采开采方法范文

第一篇：采开采方法范文

我国稠油开采方法与国外开采新途径

稠油，国外的准确译法叫“重油”。1998年11月6日《人民日报》的第7版有一篇题为《重油——下世纪重要能源》的文章，该文章对重油的情况进行了介绍。文章指出，石油工业堪称世界经济发展的命脉，随着人类年复一年地开采石油，常规原油的可采储量仅剩1500亿吨，而目前全球原油年产量已达30亿吨，如此算来，常规原油的枯竭之日已不是十分遥远了。所幸的是，大自然还给人类留下了另一个机会——重油和沥青砂，这种储量高达4000亿吨的烃类资源日益引起人们的关注。

稠油是世界经济发展的重要资源，其储量约有4000亿-6000亿立方米。我国也有着丰富的稠油资源，据不完全统计，探明和控制储量已达16亿吨，重点分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。在全球大约10万亿桶剩余石油资源中，70%以上是重油资源。我国政府在“十一五”发展规划中，明确提出将大力开展油页岩、油砂、天然气水合物等非常规油气资源的勘探开发，增加科技投入，降低开采成本，增加我国油气资源的保障程度。

我国对稠油油藏的研究、开发和加工已日趋成熟，并形成相当大的开采规模，而且产量也占全国石油总产量的1/10。目前，各大稠油开采油田针对其自身特点，通过引进、消化、吸收和技术创新，形成了各具特色的开采技术，取得新的进展和突破，为构建我国经济发展平台，插上了腾飞的翅膀。

目前我国稠油的开采方法

由于稠油的黏度高，难流动，故不能用常规的方法开采，但稠油的黏度对温度十分敏感，只要温度升高到8℃-10℃时，其黏度就降低1倍，故以高压饱和蒸气注入油层，先吞后吐进行热采，就能达到良好效果，其采收率可达到40%-60%的水平。

我国上世纪80年代就着眼对稠油的研究和开发，按稠油油藏的特点，其开采方式也各有所异，但总是沿着降黏和使分子变小、变轻的方向发展努力着。目前，提高采收率最成功的开采方法分两大类：一是注入流体热采或驱替型方法，如热水驱、蒸气吞吐、蒸气驱、火驱等;另一类是增产型开采方式，包括水平井、复合分支井、水力压裂、电加热、化学降黏等，这两类技术的结合使用，已成为当今稠油开发的主要手段。其中，胜利油田采用热采、注蒸气、电加温、化学降黏(注聚合物驱)等技术;辽河油田的中深层热采稠油技术;大港油田的化学辅助吞吐技术;新疆油田的浅层稠油面积驱技术;河南油田的稠油热采技术等，均处于国内领先水平。尤其是河南油田原油的黏度特高(普通稠油为10000mPa·s，特稠油为10000-50000mPa·s超稠油为50000mPa·s以上)，热采需要的参数很大，需要注气压力7.5MPa，注气速度为100t/d，蒸气干度为75%，蒸气温度为290℃，油层深度为300m，放喷时地层温度为140℃，压力为5.5MPa，优选好合理参数，是有效开发稠油的关键。

近年来，我国第三大油田辽河油田依靠科技进步，攻克一道道稠油开采技术和工艺难关，使油田至今保持稳产状态。专家们认为，这些稠油开采技术已居世界领先水平。辽河油田位于渤海湾畔的辽河盆地，地跨辽宁省和内蒙古自治区13个市(地)、34个县(旗)，石油总资源量34亿吨，现已探明储量19.46亿吨，年石油开采量稳定在1300万吨，仅次于大庆油田和胜利油田。

辽河油田是地质结构复杂、油藏品类丰富的复式断块油气田，稠油、高凝油藏量尤为丰富，被称为“流不动的油田”。油田中大部分稠油、高凝油的含蜡高达50%，最高凝固点达67摄氏度，是目前世界公认的凝固点最高、开采难度最大的原油。

重油有望成为重要的战略接替资源

近20年来，全球重油工业的发展速度比常规油快，重油和沥青砂的年产量由2000万吨上升到目前的近1亿吨。委内瑞拉是重油储量最大的国家，人们预期在不远的将来其日产重油量可达120万桶;加拿大目前的油砂日产量达50万桶;欧洲北海的重油日产量达14万桶;中国、印度尼西亚等国的重油工业近年来也发展迅猛，年产量都在1000万吨以上。

此外，还有一些国家重油储量很大，但由于油藏分布于海上，或在地面2000米以下，现在还难以大量开采利用。比较常规油、重油和天然气这三大类烃类资源的状况，可以看到重油的前景是最好的，因为它的储量是年产出量的几千倍，而常规油的这个指标只有50倍。

目前，在全球大约10万亿桶剩余石油资源中，70%以上是重油资源。而在我国，陆上重油、沥青资源约占石油资源总量的20%以上。油砂预计地质资源量超过60亿吨，可采资源量超过30亿吨。油页岩地质资源量超过470亿吨，技术可采资源量超过160亿吨，可回收量超过120亿吨。

