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摘要:煤礦采礦工程的實(shí)施對(duì)于煤礦企業(yè)的發(fā)展建設(shè)有著極為重要的影響,近些年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步,科技的創(chuàng)新,煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)得以不斷優(yōu)化改進(jìn),采礦質(zhì)量和效率大幅度提升。本文主要探究了煤礦采礦工程中的采礦工藝與改進(jìn)技術(shù),希望能夠更好的推進(jìn)相關(guān)技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步,提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:煤礦;采礦工程;采礦工藝;改進(jìn)技術(shù)
1當(dāng)前煤礦采礦工程中常用開采工藝
1.1露天開采技術(shù)。露天開采是采礦工程中的常用采礦工藝之一,其特點(diǎn)在于受環(huán)境因素限制小、成本低、效率高,是一種比較穩(wěn)妥的采礦工藝。在應(yīng)用該技術(shù)之前,開采人員需要先做好各項(xiàng)基礎(chǔ)勘察工作,找出礦井內(nèi)部的最優(yōu)采位點(diǎn),再應(yīng)用專業(yè)儀器將煤礦掩體巖石破壞掉,使用專業(yè)機(jī)械設(shè)備將煤礦從礦井內(nèi)挖掘出來,最后通過運(yùn)輸裝置將所開采出來的煤礦集中運(yùn)輸?shù)郊庸c(diǎn)予以處理,最終這些煤礦資源轉(zhuǎn)變?yōu)槊禾俊B短扉_采技術(shù)的缺點(diǎn)也十分明顯,例如在開采期間所需要對(duì)工作區(qū)域面積比較大,且開采期間所產(chǎn)生的一系列污染物會(huì)直接進(jìn)入到空氣中,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的破壞等,因此該技術(shù)并不適合所有的煤礦。
1.2極傾斜煤層開采技術(shù)極傾斜煤層的構(gòu)造通常比較特殊,其斷層和褶皺多,煤層厚度變化也比較大,開采煤層的賦存條件均比較差,煤礦資源的儲(chǔ)量比較少,開采難度相對(duì)來說比較大,采煤工作面的生產(chǎn)能力低。因此,該開采技術(shù)多應(yīng)用于中小型礦井。
1.3深井開采技術(shù)。煤炭作為一種不可再生的資源,其通常都深埋于地下,經(jīng)過數(shù)千年才能得以形成。過去由于技術(shù)因素的影響,在煤礦開采期間多是挖掘淺層地下部分煤礦,這種開采方式使得我國的淺層煤炭資源逐年減少。為了緩解資源壓力,深層煤礦資源開采所受關(guān)注度不斷提升,深井開采技術(shù)由此而來。該技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)就是將原有立井的深度加深,進(jìn)而幫助煤礦企業(yè)獲取更多的煤炭資源。深井開采的優(yōu)勢(shì)在采礦資源得到了充分的利用,而且傳統(tǒng)煤礦開采的成本得以有效降低,對(duì)于煤礦企業(yè)的發(fā)展有著較為積極的促進(jìn)作用。但是,需要注意的是該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)也存在有一定的缺陷和不足,即在開采期間所面臨的環(huán)境更加復(fù)雜,管理難度增加,巷道支護(hù)難度加大,而且該技術(shù)應(yīng)用期間,需要井下排水系統(tǒng)、開采系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)協(xié)同配合,才能使得相關(guān)技術(shù)更好的發(fā)揮作用與價(jià)值。
