规模高效采矿方法优化研究

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:王世泽 许爱平
[导读] 摘要:当前我国很多企业在进行煤矿采矿过程中存在很多危险因素。
        中蓝连海设计研究院有限公司  江苏连云港  222000
        摘要:当前我国很多企业在进行煤矿采矿过程中存在很多危险因素。在进行煤矿开采过程中,采用的施工安全措施不能确保工作人员自身的安全,尤其针对一些比较复杂的地质结构以及一些煤层厚度变化比较大的地带,存在很多不确定性。一旦工作人员采用原有工作方式,不能有效提升采矿工作效率。同时由于不到位的安全措施,导致开采工作存在很大危险性。本文将从详细分析煤矿采矿工程中的采矿工艺和技术,并根据实际情况提出合理性建议。
        关键词:采矿工艺采矿工程技术
        1分析煤矿采矿工程中采矿技术具备的重要性
        煤矿采矿工程作为高风险行业,在进行采矿过程中很容易出现不同程度安全事故。为了推动煤矿企业的健康发展,需要全面了解采矿工艺和技术,掌握技术的类型和特点。不断优化采矿工艺,才能确保采矿安全性。针对不稳定煤层厚变化以及矿井复杂的地质结构,使矿井存在很多不确定因素,需要工作人员根据采矿环境、安全性以及采掘工作等多方面角度进行全面分析,充分意识到煤矿采矿,科学应用采矿技术的重要性。
        1.1有益于强化经济效益
        矿山企业为了将经济效益进行提升,会借助不同的手段,例如:融合新技术可以对经济收益提升产生很大的帮助效果。其一,新技术会对采矿成本产生一定的限制作用;其二,新技术有益于将矿山开采的效率提升。通过这两个层面的有效优化,使得企业效率实现了最大化。但结合当前的情况来看,企业的机械化以及自动化水平还需要进一步提升,在对自身设备进行更新之后,结合新技术,才能突出效果。目前,大矿产企业在逐步对自己的设备以及技术进行更新,在革新技术之后,使得矿产产量有了非常显著的提升,由此可见,新技术对于煤炭行业的发展,产生的促进作用非常显著,也使得人力得到了解放,避免了人员的直接接触,使得危险隐患有所降低,进而规避了开采过程中的一些安全事故。
        1.2规范企业管理
        针对企业的发展,各项技术也在不断的优化和改进,其中设备由于技术的提升,也不断的更新换代,为了对全新的设备以及技术有所适应,企业还需要将当前的管理模式进行完善,向现代化以及系统化、规范化转变,有益于企业的可持续发展。针对新技术的有效应用,需要与全新的机械设备进行融合,从而将新技术的作用效果最大程度的发挥,对开采的质量安全数量给予保障。当新设备引进之后,还需要应用统一以及规范化的管理方法,以便对设备的使用效果给予保障,同时设备的定期检修以及故障排查工作十分关键,只有在当前激烈的竞争当中不断提升自己,完善自己,才能对自己的实力进行强化,从而产生更强的竞争能力,推进企业的未来建设和发展。
        1.3体系的优化
        煤炭资源在我国的分布比较广泛,但不同区域的经济发展状况不同,所以在开采过程中使用的人力技术、投入的经济等有很大的差异性,因此在开采时会遇到不同的难题,这些难题对企业产生的影响各不相同,会使矿山开采的难度有所提升。面对这些问题,国家需要对有针对性的措施进行编制,以便对矿山开采安全以及最终的质量给予控制,有益于对安全事故的产生几率给予把控。其中,推行新技术,可以对企业的发展产生很强的促进作用,也会帮助企业将相应的管理理念进行更新。目前,很多企业都意识到管理的系统化以及规范化的重要性,开始结合新技术对自身的开采生产体系重新构建,不但使矿山开采的效率有所提升,还对开采的安全性进行了强化,加之技术的推动,国家政策的扶持等,目前煤矿企业的生产,越来越规范化、系统化,对可持续发展奠定了坚实的基础。