我国政府在“十一五”发展规划中，明确提出将大力开展油页岩、油砂、天然气水合物等非常规油气资源的勘探开发，增加科技投入，降低开采成本，增加我国油气资源的保障程度。据了解，由于我国大规模的勘探评价工作处于起步阶段，关于重油勘探开发的鼓励政策尚在研究制定中，重油资源将成为我国重要的战略接替资源之一。

世界性难题有待突破

熟悉稠油的人都有这样的共识，那就是稠油开发的崛起，得益于解放思想、科技创新和科技攻关。稠油集中了原油中70%左右的硫和90%左右的氮，稠油中占总量约70%的较轻部分，是采用当前技术可以转化的部分，但高效转化仍很困难，占稠油总量大约20%的较重部分，采用现有的技术难以直接转化，这是稠油高效转化的潜力所在，剩下的最重的10%就是稠油残渣，富集了稠油中70%以上的金属和40%以上的硫、氮，不能被有效地转化为轻质产品。

我国目前高度重视稠油开采中的有关世界性技术难题。国家“973”计划将“重油高效转化与优化利用的基础研究”列入其中，以加快解决稠油高效转化与优化利用这一世界性科技难题。全国65位专家学者从去年开始共同攻关，计划用5年时间解决制约稠油高效转化与优化利用的关键科学问题与技术难题。

胜利油田在稠油开发方面一直走在前列。据悉，胜利油田下一步将创新发展热化学驱理论，推广应用稠油加密吞吐等3项成熟技术，攻关形成普通稠油水驱转蒸汽驱等6项接替技术，同时开展多项矿场先导试验，以提高采收率攻关为总体思路，推动稠油开发持续稳定发展。

在特超稠油方面，胜利油田已迈出了技术突破的关键一步。所谓特超稠油，是指50摄氏度时原油黏度在10×104mPa·s以上的稠油，其采出的原油在地面条件下基本呈固状，跺上几脚都不变形。特超稠油开发所需注汽压力大、温度高，一般的稠油开发方式根本行不通，国内外几乎都没有可借鉴经验。

2005年，胜利油田第一口应用HDCS技术的郑411-平2井首战告捷，取得了特超稠油油藏开发重大突破。科研人员乘胜推进，进一步扩大该技术的应用领域，对其进行各环节的优化研究，多因素、全方位提高注汽质量，HDCS技术在不断实践中逐步成熟。截至2008年8月，胜利油田特超稠油油藏郑411块已应用该技术累计产油7.26万吨，其他此类油藏如坨826块、单113块也被有效动用，标志着胜利油田特超稠油油藏全面开发，这不仅使胜利油田特超稠油油藏得以“解放”，而且对国内外同类稠油油藏开发具有重要借鉴意义。

重油是非常规石油的统称，包括重质油、高黏油、油砂、天然沥青等，也就是我们所熟悉的稠油、特超稠油、沥青等。当前，国际石油界在重油勘探、开发、炼制与综合利用以及环境保护等方面仍存在一些尚待解决的难题，其中最重要的就是如何在现有技术的基础上开发创新，以求更大幅度地降低成本。随着石油需求量的不断增加，如何加强世界各重油生产国对勘探开发的重视以及消费国对重油的合理利用，也成为重油工业乃至世界石油工业可持续发展的关键。

世界稠油开采的新途径

当今，提高稠油油田采收率的主要方法是注蒸气、周期处理油井的近井地带、层内燃烧和注热水等。这些方法虽然有较高的增油效果，但因其能量消耗过高，投资过大，而使其实际应用受到限制。因此，人们为了节能降耗，特研制成功一种将饱和的尿素溶液注入被蒸气加热的地层，使尿素在高温下，分解成氨和CO2，对地层进行注蒸气、碱和CO2驱的综合处理方法，已在俄罗斯的部分稠油油藏试验结果表明，该方法是高效的，有广泛的适用性和良好的发展前景。

综合处理工艺的基本原理：此种新方法，其综合处理工艺是通过向预先用蒸气加热的地层注入尿素溶液。这种溶液可在150℃的温度下，发生反应式，分解成NH3(氨)和CO2。分解出的NH3和CO2，可溶于原油和蒸气冷凝水中，其后面注入的蒸气就会推动CO2和NH4OH(氢氧化氨)段塞运移，对地层进行蒸气驱，碱(NH4OH)驱和CO2驱等综合驱油。与常规的碱和二氧化碳驱相比，该工艺具有如下优点：其一，添加的可生成NH3和CO2的尿素价格较低;其二，在尿素的分解温度下，1吨尿素可放出7646.6m3NH3和373.3m3 CO2，并且尿素的分解相当快。另外，因地层温度已超过200℃，可使气体放出，并可使尿素水溶液转化成蒸气，提高地层压力;其三，分解出来的NH3和CO2可起到示踪剂的作用，据此可判定载热体和NH3及CO2段塞的运移方向和速度。另外，也可用它对注蒸气井进行检查、预测油井的蒸气突进;其四，尿素是大批量生产的产品，对施工用料提供了方便。