1.4填充式開采技術(shù)。該開采技術(shù)也被稱之為人工支護(hù)采礦法,是現(xiàn)如今常用的采礦工藝之一。在過去技術(shù)不夠成熟時(shí),應(yīng)用該開采技術(shù)主要是將水砂作為填充物,這一類填充物使得整個(gè)工藝的工序以及流程都十分的繁瑣,而且成本相對(duì)比較高。近些年來,隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,新型填充材料應(yīng)運(yùn)而生,填充材料由水砂轉(zhuǎn)變?yōu)楦囿w和矸石。這一類物質(zhì)的特點(diǎn)在于成本比較低,如矸石可以就地取材,將煤礦開采期間所產(chǎn)生的各種廢石作為矸石,同時(shí)其還可以有效的解決壓煤和堆存煤石的問題,即保證了采礦環(huán)境的安全和穩(wěn)定,而且還有效的保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
1.5特厚煤層的分層開采技術(shù)。針對(duì)特厚煤層,應(yīng)用常規(guī)的開采技術(shù)可能很難遇到預(yù)期的采煤效果,難以將所有煤炭資源開采出來,這樣就可以嘗試應(yīng)用分層采煤技術(shù),以使得采煤工作可以更加順利的進(jìn)行。分層采煤技術(shù)的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在多方面,可以有效的對(duì)地表沉降進(jìn)行控制,避免過多沉降問題的發(fā)生;同時(shí)還可以對(duì)廢物進(jìn)行二次回收利用,這樣煤礦開采期間所產(chǎn)生的一應(yīng)污染物也得到了有效的解決。此外,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,在分層開采領(lǐng)域也誕生了諸多新技術(shù),比如說斜長(zhǎng)臂協(xié)調(diào)采煤工藝技術(shù),該技術(shù)針對(duì)復(fù)雜煤礦的開采效果顯著,其可以同時(shí)解決瓦斯以及排水方面的問題,因此使得地質(zhì)災(zāi)害能夠得到更加有效的控制。此外,特厚煤層還容易發(fā)生滲水的問題,因此在開采工作實(shí)施期間還應(yīng)當(dāng)考慮滲水方面的問題,如表1為某煤礦滲水所導(dǎo)致的土壤物相情況。
2煤礦采礦工程現(xiàn)狀問題及技術(shù)改進(jìn)的必要性
2.1煤礦采礦工程現(xiàn)狀問題。現(xiàn)如今,隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,我國煤礦采礦工程的采礦工藝以及技術(shù)對(duì)不斷發(fā)展和進(jìn)步,但是不可否認(rèn)的是,在具體的采礦工程中所暴露出的缺陷和不足也比較多,如在安全與環(huán)境方面的問題突出。安全是煤礦采礦作業(yè)實(shí)施的基礎(chǔ)所在,環(huán)境則是人類賴以生存的根基。我國煤礦開采工藝與技術(shù)雖然不斷發(fā)展和進(jìn)步,但是每年因?yàn)槊旱V開采所引發(fā)的安全事故依然數(shù)不勝數(shù),事故的發(fā)生不僅對(duì)采煤作業(yè)人員以及企業(yè)產(chǎn)生了極為不利的影響,同時(shí)也影響了社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展。此外,從環(huán)境方面來看,煤礦開采所引發(fā)的環(huán)境問題不容忽視,如其使得土壤風(fēng)化、植被大量減少,二次揚(yáng)塵以及土地塌陷等問題不容小覷。
2.2工藝與技術(shù)改進(jìn)的必要性。作為一種不可再生資源,煤炭的作用與價(jià)值不言而喻,由于該資源通常都深埋在地下,地下環(huán)境復(fù)雜多變,煤礦資源中存在有大量的瓦斯氣體,因此在開采期間必然是存在有一定風(fēng)險(xiǎn)的。對(duì)于煤礦企業(yè)來說,要想更好的提高自身經(jīng)濟(jì)效益,減少安全事故發(fā)生率,就必須要做好工藝與技術(shù)創(chuàng)新工作,這樣的話,才能更好的保證工作人員的人身安全,提高煤礦開采的質(zhì)量與效率,為煤礦事業(yè)的發(fā)展進(jìn)步注入更多活力。
3煤礦采礦工程中采礦工藝與技術(shù)改進(jìn)策略