        2分析采矿技术具备的基本特征
        首先,具备针对性。根据多年实践,我国具备了丰富的煤矿采矿技术。企业可以根据矿区特征,合理选择最合适、最安全开采方式。其次,具备复杂性特征。在进行煤矿采矿工程中,由于采矿环境比较复杂,然而采矿工艺有很多要求,导致应用采矿技术过程中具备了复杂性特征。同时,存在风险性特征,在开展煤矿采矿工程中,工作人员应用和中煤矿采矿技术,在实际应用时都会存在不同程度风险。一旦工作人员应用技术不当或者是选择采矿技术不当时,很可能发生煤矿采矿安全事故情况。此外,具备了精细化特征。为了更好的顺应新形势下市场经济发展相关需求,使煤矿采矿技术呈现着精细化特征。
        3分析煤矿常用采矿工程技术
        采矿工程对于采矿技术的使用,有着非常高的要求。一旦产生安全事故,不但会对工作人员的生命造成威胁,还会影响整体进度,增加资金投入等。因此,采矿企业针对采矿技术的探究要不断强化,从而将采矿工作的效率以及质量进行提升。其中,相应的施工安全管理工作异常关键,可以对采矿施工开展的安全性给予相应的保障,进而使各项工序的开展都能稳定、高效。
        3.1采用炮采放顶煤采煤技术
        工作人员采用炮采放顶煤采煤技术,作为煤矿采矿工程中常见采煤技术,分为两种类型:首先是采用滑移支架放顶采煤方式,支柱和顶梁作为滑移顶梁重要组成部分。在实际作业时,后梁和前梁应有效连接,采用支架支柱作为液压单体柱。工作人员应该根据煤矿实际情况,确定支架的数量。硬顶板属于控制类技术当中的一种,作业人员借助低压原理和相应的埋深原理,通过水力压裂技术的使用,对倾斜的顶板及时进行处理。硬顶板技术,通常要结合步距垮落技术。根据具体的调查分析表明,硬顶板技术结合步距垮落技术之后,对于施工安全性的保护会更强一些,合理使用两项技术还能将回收的总有效率提高;硬顶煤技术为综合类型开采技术当中的一种,其中包括:①爆破技。②高压注水压裂技。该项技术在具体开采时,会对较大块头煤炭进行开采,所以需要完善好顶板控制技术以及充分把控好顶煤破裂技术。
        3.2合理应用充填式采矿技术
        在进行煤矿采矿工程中应用充填式,作为人工支护方式的一种,通常指在矿房和矿块中,随着推进工作面回采工作。工作人员将一些充填材料应送到采空区,严格的控制地表松动,充填体保护下,工作人员进行回采工作。在工作过程中,需要人员注意采用充填式采矿法,适用于高品位矿石、稀缺矿石、贵重矿石的矿体。采用充填式采矿技术具备的优势为:保护地表、具备很高的作业安全系数、对废料充分利用、较强的适应性、高回采率、较低的贫化率。但是采用充填式采矿技术缺点有:劳动力比较大、较高成本、生产效率比较低、具备很高的开采条件、工艺比较复杂等。充填式采矿技术主要包括了:壁式充填法、方框支架法、分层充填法、削壁充填法等内容。
        针对采矿工程的有序开展,对于该项技术的应用十分频繁。基于以往的煤炭开采技术发展而来的填充开采技术,在具体应用时,起到的作用包括:①对煤矿资源进行更高程度的开采以及回收。②对矿床地下实施有效保护。该项技术能够对地下采空区第一时间填充,以免采空区上方的岩石土层等有塌陷问题,也使得工作人员的工作安全有了更高的保障。该项技术在矿层以及矿产区当中适用。其一,应用用在矿洞四周支撑物并不稳定的矿层当中;其二,在需要保护的地表矿产区当中进行应用;其三,在具有贵金属的矿床当中进行应用;其四,矿产区的储存条件非常复杂,也可以对该项技术进行使用。
        3.3科学运用机械化采矿技术
        采矿技术中机械化采煤技术作为常用技术,工作人员根据具体工作模式,分为地下开采以及露天开采两部分。在进行露天开采过程中,需要将矿体表面的泥土和岩石及时去除。应用机器的方式,根据从上到下的原则进行开采。采用机械化采矿技术,具备的优点为避免对自然环境造成伤害。