综合处理工艺的室内实验和矿场试验：为了验证注蒸气开采稠油时，采用尿素的可能性，俄罗斯的石油科技人员在上世纪80年代投产的稠油油田进行了用该方法处理地层的室内和矿场试验。其目的是确定用尿素热分解产物，综合处理地层，提高原油采收率的可能性及在矿场证实该种地层综合处理的理论研究和室内实验的正确性。根据室内实验结果，得出以下结论：其一，尿素通过用蒸气加热的温度高于250℃的地层时，可分解出NH3和CO2;其二，这些气态产品，在原油中的溶解和蒸气的冷凝，可推动CO2和NH4OH段塞运移，其结果可比单独注蒸气提高驱油效率11%;其三，其驱油效率的提高，取决于饱和尿素溶液段塞的体积，其最佳值为0.1地层孔隙空间体积，此时的驱油效率最高。后来，根据室内实验结果，在俄罗斯的奥哈油气开采管理局所经营的奥哈油田，选择了7#层进行了矿场试验。因该油层原吸水能力不超过30-40m3/d，原油黏度为500mPa·s-700mPa·s，地层的黏土含量高达22%，因注蒸气造成的地层黏土膨胀，已制约了该油层的开发。

这时，采用的尿素溶液浓度为10%，其用量为0.1处理层孔隙体积，但这样可能会造成大量的材料消耗。后来，所有试验采用的段塞体积，均根据矿场试验结果确定，采用的尿素溶液体积为5-50m3。下面举例说明其矿场试验结果。

2008年7月15日，对位于该油田11断块7#层的注蒸气井1508井，进行了注尿素的综合处理矿场试验。试验前，该井已注入了39000m3蒸气，地层已被加热到250℃，用于注入尿素溶液是在50m3的容器内经过认真搅拌制备的。尿素的水溶性最高，注入的30吨尿素，可在标准状况下，分解出22400m3NH3和11200m3CO2。

2008年8月，该断块的11口对应油井中，已有6口井见到明显效果，其总产量已由280t/d上升为680t/d，含水由80%下降为73%，措施有效期为5个月，累计增产原油2522吨。

后来，又对注气井1688井进行了注尿素矿场试验。该井于1983年3月完钻于奥8块的7#层，地层为含中粒砂的碎屑泥质砂岩，其黏土含量为5%-28%，地层的平均孔隙度为27.3%，渗透率为(0.5-0.7)×10-3μm2。其中原油为重油，密度为0.936g/cm3，黏度为450mPa·s。该井试验前，已注入16000m3蒸气。试验开始前，8

58、1645和1646井因组织和技术原因已关井，其中857井为观察井，连续3天量油、取水样和气样。7月18日开始向1686井注入温度为45℃的15m3尿素饱和溶液，因高温分解，这些尿素可在标准状况下，产生5600m3 CO2和11200m3NH3。在措施后的第一个月，对受效油井连续取样和量油3天，在以后的几个月内，每周取样和量油一次。注入尿素后有4口油井立即见效，其产量由200t/d增至720t/d，有效期为6个月，累计增产原油19155吨。此外，当时863和857井的动液面已上升至井口，并恢复了自喷，证明了见效更加显著。

根据以上的矿场试验结果，俄罗斯已在几个稠油油田推广应用这一综合处理工艺。共向37口井注蒸气井中注入了1000吨尿素，在2年的试验时间里，共增产原油32397吨，平均每井次处理的增油量为875.6吨，每井次处理的尿素消耗量为5-50吨。

若借鉴该项工艺，必须首先针对自己所经营管理的稠油油藏的类型、地质特征、地下动态、稠油密度、地层孔隙度、渗透率、钙泥质含量等进行室内和矿场试验，因地制宜地优选出适合自己稠油油田开采的综合增产处理工艺，以提高稠油油田的开发效果和采收率。

第二篇：煤矿开采方法

摘要:随着社会经济的发展，我国许多煤矿由于生产技术和生产设备的落后，及安全条件差而导致被关闭.所以，提高煤矿开采技术政策，使煤犷开采技术机械化以及提高生产设备，改进煤矿的开采方法和技术工艺对我国煤矿的开采起着重要意义.

关健词: 煤矿开采;开采工艺;开采方法;开采技术

第三篇：铜矿矿山开采方法

中国铜矿山开采主要是地下采矿和露天采矿。从目前开采的矿石量来看，地下采矿占44.6%，露天采矿占55.4%。

地下采矿，目前开采深度一般在300～800m，个别的达到1000m以上。其开拓方法，根据矿床的地形和矿体产状、规模和埋藏深度等，通常采用竖井开拓、平窿开拓、联合开拓和斜井等四种方法。主要矿山开拓方法：

中条山铜矿的胡家峪矿山南河沟坑口和桐木沟坑口均采用平窿、竖井联合开拓;篦子沟矿山669m标高以上为平窿溜井开拓，669m以下为平窿盲竖井开拓;铜矿峪矿山采用平窿、溜井、副竖井联合开拓。

铜陵地区铜矿的凤凰山采用单一混合竖井开拓;铜官山采用竖井、斜井、盲竖井和平窿开拓。大冶地区铜矿的铜录山Ⅲ、Ⅴ号矿体采用下盘中心竖井开拓;赤马山为平窿-竖井联合开拓;龙角山采用平窿与盲竖井开拓;丰岩穴采用下盘竖井和斜坡道开拓。