3.1建立塌陷預(yù)警系統(tǒng)。煤礦開采工作具有較強(qiáng)的危險(xiǎn)性,傳統(tǒng)的開采工藝技術(shù)在應(yīng)用時(shí)具有較大的危險(xiǎn)性,在開采作業(yè)期間任何環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)失誤。而現(xiàn)如今隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,煤礦企業(yè)可以通過構(gòu)建煤礦塌陷預(yù)警系統(tǒng),對(duì)煤礦開采期間的各項(xiàng)情況進(jìn)行有效的監(jiān)督與管理,這樣也可以有效的防止各類事故的發(fā)生。比如說,在VR、GPRS等技術(shù)的支持下,可以對(duì)礦井內(nèi)所有的塌陷區(qū)域進(jìn)行覆蓋,然后借助遙感圖像對(duì)井內(nèi)情況進(jìn)行分析與判斷,明確哪些區(qū)域在開采期間具有較大的危險(xiǎn)性,然后結(jié)合實(shí)際情況,提前采取措施予以規(guī)避,保證開采的安全性,提升開采效率。
3.2完善煤礦的生產(chǎn)行業(yè)管理體制。在對(duì)采礦過程中的采礦工藝與技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)時(shí),首先就需要對(duì)現(xiàn)有的行業(yè)管理體制予以優(yōu)化和調(diào)整,采礦工藝與技術(shù)的應(yīng)用涉及到了多方面的內(nèi)容,任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤,都將會(huì)對(duì)最終的采礦質(zhì)量以及工作人員的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,為了保證各項(xiàng)技術(shù)實(shí)施到位,切實(shí)推進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展建設(shè),就需要對(duì)管理體制予以完善,首先煤礦企業(yè)的管理部門需要及時(shí)的對(duì)各項(xiàng)新工藝與新技術(shù)進(jìn)行調(diào)查分析,要對(duì)相關(guān)工藝的應(yīng)用有動(dòng)態(tài)的了解,這樣即便是工藝技術(shù)應(yīng)用期間發(fā)生問題,也能夠第一時(shí)間解決問題。其次,則應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)開采工藝與技術(shù)的分析,在做好這方面的分析工作之后,還需做好生產(chǎn)設(shè)備的分析工作,針對(duì)開采環(huán)節(jié)的缺陷和不足,要及時(shí)的糾正,避免安全事故的發(fā)生。
3.3提高采礦作業(yè)人員綜合素質(zhì)。煤礦采礦工藝與技術(shù)的改進(jìn)離不開工作人員的支撐,隨著我國煤礦生產(chǎn)中各類技術(shù)與工藝的不斷革新,實(shí)際上對(duì)于工作人員的專業(yè)素質(zhì)也提出了更高的要求。因此,煤礦企業(yè)在工藝技術(shù)革新期間,還應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)高素質(zhì)的技術(shù)人才,借助高素質(zhì)的技術(shù)人才為革新做好準(zhǔn)備工作,保證相關(guān)技術(shù)得到規(guī)范化的應(yīng)用。同時(shí),企業(yè)還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)人員的培訓(xùn),保證他們對(duì)現(xiàn)如今煤礦采礦工程中所應(yīng)用的各項(xiàng)新技術(shù)與新方法等有充分的了解和認(rèn)識(shí),能夠結(jié)合實(shí)際的采礦需要靈活的應(yīng)用這些技術(shù)。
4結(jié)語
總之,時(shí)代在不斷的發(fā)展變化,煤礦采礦工程中所應(yīng)用到的各項(xiàng)采礦工藝與技術(shù)也應(yīng)當(dāng)積極的與時(shí)俱進(jìn),進(jìn)行必要的優(yōu)化和調(diào)整,這樣才能使得采礦活動(dòng)得以安全、有序的實(shí)施,才能更好的提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,為我國煤礦事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入更多活力。
參考文獻(xiàn)
[1]馬天勇,張丕洪,童永杰.采礦工程施工中不安全技術(shù)因素及措施[J].世界有色金屬.2018,(07):52+54.
作者:林利軍 單位:汾西煤礦安全監(jiān)管五人小組管理局