        3.4分析大采高一次采全厚综合机械化技术
        在开展煤矿采矿实际应用过程中,大采高一次采全厚综合机械化技术逐渐成熟,具备了很好的开采效果。能够优化煤矿采煤实际工作环境,防止在进行煤矿采矿时出现损失,节约施工成本,有效的提升整体工作效率,同时提高采矿的安全性,有利于推动我国煤矿企业的快速发展。但是在进行应用过程中还存在一些问题需要亟需进行解决,例如大采高液压支架缺乏稳定性、工作面丢三角煤、较低的采煤产量。


        3.5煤矿地下开采方式
        煤矿采矿工程中采用地下开采技术,通常应用在深埋地下煤矿层,距地表较远,工作人员需要采用有效的方式,对地底做好开采工作,可以获取很多资源。然而,在进行煤矿采矿时,应用地下开采技术,对开采环境条件有着很高的标准要求,同时安全性比较低。需要工作人员在进行开采时,合理对采矿层进行划分,科学运用探测设备全面分析矿层物质,有效保障采矿工作能够有序展开,同时保障其安全性。
        根据相关调查分析,对于采矿工程一系列技术的应用,关键技术内容包括:其一,预防冲击矿压;其二,对热害以及瓦斯进行处理;其三,对井巷科学布置。根据当前开采矿井的情况来说,研究深井围岩结构应力场分布技术等,正在深入开展当中,对采矿事业在我国的发展有着非常重要的价值作用。
        3.6分析综合机械化开采发展趋势
        随着综合机械化开采技术和科学技术的快速发展,综合机械化开采技术作为煤矿采矿工程中未来主要的发展趋势。首先,采用综合机械化开产自动化方式有利于集中进行控制。合理应用监控技术和计算机技术,有效的对综合化开采技术进行控制。采用自动化程度和太网技术对采掘设备进行监控,集中控制机械化开采,提升开采整体安全性。采矿施工具体开展时,有时会遇见缓倾斜层矿产的区域,与其他类型的矿床相比,该类型矿产区域的开采难度非常大。所以对于缓倾斜层开采技术的探究分析,是行业发展的关键性内容。其一,需要对体积较小的设备器械充分应用,从而完成采矿工作,以便将采矿效率进行提升,使得采矿技术完善发展;其二,在对该项技术使用时,要合理判断和分析矿床的薄厚,进而对较厚矿层当中应用的支架结构牢固性给予观察。如果是比较薄的矿层,要关注矿产是否有被压损的情况。
        4强化采矿施工细化管理的策略分析
        针对采矿工作的有序开展,相应的安全管理至关重要,会对整体进度以及质量有直接的影响。因为当前的采矿行业发展速度非常快,融入了更多的新工艺及新技术,其中管理人员需要结合各项工艺及技术挑选与采矿区域相适应的采矿技术,编制好安全管理等,并做好人员培训,以便将安全管理工作增强,使得各项工作更加有序,实现经济效益的更大发展。
        4.1有效制定安全生产规划
        针对采矿工作的开展,一定要与现实情况进行结合,制定相应的采矿计划,其中要与巷道所处的地质环境结合之后,编制具体的安全生产规划。针对矿区存在灾害类型,还需要提前做好应对的策略和计划,特别是预防井下采空区存在的积水,相应的策略一定要完善并且细致。要不断引入当前最先进的生产技术,以便使安全工作得以提升的基础之上,将工作的效率以及质量强化。如之前发生过一些安全问题一定要总结经验,对现有工作当中存在的疏忽问题做好分析工作,意识到安全问题能够产生的不良后果。还要将自身的眼界拓宽,应用科学发展的观点,对工作进行指导,以便使安全生产和保障质量有共同的提升。
        4.2强化施工人员的意识
