煤矿采掘中的采矿工艺与方法分析

2022-10-02

一、前言

煤矿的开采技术对煤矿的开采有着非常直接的影响作用, 采矿工艺的提高对于采矿难度来说也是非常重要的, 它不仅影响着开采资源的最大化, 还关系到开采过程中的安全性问题和效率性问题。因此, 改进和提高开采煤矿的技术, 在煤矿开采中起到了决定性的作用, 不仅能够降低开采过程中各类问题引起的严重后果, 还能使开采煤矿时的生产效率增大、节省开采时间, 使得开采效率最大化。

二、开采工艺

1. 井下采煤

井下采煤, 是指对于倾斜角10°以上的每层进行分水平开采, 每一个水平又分为几个部分来开采, 首先在第一水平进行依次开采各区的煤矿, 开采完之后又转至下一个开采水平。按照落煤技术, 从宏观上来看分为旱采和水采两种, 而我国的水采矿井占有量非常低, 多为旱采矿井, 故旱采技术较为多用。

2. 露天采煤

露天开采, 是将煤层上覆盖着的岩石或者其他覆盖物移除, 使煤层外露, 其中, 移除的过程称为剥离, 采出煤矿的过程称为采煤。露天煤矿的生产空间是不受限制的, 矿山规模大, 效率较高而且成本较低, 但缺点就是它要占用大量的土地, 容易对环境造成污染, 因此, 在露天开采时一定要严加控制, 以避免严重的环境污染。

3. 急倾斜煤层采煤

可能对于很多人来说, 急倾斜煤层开采是相当的陌生。急倾斜煤层采煤, 是指地下或露天开采时倾斜角在45°以上的煤层。由于急倾斜煤层采煤的倾斜角过大, 所以在开采时缺点表现为安全性差、操作困难、支架稳定性差, 很难实现机械化的采煤方式, 因此, 应该避免人为的划分采取边界, 适当加大采取的走向长度, 加大阶段垂高。

三、采矿方法分析

1. 煤矿开采的设计原则主要有以下几点:

(1) 开采时影响的特征及程度。开采时, 煤矿开采的方法可能影响到地表的移动甚至是变形, 因此在设计方法的时候就必须考虑到这个因素。

(2) 优化采区、工作面设计。大力推广无煤柱开采技术, 取消采区上、下煤柱和工作面区段煤柱, 减少煤柱损失煤量, 使采区煤炭回收率达到90%。推行煤巷锚杆支护, 加强矿区观测, 采用动态信息法进行锚杆支护设计, 优化巷道支护参数, 采用小煤柱沿空送巷, 使工作面区段煤柱由20m减少到现在的5-8m, 降低采区的区段煤柱损失。对综放工作面沿空留巷进行工业性实验, 进一步减少区段煤柱损失。

(3) 以安全、经济、环保为原则, 不能以经济利益为最终目的, 还要估计工人的人身安全和避免环境被破坏。

2. 开采方法

(1) 倾斜长壁采煤法

倾斜长壁采煤法在矿井允许的条件下有一个极大的优点就是矿井不用设置上山或者下山的巷道, 这样做不仅可以节约成本, 还可以缩短工期使其能够较早的投入运营中。除此之外, 倾斜长壁采煤法还有其他许多的优点。倾斜长壁采煤法在对煤矿当中的排水问题也非常有好处, 因为它是倾斜角, 因此不会形成积水状况, 与此同时, 工作环境也得到了大幅度提高。不仅如此, 它还有利于巷道支护, 在它倾斜角的作用下, 巷道顶板的岩层会向采区产生分力, 对该岩层产生了分力作用, 增加了顶板支护的作用。

(2) 走向长壁采煤法

走向长壁采煤法是一种非常常见的开采方式, 根据它对机械化不同的应用程度来划分, 可将其分为三种, 分别是爆破采煤法、普通机械化采煤法、综合机械化采煤法。

首先, 爆破采煤法, 它是一种历史较为久远的开采方式。在我国煤矿行业起步之初被广泛采用, 在现代某些情况下也会使用。这种方法的工艺流程为打眼、放炮、人工装煤、人工或者机器运煤。目前, 爆破采煤法的工作环境相比以前好了汗多, 工作人员的安全性问题也得到了保障, 再加上配合了一些现代化的机械设备, 不仅使得开采效率高了, 也使开采人员的工作力度减少了。

其次, 普通机械化采煤法, 就是我们经常说的普采法, 它是在爆破采煤法的基础上, 提高了采煤时的机械化程度, 大大减少了采煤人员的劳动力度, 但它在运煤和顶板支护的工艺上依然采取传统的运煤方式以及顶板支护的支护方法。

最后, 综合机械化采煤法, 光看方法名我们就能知道这是一种综合的方法, 对采煤工艺的各个环节有了全面的改革, 是目前为止, 我国采煤方法中运用机械化最多、最为先进的一种采煤方式。它运用机械顶替人工采煤, 在安全性、效率性、稳定性上都有很强悍的优越性, 使我国在采煤工艺上实现了较大程度的机械化和自动化。

3. 采煤技术研究

(1) 爆破采煤技术

从大的层面上讲, 爆破采煤技术的有点很多, 它不仅能够降低成本, 重要的是它只需要很简单的技术水平。据我国相关规定, 只有煤层难以使用机械开采时才可以使用爆破开采。所以, 爆破开采技术在我国一般只被应用于那些架构非常复杂的煤层开采。

(2) 普通机械采煤技术

普通机械采煤技术较先前的爆破采煤技术已经有了很大的进步, 在机械化水平的运用上也已经有了很大的提高, 但这种技术采用的一般是较小型的机器, 价格也较为便宜, 因此, 普通机械采煤技术一般较多应用于小型煤矿的开采。另一方面而言, 虽然这种技术的推进距离短, 但在小型的地质构造中应用起来却有很大的优势, 这也是小型煤矿中该方法被广泛采用的原因。还有一个重要的方面就是这种技术对工作人员的技术要求不高, 而且操作简单, 工作人员能够快速上手并且掌握好这门技术。

(3) 综合机械采煤技术

综合机械采煤技术是当代发展中水平最高的采煤技术。它的机械化水平非常高, 因此也具有很高的生产效率和安全稳定性。但是, 由于它高昂的价格, 因此一般只应用于大型煤矿的生产开发中。

结束语

开采煤矿方法技术的提高对煤矿行业来说还有待继续研究。在实际的开采过程中, 对于煤矿开采方法和技术的选择, 必须结合着开采点的实际情况, 综合考虑各方面的相关因素, 因地制宜, 以达到最佳开采状态。在科学技术不断进步的今天, 煤矿的数量越来越少, 而我们的开采技术却是可以逐步提高的, 因此, 对于进一步提高煤矿的开采技术是当下的一个紧急情况, 还需要我们不断的去研究。

摘要：现今, 我国的发展飞速, 不断迈开时代的步伐, 在煤矿开采方面, 我国的开采技术也在不断的进步和完善过程中。煤矿产业, 为我国的高速经济增长起到了很大的作用, 而且, 煤矿的开采技术在各个国家之间也是一个高热点的话题, 不断提高开采技术成为了一个重要的值得讨论的问题。基于传统的开采工艺之上, 现代化的开采有了更进一步的提升, 多样化、安全性高的采煤方法已经出现在了大众的事业当中。本文就煤矿采掘中的采矿工艺于方法进行分析。

关键词：煤矿,采矿工艺,采矿方法,技术