滇中地区铜矿，东川因民矿山采用平窿-竖井联合开拓，落雪矿山为平窿、溜井、辅助竖井开拓，滥泥坪矿山平窿、溜井、辅助斜井开拓。易门铜矿的狮山、凤山采用平窿-竖井联合开拓。牟定铜矿郝家河上部矿段用平窿盲斜井开拓，中部用箕斗斜井开拓。大姚铜矿的上部氧化带用平窿、溜井、辅助盲斜井联合开拓，下部硫化矿用箕斗竖井、溜井、石门、辅助盲斜井联合开拓。

江西东乡铜矿采用主副井和斜井联合开拓;武山铜矿中心式竖井开拓。

辽宁红透山铜矿坑口+250m标高以上用平硐开拓，+253m主平硐以下，采用上盘侧翼混合竖井开拓;华铜铜矿中心式竖井开拓;桓仁铜锌矿用平窿竖井开拓。河北寿王坟铜矿，上部，即零米中段(绝对标高500m)以上采用平窿溜井开拓，下部，即零米中段以下用平窿-竖井联合开拓。

露天开采比地下开采具有开采效率高、本钱低的优胜性，但矿床必需具备露天开采前提。目前，我国适合露天开采的铜矿床数目虽未几，但都是大型、特大型矿床。开拓方法主要是公路运输开拓和联合运输开拓。现在开拓最大的露天矿是江西德兴铜矿的铜厂矿床南山区，70年代已形成日产矿石1万t的规模，1989年已扩大成日产矿石能力3万t，第三期建设继承扩大开采能力，并建设北山采区。2000年将开发德兴矿田的另一个大型矿床富家坞矿区，届时德兴矿田将成为世界超大型露天铜矿之一。目前南山露天采场，采用汽车运输，横向采剥法。此外，露天开采矿山还有江西永平铜矿、广东石铜矿两个大型矿山。永平矿山采用开沟开拓，横向推进，石矿山在-44m以上采用汽车固定干线运输。

还有的矿床，先是露天采矿，后转入地下采矿。甘肃白银厂铜矿的折腰山、火焰山两矿区，等于这种开拓方式。1959年两个矿开始露天采矿，采用永久汽车路堑的布线方式上部回返，下部螺旋直进开拓。现露采已闭坑，转入地下开采深部矿体。

我国有色金属露天采矿技术装备和爆破技术取得了长足的提高。现在大中型露天矿的装备转向大型化、高速化发展，已达到国外露天矿的80年代装备水平。如研制成功的KY型和YZ型牙轮钻机，SQ型和KQG型高风压潜孔钻机，已实现产品系列化。国产的8～12m3电铲已填补了重型铲装设备的空缺。SH和CH型重型自卸式矿用汽车机能良好，电动轮汽车已批量出产。矿用新型火药、爆破器材和爆破技术发展迅速。多种适合露天矿不同类型功

课前提的非电导系统日臻完善。其中多项产品和技术已达到世界提高前辈水平，并已输出国外。

因为采矿技术提高和加强技术治理，使劳动出产率有了显著进步。如江西铜业公司露天矿全员劳动出产率80年代初1653[t/(人·a)]到90年代进步到8342t/(人·a)。广东石铜矿由80年代初2746t/(人·a)到90年代进步到4467t/(人·a)。矿产资源也得到有效的利用，采矿损失率、矿石贫化率也有显着的下降。采矿损失率从1990年的3.84%到1996年降到2.33%。

第四篇：采矿方法——VCR的开采

VCR法开采

摘要：本文着重探讨了用VCR法开采在经济上合理的最小矿块尺寸。1985年Homstake采矿公司开始一项用VCR法开采几个小矿块的计划。本文将研究这几个试验采场的设计计划。本文将研究着几个试验采场的设计参数、地压控制、布孔方式、二次爆破和出矿问题。与机械化分层充填采矿法和空场水平分层采矿法进行了成本和生产进度对比。

前言

1977年Homstake矿开始研究VCR 采矿法，到1983年此法已成为一种十分完整的采矿方法，其采矿量已占地下开采量的60%。已证明这种采矿方法开采方法开采倾角大于60°矿量超过5万吨的连续矿块是卓有成效的。此法的平均人.班劳动生产率为35吨，比空场水平分层充填采矿法高92%。

不适于用大规模采矿法的不连续矿体、小扁豆矿体和平伏矿体采用机械化水平分层充填法进行开采，平均劳动生产率可达29吨/人班。小量的低品位残矿用大规模采矿技术开采在经济上是不可行的，也难以支持机械化分层充填采矿法的采准工程。

由于这些原因，Homstake矿开始研究改进的大规模采矿法，以便在降低采矿成本的同时，提高生产效率和保证作业安全。为了尽量减少基本投资和加快生产进度，设计了一种大量减少采准工程的VCR法改型方案。这种改进后的方法称为小矿块垂直后退式采矿法(SB VCR)。

地质

Homstake 金矿位于南达科他州布莱克山边的里德。1876年以来一直在生产，现已开采到地表以下2140米水平。

矿山有三套前寒武纪变质沉积岩层。这些岩层是多褶皱的向斜和背斜构造，这些向斜和背斜向东南倾伏，倾伏角10°～90°，岩层向东北倾斜50°～80°。两套含矿主岩层为Poorman层( Fmf)和Ellison层(Ef)，前者为带状明显的千枚岩—片岩，后者为石英岩—千枚岩。含金层为Homstake层(Hf)，是—镁铁闪石片岩-菱镁铁矿片岩-绿泥片岩。今一般与砷黄铁矿、磁黄铁矿和绿泥石共生。矿体形态从板块到小的扁豆体群。