        在进行煤矿采矿工程中需要充分重视人才培养工作,为了确保工作人员人身安全,提升工作效率,需要煤矿企业加大人才管理工作,定期组织员工进行专业培训,逐渐提升工作人员说的专业素养。在培训过程中,工作人员应逐渐提升责任感,不断丰富自身专业知识储备,全面提升自身综合素养。采矿工程在具体开展时,还需要针对每一位人员开展安全知识教育,使其有非常强的安全责任意识。目前,很多采矿事故的出现都与施工人员有着直接的影响关系,有些施工人员安全意识不强,在采矿时,没有重视安全生产的重要性,进而出现了违规以及错误的行为和操作。所以定期培训工作十分关键,是对安全生产进行强化的保障性措施之一,有益于所有施工人员将安全生产标准严格落实在工作内容中,只有全员意识提升,才能使制定的安全规范标准起到相应价值和意义。此外,还需要利用相关演习等,使全员具备安全防护能力,从而在遇到事故时能够正确应对。
        4.3完善责任制
        在对采矿工程开展时,还需要对不同的工作需求进行结合,制定具体的操作流程,并对每一位施工人员的安全行为给予规范。其中需要借助精细化管理以及分层管理的模式,与井下监控系统充分结合,这样才能对整体工况开展实施全方位的监控,为对井下安全给予更高的保障,还需要对安全责任制进行编制,以便规范各位施工人员的安全行为。
        4.4完善管理方法
        在采矿工程开展的过程中,还需要对相应的安全管理方法进行编制,其一,针对环境方面制定的安全管理,需要对一系列的安全设施给予完善,如加固防护栏等,进而将施工环境存在的安全性进行强化,以免由于安全设施出现不必要的安全事故;其二,对人身安全管理给予强化,确保采矿人员在工作中能够对各项工作有正确的认知,对安全生产有足够的重视,并且有一定的防护意识,在遇到危险时能够并用正确的方式进行处理。另外,相应的保险要提升保额,在某种程度上能够转移风险;其三,对安全管理制度给予完善,通过编制安全管理制度,可以使施工人员有更强的安全意识,规避施工当中存在的一些风险。
        4.5构建塌陷预警系统
        一般情况下,在开展煤矿开采工作时,具备不同程度的危险性,如果采用传统采矿工作,危险系数比较高。随着我国科学技术的快速发展,很多煤矿企业为了提高采矿安全系数,构建完善的煤矿塌陷预警系统,从而全面提升采矿工作安全。工作人员在进行采矿时,合理应用3S技术,全部覆盖塌陷区域,运用遥感图像的方式,对塌陷区域进行判断和分析,同时可以给工作人员在进行管理、记录和监测过程中提供很多便利。在构建完善的塌陷预警系统时,需要多借鉴国外一些先进的成功经验,逐渐优化煤矿采矿系统。
        4.6提高采矿技术研究力度
        加大投入科研作为确保采矿创新的基础,不断优化煤矿开采工艺和技术,逐渐提升科研力度。需要当地政府和国家进行资金和政策扶持,多鼓励企业进行科研创新活动。例如,优化贷款政策、设置专项科研资金、更多的时间和精力创新科研成果。煤矿企业领导人员需要充分重视科研工作,大胆创新经营观念,有利于逐渐提高煤矿采矿效率和安全性。
        5发展趋势
        经济以及科技的不断提升,使得矿山开采技术得到了进一步的创新和突破,不但需要对国内市场需求给予满足,还要迎接国外市场的各项挑战。未来,在对自身进行发展和提升的过程中,要注重融合当前的先进经验技术,在现有的基础之上,对自己进行不断的完善和创新。其一,要对国家号召积极响应,结合具体的情况,研究和测试全新技术;其二,利用科学发展观的核心思想以及提出的要求,对新方法以及新工艺积极推广以及应用。从目前的发展状况来说,矿山开采行业的机械化以及自动化发展,越来越完善和理想,开始向大型化以及产业化迈进。
        结束语
        综上所述,随着我国经济水平不断提高,我国对煤炭能源需求量逐年增加。本文针对煤矿采矿工程中的采矿工艺和技术进行详细分析,并根据实际情况制定完善的优化措施,有利于推动煤矿生产行业的健康发展。
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