关于不同条件的煤矿井下开采技术浅析

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷6期   作者:赵金飞
[导读] 随着人们对煤炭开采工作要求的不断提升,
        赵金飞
        黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司胜利煤矿黑龙江省七台河市154600
        摘要:随着人们对煤炭开采工作要求的不断提升,煤炭开采技术的系统性、复杂性、广泛性,使得煤炭开采人员在开采过程中应该积极应对煤炭开采过程中遇到的问题,重视煤炭分布不同的结构特性、压裂深度、地质单元、地基承载力和地层结构等因素,提升煤炭开采技术人员的专业素质,规范煤炭开采秩序,完善煤炭开采的技术机制,引导煤炭开采技术朝着数字化方向发展,进而有效保证煤炭开采的施工质量,进而实现对煤矿井下开采技术的有效推广。
        关键词:煤矿;井下;采煤技术
         我国的煤矿资源十分丰富,采煤量也是十分大,但是,采煤的整体效益不高,造成资源的浪费,影响着煤矿的生产效率。井下采煤的环境相对比较复杂,而且煤层的条件不同,有的煤层的倾斜度较大,导致实际开采工作相对比较复杂。在采矿行业中,煤矿开采技术一直处于不断的完善和发展过程中,正是煤矿开采技术的进步给煤矿产业的发展带来了新动力,煤矿开采技术逐渐走向生产的自动化、科学化和智能化。在当前的信息化时代背景中,煤矿开采技术应与现代科技有效结合起来,从而进一步提高资源利用率,促进企业生产效益提高。
一 煤矿开采井下采煤特点
1井下采煤作业难度大
        相比于地表采煤作业,井下采煤作业难度大,技术要求高,同时由于断层等构造的影响,会使煤层连续性遭到破坏。此时井下采煤必须要因地制宜,满足地下开采的种种需求,因此井下采煤即使有采煤机械的使用也是一项难度较大的工作。对此更应提升井下采煤技术,改进井下采煤器械,加强井下采煤的安全性,提高井下采煤效率。
2根据矿型选择井下采煤技术
         井下采煤技术中常见的有长臂开采技术和顶煤开采技术,为了井下采煤能顺利安全进行,这两种采煤技术的使用往往要根据井下煤矿的矿型和断层发育情况进行选择。露天煤矿的开采往往进行直接开采就可达到煤矿开采的目的,但井下采煤受煤资源分布和构造等的约束,必须进行开采方式的精挑细选,只有运用正确的井下采煤方式才能进行高效安全的煤资源采集。井下采煤技术的发展使得定向开采这一采煤技术得到较为广泛的应用。定向开采是指根据煤资源事先进行勘探后,利用钻具在勘探位置进行煤矿开采的过程。在钻具向煤矿层深入的过程中,要不断进行勘测,以确保钻具的钻入位置准确,避免轨道偏离。
3 煤矿开采对周围环境造成影响
         我国目前的煤矿开采工作在开展过程当中都会对周围环境造成不同程度的影响,影响程度一般取决于煤矿开采工作量的大小。我国目前的煤矿开采工作一般都是在矿井中进行的。在挖矿井和在挖煤的时候,一般都会对地下水产生相应的污染问题,而且煤矿开采过程当中所开采出来的煤还需要经过运输,运输到相应的生产企业,因此,在运输过程中就会造成更大的空气污染。
二 煤矿井下采矿常见问题
1煤矿开采中出现的问题
         1.1对瓦斯处理缺乏科学技术
         煤矿开采中,最严重的问题之一就是瓦斯爆炸,严重者可以造成员工丧生,影响企业效益。但是我国的煤矿工人在抽放瓦斯时,因为自身认识的匮乏,很难有效的判定瓦斯在矿道中具体的情况以及相应的运动规律,这样就极易造成抽放效果不理想,如果这时操作不当,就会造成重大安全事故。本文通过大数据以及云处理等技术手段总结发现瓦斯处理有以下几类问题:首先,装备落后。没有对应的瓦斯抽放系统,监测设备不到位,进而造成难以有效的提前预警;第二,员工素质较低,缺乏安全常识,规范化工作困难,一些工人存在冒险蛮干以及违章作业等问题。


     1.2煤矿开采安全性低