小矿块的VCR法开采工艺

设计

VCR采矿法乃是在采场上部进行切顶和在采场下部进行拉底的，在切顶空间向下部拉底空间钻凿大直径深孔开采矩形大矿块的采矿方法。根据其最初的概念，应当从下部拉底空间以水平分层逐层向上后退爆破这些大直径深孔，每次爆破后要放出的矿

石量应足以形成下一次爆破所需的补偿空间。从布置在下部拉底层的出矿巷道出矿。这些出矿巷道正交于下盘，并与运输平巷连通。设计参数包括：.矿体的倾伏角和倾角要大于60°，以使矿石能向下溜放到出矿巷道;为使炮孔倾斜最小，从切顶层到拉底层的距离应保持在46米以内;采场宽度和长度应决定于矿体边界和地压控制要求。

可根据金刚石钻探资料估算的地质矿量选择满足设计参数要求的可行的小矿块。本文提到的5个实际采场的估算矿量界于1.26～4.32万吨，金品位为6.5～4.3g/t。实验采场的尺寸为：切顶层到拉底层的高度为27～46米，长8～52米，宽3～46米。

因为小尺寸试验采场负担不了很高的采准费用，而金刚石钻探资料有很有限。因此，从其它方面补充资料十分重要。42SA-9L-4700水平的综合资料最全面。此采场的资料来自3个金刚石探矿孔、拉底层顶板采样、切顶层的绘图和从一个穿过矿体的钻孔继续钻孔的几个深孔。42SA-9L-4700采场是5个实例中最小的一个采场，采用了金品位为4.5g/t的金矿石1.47万吨。底盘向东南倾斜69°，这一倾角是在为克服自然安息角所要求的最小值60°的范围以内。

最大限度的减小贫化对于开采小矿块的经济合理值是最为重要的。用潜孔钻机钻凿采矿深孔的偏斜可达4.5米，当小矿块的宽度只有5米时，这可能会使贫化率达到100%。为了解决这个问题，可用测绳标绘炮孔，如有必要可补钻一些炮孔。为了确定小矿块的边界参数，采用干式钻进采样器集中最有成效。如果在采场端部炮孔中采集的式样是废石，则不必再钻进该排的其余炮孔和不爆破废石中钻进的炮孔。根据小矿块的综合资料。这种采矿方法的平均贫化率为44%，而大矿块VCR法的贫化率为25%，机械化水平分层充填法的贫化率为15%，空场分层充填采矿法为10%。由于贫化率很大，所以控制炮孔偏斜和采用边界炮孔的干式采样边界炮孔的干式采样对于品位控制具有重要意义。

岩层控制

因为小矿块往往是孤立的和要求较小的拉底和切顶空间，所以用锚杆和金属网常常就足以控制住岩层。一般就无需要采用大矿块所用的那种长12~18米的锚索支护上盘。

在机械化水平分层充填法或空场水平分层充填法中，每一分层都有岩层控制问题，而在VCR法中只需控制切顶层和拉底层以及出矿巷道。在5个试验采场中有3个采场不要求使用长锚索。40-41SB-17L-4700和42-43SB-17L-4700两采场是例外的，其切顶层的尺寸分别为43*21米和43*26米，都要从切顶层沿上盘用长锚索支护。在42-43SB采场切顶层留了6*12米的稳固的矿柱。在任何试验采场中上盘都未发生明显的冒落。用VCR法开采小矿块时岩层支护量最少，这在降低成本和节省时间方面具有明显的优点。

凿岩参数和爆破

在VCR法采场中钻进了圈边孔、贯通孔和扇形孔。平行于矿体上盘或者恰在矿体上盘内侧钻凿圈边孔，利用这些平行孔沿上盘进行光面爆破，可使上盘的冒落和贫化最少。贯通孔则是一直钻通到采场拉底空间的深孔。

凿岩爆破结果表明，贯通孔少于3个的那些排深孔出现一些困难。尤其是42-43SB采场的东南端的几排深孔只有2个或3个贯通孔。所遇到的问题包括深孔堵塞，爆破时在切顶产生飞石和孔口脱落。为解决这些问题所占用的时间影响了出矿效率，并增加了每吨矿石的工时数。有3个或3个以上贯通孔的那些爆破都很成功。扇形孔可以钻到下盘内，这样可以提供钻凿深孔和爆破拉底空间下部或以外矿石的方法。只在采场下盘侧钻凿扇形孔，这些深孔可能爆下或者超爆的岩石将存留在下盘，而不会造成贫化。

在大矿块的VCR法开采中已证明是成本低的大爆破，应用于小矿快的VCR法开采也会降低成本。为了进行大爆破，可用普通的垂直后退式开采法以3米的水平分层采下采场体积的三分之以。最后，利用孔外和孔内延期爆破方式采下采场的其余部分。为避免地表和周围的结构物，每段延期的 最大炸药量为230千克。

