人在安全保障上毫无举措。这些安全问题导致我国煤矿开采过程中总是存在安全事故的发生。根据相关案件统计,此类事故包括中毒、塌方、瓦斯爆炸等事故,终究还是由于开采技术的落后,以及安全管理问题造成。
        3.2 资源浪费现象
        在我国大部分开采煤矿都属于中小型私人企业,开采技术和机械设备不完善,几乎都是依靠人力开凿挖掘。并且开采技术受限,导致开采难度较大,量少、速度慢等诸多问题。经常性使用炸药爆破的开采方法,还会产生许多废渣,煤矿回采难度大,造成煤炭资源的浪费。
        3.3 管理秩序混乱
        企业注重的是经济利益,没有合理的管理体系标准,开采人员也没有受到系统的岗前技术培训,在实施开采的过程当中,施工人员也没有相应的技术指导,导致生产技术和管理层面秩序紊乱,人力、机械、资源不能合理使用,导致其特性难以施展开来。
        4 煤矿采矿项目的开采方法
        4.1 智能化集控系统在采煤工作面的应用
        这种采矿新技术在实际应用中主要有自动运行和人工操作2种模式,现场作业通常使用的是后面一种,即以人工操作为主。设备在工作面运行方式方面存在的不足,主要体现在施工现场的应用上,与控制台的集控系统间易产生互锁现象,两者间相互矛盾,集控系统在现场操作时会出现自动封闭现象,有就地优先的规律性。在具体操作过程中,如果控制台集控系统显示为闭锁状态,采煤机和三机等巡视人员就无法正常开展相关作业流程。但支架控制系统不会出现这种情况,在集控系统自动运行状态下,支架巡视工可通过人为干预来实现作业操控。集控系统工可根据姿态检测和视频监控等系统的反馈情况,决定初始采煤工艺段及其限速值,让系统处于自动运行状态,并启动自动采煤作业程序。


        4.2 全自动刨煤机采矿技术
        其技术具有智能化优势的先进技术,在煤矿生产过程当中,可以将煤层击碎,这样可以节省采煤时间,提高采煤速度。其采煤技术的速度不仅快,而且切割的深度要比传统的采矿技术高。一定程度上节省了人力,保障了生产效率的提升。大型煤矿在采矿的过程当中,煤层容易对地表产生冲击,而利用这一项新技术,可以有效的降低煤层对地表的冲击,保证生产结果的高效、安全和长期稳定性。
        4.3 小阶段爆破落煤技术
        在煤矿开采中会借助小阶段爆破以及放顶煤技术进行煤层分层,然后在不同的煤层中放置炸药与雷管,同时还需要对爆破现场中的物质进行分析,以此判断爆破现场的其他物质是否会对爆破效果造成影响。小阶段爆破技术多用于较厚煤层,这是因为较厚煤层在爆破时煤层顶板不容易出现松动,可以降低爆破过程中重大安全事故的发生。此外,虽然小阶段爆破技术的成功率比较高,不容易发生安全事故,但对作业人员的要求很高,煤矿的回收利用程度不高。
        4.4 膏体充填技术
        与国外相比,我国膏体充填技术发展较慢,基本上都是采用国外技术标准。但是我国煤矿开采实际情况跟国外还是存在差异性,这势必会对我国煤炭的开采产生影响。膏体充填技术是运用煤矸石、劣质煤等制造成不需要脱水的膏状液体,然后通过管道输送到回采面,用其填充采空区。膏体充填技术实现了废材再利用,有效降低生产成本,同时也是实现绿色开采的重要方法。
        4.5 保水开采技术及其应用
        在煤矿开采中运用保水开采技术可以避免对煤矿区域水资源的破坏与污染,从而实现煤矿绿色开采的目的。另外,保护水资源也是煤矿开采的重要指标,这是因为水资源破坏或者污染极易出现水渗透,进而引发安全事故。为了保护矿区水资源以及减少突水事故,在煤矿开采中可以运用矿井水回注技术,这样可以减少对煤矿周边生态环境的破坏与影响,从而实现煤矿绿色开采的目标。
        5 煤矿工程采矿新技术的发展趋势
        以采煤机械化为基础的采煤新技术的大量应用,不仅提高了煤矿的产量,还有效提升了生产效率。目前,中国的采矿工艺具有多元化发展的特点,煤矿发展总体上朝着智能化建设的方向发展。如果煤矿成功实现全智能化,那么将大大节省在开采方面付出的人力成本,生产安全也随之提高,在实现规模化开采的同时还能促进企业竞争力的提升。智能化采矿对相关工作人员提出了较高的技术要求,需要建设高技术水平的采矿人员队伍。受体制因素的影响,矿业在国民产业经济中的发展速度较为缓慢,在初始发展阶段停滞不前。中国煤矿企业多是中小型企业,具有规模小、开发模式粗放等特点,采矿用的装备和技术较为落后,矿业产出增长对投入要素过于依赖,相应的技术水平也不高。因此,在中国实现智能化采矿尚需时日,各发展环节需互相协调,提高配合度,才能促使煤矿企业早日实现跨越式发展。
        6 结束语
        综上所述,在煤炭资源开采过程中,应用新的开采技术和开发方法具有重要意义。但在具体应用过程中,要综合结合矿井实际特点,选择符合矿井实际开采条件的开采新技术、新方法,从而提高采煤效率,降低煤炭开采成本,确保煤炭生产安全。
        参考文献:
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