         在我国煤矿开采的过程中,常见的煤矿安全事故有瓦斯爆炸、冒顶等,煤矿开采属于地下工作,井下地势复杂,环境较差,一旦发生安全事故,煤矿工人几乎很难逃生。由于煤矿开采的环境条件差,煤矿工人在操作过程中对意外事故的预估与猜测是不到位的,这也导致煤矿开采事故率较高。
     1.3污染周边环境
         浅层煤需露天开采,通常情况下就是边剥离边排土,这样就会对于当地的环境造成严重的破坏以及污染。而且某些企业为实现利益最大化,他们违规操作频繁,造成地表裂缝问题严重,严重的地区还会出现塌陷、沉降,构成严重的破坏。另外当地的土地盐渍化问题也很严重,煤矿开采后的废物、垃圾就近随意堆放问题也会产生严重的后果,于周围植被生长恢复不利。
三 优化煤矿采煤技术的策略
1对煤矿实地进行深度考察
         在真实的煤矿开采工程中,必须要进行考察实地情况,且之后要根据实地情况来进行合适的规划,并对已经出现的或还在准备的开采方法进行优化。这些关于煤矿的准备活动都必须要以煤矿开采产生的效益作为主要前提,再结合恰当的工艺技术,协调好当地的真实情况和准备活动之间的关系。除此之外,对巷道方面的方案也必须要进行科学、合理的制定,并且还要使这些巷道在分布上处于一个相对集中化、合理化的方位,这样的方案可以让关于工作方面的数据接近于科学性发展。完善开采和回采工作,需要结合的一系列问题,并把这些问题落实到具体地方,还要采掘工艺技术来进行对煤矿开采的完善。在实体工作进行时,矿石可以在矿井中进行直接快速地解决,并把它以填充的形式用在工作面,这样可以使矿石得到二次利用,更好的实现了资源的多重利用,且在合理控制出矿率的情况下,可以有利于开采率的增加。
2运用科学的开采技术
        ①保水开采技术可以在确保开采效率的前提上,结合相应的技术手段,最大限度的减少开采活动对地下水的破坏,而且通过保水开采技术,地下水位升降变化也相对可控。②煤矿充填开采技术主要就是通过将固体废弃物、建筑垃圾等污染物按照科学的规划以及设计有计划的填充到废弃的矿道中,能够有效的控制地表下沉,改善周围环境的污染问题。③煤矿和瓦斯共采技术瓦斯虽然属于有害气体,但是它也是新型能源物质。所以煤矿和瓦斯共采技术,不仅可以有效的解决煤矿瓦斯爆炸问题,并且相比于以往超过90%的瓦斯抽排浪费行为,煤矿和瓦斯共采技术还可以有效的增加煤矿的开采效益,并提高其资源的有效利用率,在有效降低井下瓦斯含量的同时,减轻了我国的能源压力,保证企业的安全生产。④煤巷特殊支护技术在开采过程中,需要用到众多的支护技术,而随着煤巷特殊支护技术的应用,相应的设备安全、可靠运行成为可能,并且借助智能化的操作控制平台,有效的降低了各类安全隐患的发生概率。
3选择恰当采掘方法
        煤矿在开采和采掘上的方式有很多种,但是要注意在实际的开采过程中要根据煤矿区域的实际情况,合理选择采掘方法。具体应该注意以下方面:①应详细彻底地分析地质结构,确定最合适的采掘方案;②应注重煤矿区域的自然资源以及周遭环境,从而选择恰当地采掘方案;③煤矿工人应仔细观察煤矿开采和采掘过程中施工现场对地质环境、自然环境产生的影响,不恰当的开采可能会造成煤矿地质环境发生不恰当的改变并会增加煤矿事故的发生率。总的来说,煤矿工人在进行开采过程中应该一直坚持科学、严谨的态度来进行操作,使用恰当的方法对煤矿进行开采和采掘。
结束语:
        总之,在煤矿矿井下的开采工作中,选择适宜的开采技术,能够有效提升煤矿开采的效率和质量。煤矿井下开采工作需要结合井下的地质情况,根据不同的地质环境情况,选择适宜的开采方式。随着我国经济的不断发展,对于煤炭资源的需求也是越来越大,对于煤炭资源的开采技术提出更高的要求,煤炭开采的机械化程度也相应提高。        
参考文献:
        [1] 应小山.煤矿井下采煤技术及存在的问题分析[J].科技创新与应用,2017(2):59-62.
        [2] 赵双德.浅议煤矿开采中各项技术的应用[J].黑龙江科技信息,2019(13):37-39.
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