最初就已确定，最有的孔网尺寸为排距2.5米和间距2.5米。首先已成功地将孔网尺寸加大到3米排距。后来，再40-41SB采场将间距和排距加大到3*3米，有进一步降低了凿岩和炸药成本。用普通的3米水平分层的垂直后退式回采工艺开采了这个采场三分之一的体积，用大爆破爆下了三分之二的采场。结果，爆破成本较低，矿石的破碎质量均一，贫化率最低，而且未破坏出矿巷道或运输巷道。

二次爆破

在小矿块VCR法采场的整个出矿期间，间断性的需要进行大块的二次爆破。当大块堵塞出矿口时，常在矿堆内侧装药进行爆破处理大块。有时在出矿巷道内用凿岩和装药爆破法破碎大块。为使操作工处于安全地点作业，设计了一种遥控的凿装机在堵塞出矿口的大块上钻凿二次爆破孔。这种凿装机利用安装在链式推进器导轨上的I-R300型凿岩机，在铲运机铲斗上接装这种导轨很方便操作工可在铲运机的后面进行遥控控制。有些大块可从出矿口移开，但不能铲装到矿车内时，则可放到运输平巷的旁边或者放在相临是出矿巷道内，待作业班将要结束时进行凿岩和爆破。

出矿

VCR采矿法采用的出矿设备包括电动和柴油驱动的2.5、1.5和0.75立方米的铲运机机Atlas Copco Cavo320型装载机。除了这些出矿设备外，小矿块VCR法采场中也试验了Eimco21型履带式装载机。试验这种装载机是因为其基本投资低。Cavo装

载机和履带式装载机不需专用的带封闭式防火门的车库，而柴油驱动的铲运机就需要这项额外的费用。在大型VCR法采场中或者在斜坡道和运输平巷可以连通多个采场的区段，使用柴油铲运机最为有效。在这种连通的区段，可有几台铲运机分摊一个共用车库的费用。对于孤立的小矿块VCR法采场来说，Cavo320型装载机是最好的可选用的出矿设备。用这种装载机出矿很有节奏，月平均出矿能力为3000吨，如果小矿块VCR法采场需要再提高出矿效率，则可达到3350吨。

为使Cavo320型装载机的工作更有效，提高了一种特别设计，要求与运输平巷正交掘进7.5米长的出矿巷道，这种7.5米长的出矿巷道比铲运机所要求的12米长的出矿巷道短，从而减少了费用，并且在实践中已证明这样长的出矿巷道是安全有效的。在运输平巷安装一台轻便绞车，可由Cavo装载机司机装满和调运一定数量的矿车，而不需要由司机操作，这可在出矿和装车期间内减少人力。

在小矿块VCR法采场中用Eimco21型履带式装载机出矿效率太低，月出矿能力只有1600吨，远远低于3000吨/月的要求。3000吨/月这一数字是以每月21班，每天每班、每天两人的33.5吨/人班劳动生产率为基础的。

生产进度比

虽然生产班组的经验和岩层条件对任何采矿方法的生产速度或月采矿量有很大影响，但为了进行对比评价，取用了小矿块VCR法采场开采结果的平均值和全矿机械化水平分层充填法和空场水平分层充填法的平均值。

如果矿体条件全都满足小矿块VCR法开采的要求，矿量不到5万吨，矿体倾角和倾伏角大于60°金品位高于3.5克/吨，则也可考虑用机械化水平分层充填法和空场水平分层充填法进行评价。

用机械化水平分层充填法时，如果采场高度达到46米，则要求掘进长300米的坡度为18的斜坡道。要从这条斜坡道，对每一回采分层进行采样、凿岩、爆破、安装锚杆和出矿，人班劳动生产率可达29.3.吨。假如一4人工作队开采一个分层要4周时间，则每一分层应采下矿石2500吨。这可能要求采场矿量至少要有3.75万吨。因此，在偏远孤立区段，矿量不到3.75万吨的采场不能保证每一分层有足够的矿量使四人工作队的人班劳动生产率达到29.3吨的要求。

空场水平分层充填法采矿一开始就要求掘进天井和漏口作通路并掘进矿石溜子。每一分层从此天井进行采样、凿岩、爆破、安装锚杆、出矿、水砂充填准备和水砂充填。为使此法的平均工效达到18.4吨，每一分层要有矿量2300吨。如果有15个分层，则每个采场的总矿量应为3.5万吨。如果采场矿量为5万吨和利用三中采矿方法的平均工效值，则可举例说明用这三种采矿方法时采场的开采时间差。小矿块VCR法要用17.8个月，机械化水平分层充填法可能要用20.3个月，空场水平分层充填法要用32.2个月。

成本对比

在成本对比中，以小矿块VCR法采场的实际成本与机械化水平分层充填法和空场水平分层充填法的标准采准费用和每吨矿石的平均成本对比。

对比小矿块VCR法、机械化水平充填法和空场水平分层充填法的5个试验采场中每个采场的净现值(15%)和现金流动-投资返本贴现率表明，在5例中有4例小矿块VCR法采矿可能是最有利可图的方案。42SA采场用机械化水平分层充填法时可能比较有利。但是，不能得到所需要的柴油铲运机，因为这种铲运机限制在小矿块VCR法和空场水平分层充填法使用。空场水平分层充填法可能有负的净现值，因此，最好选用小矿块VCR法。

43-44PH采场的情况表明，采用任何一种方法都可能出现负的净现值，但只要小矿块VCR法可能提供正的净现金流动。在此采场的下部15米钻凿了环形孔，后来在小矿块VCR法采场中取消了这种采准方法。

其余的三个小矿块VCR法采场为15%的正现值和100%、137%及441%的现金流动-投资返本贴现率。结果表明，在矿体条件适合的情况下，小矿块VCR法是有利可图的方法。

结论

小矿块VCR法试验计划为利用已改进的方法评价矿量不到5万吨的矿体提供了有用的资料。但是，在现有的几种采矿方法中，小矿块VCR法的贫化率最高。因此，控制炮孔偏斜和使用干式凿岩采样器对于这种方法是至关重要的。与其它方法相比，此方法所需的岩层控制工程最少。切顶层用锚杆和金属网支护常常就够了。

为了进行有效的爆破，建议至少要用3个贯通孔。为了降低贫化，边孔必须平行于上盘布置。小矿块VCR法采场的大爆破可降低成本和减少贫化。对于那些孤立的采场，由于出矿设备只能为该采场服务，所以Atlas Copco Cavo320型装载机可能是最适用的设备。Cavo装载机可以满足适应劳动生产率要求的最小出矿速度。采用Cavo装载机也可以避免再掘进车库和油库，而用铲运机时则要掘进这两种硐室。

如果采场矿量不到3.75万吨时，对于孤立的矿体用小矿块VCR法似乎比用机械化分层充填法在经济上更可行，若采场矿量不到3.5万吨，则小矿块VCR法可能比空场水平充填法更合适。

第五篇：煤矿开采技术方法的运用

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煤矿开采技术方法的运用

煤矿开采技术方法的运用

摘要:煤矿是我国当前社会经济领域发展的主要能源之一，各个行业与领域对于煤矿资源的需求量极大，需要加大对于煤矿的开采力度，来满足用户对于煤矿资源的需求。同时，煤矿资源也有着极为巨大的经济价值以及利用价值，值得重视。本文即依据这一实际情况，以煤矿开采技术方法的运用作为研究中心，首先论证了煤矿开采技术的重要价值，进而简要分析了我国当前煤矿开采技术领域的发展现状，最后详细阐述了煤矿开采技术方法的运用途径，望能够引起各方关注与重视。

关键词:煤矿开采;技术;价值;现状;运用

中图分类号：TD82文献标识码：A

在当前经济社会的发展过程当中，为了能够实现发展的可持续性目标，解决在能源供应方面的问题是重中之重。特别是对于煤矿资源而言，其作为工业化生产活动实施的物质基础，更是需要各方加大对于开采挖掘技术的研究。在煤矿开采作业的实施过程当中，各个开采作业环节的发展与变革很大程度上来说需要依赖于对煤矿开采技术方法的发展。现代意义上的煤矿开采工艺发展逐步向着高产、高效、安全、可靠的方向迈进。为了能够实现对现阶段煤矿开采工艺技术的发展、优化、乃至完善，最主要的方法就在于：加大对于煤矿开采技术方法与现代化高新技术的融合，使采煤设备能够更加的高效、智能，开采技术能够更具针对性特色。本文即主要围绕煤矿开采技术方法的运用这一中心问题展开分析与探讨。

1 煤矿开采技术的重要价值

我国对经济政策进行了数次调整与优化，各个行业与领域开始将对自然资源的开发、利用作为重点关注对象之一。在我国现阶段已探明的煤矿资源当中，绝大部分资源被应用于燃烧原料，以此种方式来满足各个行业对于能源的需求。特别是对于电力行业而言，煤矿作为能源燃烧，支持设备的稳定运行，已成为煤矿资源的主要应用价值所

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在。然而，需要注意的问题是：我国尽管现阶段在煤矿资源的占有量方面比较的丰富，但仍然存在资源有限，不可再生的客观问题，若煤矿资源利用率长期处于较低的水平，将使得整个煤矿开采行业效益逐步降低。在这样一种发展背景下，通过对煤矿开采技术的深入研究，不单单能够促使煤矿开采过程中的安全水平得到巩固与强化，更能够借助于对智能化控制系统、以及多功能设备的综合应用，达到合理化、规范化整个煤矿开采作业流程的目的。而从宏观发展的角度上来说，以现代化的煤矿开采技术方法为带动，能够使产业结构得到优化升级，煤矿产量实现大幅度的提升，最终助力于整个煤矿产业发展水平的优化、完善。

2 我国煤矿开采技术的发展现状

据近年来的统计资料数据显示，我国当前煤矿企业已经基本上实现了生产开采作业的自动化，部分企业构建了具有煤矿开采作业针对性的机械化模式、计算机技术、网络技术、以及信息技术被广泛应用于煤矿开采实践当中，使得开采作业的安全性有所保障，降低了开采期间的能源损失问题。同时，由于我国大量的煤矿资源所处的地质条件以及环境特征比较复杂，因而也积极展开对针对性煤矿开采技术的应用。包括海洋采矿技术、以及物理化学采矿技术被广泛应用，同时也配备了与之相对应的开采设备作为支持，实现了设备操作的自动化。

3 煤矿开采技术方法的运用途径

1)针对不同煤层煤质，运用不同的开采技术与方法：针对我国在现阶段已探明煤炭当中广泛存在的浅埋煤层、硬顶板、硬煤层、以及倾斜煤层而言，在应用煤矿开采技术与方法的过程当中需要体现一定的针对性特征，以确保开采技术能够与煤层实际特征充分契合，确保开采作业的实施质量。在其中，主要归纳了以下几个方面的技术要点：(1)硬顶板控制技术：此项开采技术是一项立足于对低压水平较小，且埋深深度较浅硬顶板、厚顶板煤层的开采控制技术。该项技术的核心在于：通过面向岩层结构实施倾斜深孔爆破技术、或者是定向水力压裂技术的方式，对顶板进行及时的处理，确保这部分较浅硬顶板、厚顶板能够在既定的时间范围内达到冒落的标准，从而确保顶板

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煤层回收率的额可靠性。与此同时，由于基本顶能够按照一定的步距进行跨落，因此还对于提高综采工作面的安全性而言有重要的价值;(2)硬厚顶煤控制技术：此项开采技术是一项立足于对支撑压力水平较低，埋深深度较浅硬质顶煤的开采控制技术。此项技术的核心在于：通过对高压注水压裂技术、以及深孔预爆破技术的综合应用，确保顶煤媒体能够满足“随采随冒”开采标准，避免顶煤回收率过低导致开采不彻底的问题产生;(3)综放开采成套设备配套技术：此项技术是一项立足于对冒放性水平较差顶煤的破碎以及顶板控制技术。通过与液压支架设备的综合应用，使得回采工艺能够得到显著的提升，避免放煤时间过长，同时可提高综采工作面的推进水平。同时，综合对煤巷锚杆支护技术(可满足宽度在5.0~5.5 m以内宽度煤巷工作面的应用需求)的实践，还能够确保综采工作面配套设备运行效率得到有效的提升;(4)倾斜煤层长壁开采技术：针对不同厚度的倾斜煤层而言，在煤矿开采技术方法的应用方面还存在一定的差异性。以厚煤层为例，研究的重点表现在对连杆变形的加固，以及对支架结构强度的改善方面，在一次全采后大采高长壁综采技术的实践方面，重视对顶梁焊缝质量的控制，以及对支架防滑控制技术的研究，提高其高产高效的水平。而以薄煤层为例，研究的重点在体现在对刨煤机大功率、小体积的研究，以及对长壁开采技术的研发这两个方面。两者相互配套，依赖于对综采液压支架的研发与应用，提高长壁开采的综合质量与水平。

2)针对深矿井的开采技术方法：在对深部矿井煤矿资源进行开采的过程当中，技术研究的重点主要体现在以下几个方面：对煤层开采所对应矿压的合理控制;对冲击地压现象的防治措施;对综采工作面瓦斯危害的控制技术;对合理井巷布置方案的设计技术。为了满足以上研究要求，就需要进一步展开对深部矿井围岩结构组成、状态、应力场分布情况的研究，对深部矿井所处开采环境条件及变化趋势的研究，对深部矿井冲击地压防治及其监控技术的研究，对瓦斯浓度预测、监测、以及自动报警技术的研究工作。

3)绿色性开采技术方法：绿色性煤矿开采技术方法研究的核心目标在于，促使当前的煤矿开采方法以及开采布置进一步的完善，尽

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量避免煤矿开采对环境产生不良的影响，达到实现开采效益最大化发展目标的目的。研究的重点应当集中在对煤矿开采技术评价系统、以及复杂地质条件下煤矿巷道布置方案评价系统分析这两个方面当中。以上述问题为切入点展开研究，有助于工作人员将煤层巷道所依赖的地质条件、煤矿开采技术方法、以及煤矿开采布置方案充分结合在一起，促进其和谐共存。在此基础之上，还可以通过对煤矿巷道部署方案的优化拓展，使巷道布置更加的简化，配合对集中开拓单一煤层的应用，在提高煤矿巷道开采质量的同时，对出矸率进行有效的控制。开采过程当中所产生的矸石能够作为填充材料，对综采工作面进行恢复，具有了简化生产系统、以及绿色环保，控制污染的综合优势。

4 结束语

在现阶段的发展过程当中，煤矿开采作业已经深入至包括电能、热能在内的多个方面领域当中，开采作业需要以大量的现代化科学基础作为支持。一方面，确保煤矿资源开采效率的稳步提升，另一方面，避免因煤矿资源开采而带来的生态环境恶化问题，以上两个方面的问题是现阶段在煤矿开采技术方法应用中需要重点关注的。总而言之，本文在简要概括煤矿开采技术研究重要价值以及我国当前煤矿开采技术发展现状的基础之上，重点从针对不同煤层煤质，运用不同的开采技术与方法、针对深矿井的开采技术方法、以及绿色性开采技术方法这三个方面入手，论述了煤矿开采技术方法的运用途径，望能够引起各方人员的特别关注。

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