煤矿采煤工艺技术优化研究.pdf

当代化工研究 Modern Chemical Research120 工艺与设备 2020 ・ 15 煤矿采煤工艺技术优化研究 *褚建于 西山煤电西曲矿山西030200 摘耍煤矿采煤技术在开采煤矿的过程中有非常重要餉作用，它直接影响煤矿餉采煤效率，同时也决定着煤炭资源能否高效的利用.现 如今，我国的经济和社会发展快速，传统的煤矿开采技术已经不能满足社会发展的需求，我国的煤矿企业不断引进先进的开釆煤矿技术， 使采煤效率逐步提高.而目前我国重要餉开采技术有炮采、普采、综采等，每一种采煤技术都有其各自餉特点，适用于各种情况下的采煤 环境.不过煤矿的开采技术和工艺不是固定不变的，不同的煤矿环境需要的开采技术是不一样的，都要保证开釆煤矿的高效率和高安全 性.本文介绍了几种不同的采煤工艺，重点研究了煤矿开采工艺的技术优化. 关键词采煤工艺；技术选择；技术优化 中BS分类号T 文献标识码A Research on Optimization of Coal Mining Technology in Coal Mine Ch u Jia n yu Xish a n Co a l a n d El ec t r ic it y Xiq u Min e, Sh a n xi, 030200 Abstract Coal mining technology plays a very important role in the process of coal mining. It directly affects the coal mining efficiency of coal mines, and also determines whether coal resources can be used efficiently. Nowadays, the economy and society in China are developing rapidly, and the traditional coal mining technology can no longer meet the needs of social development. The coal mining enterprises in China have continuously introduced advanced coal mining technology, which has gradually improved coal mining efficiency. At present, the important mining technologies in China include blasting mining, general mining, Jully mechanized mining, etc. Each coal mining technology has its own characteristics and is suitable for the coal mining environment under various conditions. However, the mining technology and process of coal mine are not fixed, and the coal mining technologies required by different coal mine environments are also different, so it is necessary to ensure the high efficiency and high safety of mining coal mine. This paper introduces several different coal mining technologies, andfocuses on the technical optimization of coal mining technologies. Key words coal mining technology technology choicetechnical optimization 我国的经济和社会发展的越来越快，科学技术也不断 发展，以前传统的旧的煤矿开采技术已经不能满足我国煤炭 企业的发展需求，要积极引进先进的高科技的釆煤技术，让 我国的煤炭企业不断提高煤矿开采工艺，提高煤矿的开采效 率，适应我国经济的快速发展，紧跟时代的潮流，走现代化 的发展道路。不过，我国煤炭企业要清楚的知道，现在我国 的煤矿开采技术和工艺在很多方面还有不足之处，和发达国 家的技术水平有一些差距。而我国经济的不断发展给煤矿企 业在采煤方面给与了大量的资金投入，伴随着人们生活水平 的提高，对煤炭的需求量逐渐增加，给煤矿企业带来了巨大 的发展空间，煤矿企业不断扩大市场。为了增加煤炭的经济 效益，煤矿企业积极占领更多的煤炭市场，不断引进高科技 和改进自己的煤矿开采技术，在很大程度上提高了煤炭资源 的利用率。在开采煤矿的过程中，要根据当地的地理环境和 实际情况高效合理的进行开采，以确保煤矿开釆安全稳定的 进行，使煤矿开采的效率达到最大化。 1. 煤矿开采的工艺选择 在进行煤矿开采的过程中，一般情况下会产生大量的污 染物，这些污染物会严重污染当地的生态系统，所以，在采 煤过程中要不断改进煤矿的开采技术和开采工艺，高效利用 当地的煤炭资源，这样才能尽可能的减少环境污染。 ⑴综釆工艺的适用条件 煤炭的综合开釆工艺有很多的优点，不过综合采煤的 过程中也有一些局限性，优点是煤矿企业的综合采煤技术对 煤炭资源的利用率非常高，还可以保证采煤工作人员的自身 安全，使煤矿企业的综合开采技术很好的适应当今的管理模 式，同时也有一些不合适的地方，目前这种综合采煤方式只 适合开采一些比较简单的结构单一的煤矿，并且在煤矿的开 采过程中会有非常高的成本。 ⑵ 普釆工艺的适用条件 普采工艺与综采工艺完全相反，在煤炭的开采过程中 利用普采工艺进行施工产生的费用相对于综合开采工艺比较 低，但是综采工艺比普采工艺对煤炭资源的利用程度高。在 一些地质条件复杂、地质结构不稳固并且地质结构非常容易 变形的煤矿，一般都采用这个普采技术，因为普采技术的稳 定性很好，可以更好的去适应当地地质结构的变化，于此同 时，普采工艺的操作过程比较简单，在进行煤炭开采时可以 自由移动工作的地面，煤炭开采的工作人员适应性比较强， 对技术的要求比较低，工作人员更容易进行技术操作，而且 在煤炭的采煤过程中方便管理。 ⑶ 炮采工艺的适用条件 利用炮采技术进行煤炭的开采操作极其简单，适用性比 较广，在采煤实施过程中产生的费用比较低，不过，炮采工 艺的适用条件是普遍比较狭小的，我国对利用炮采技术进行 开采煤矿有一个非常明确的要求，不能随意使用炮采工艺， 在一些危险系数较高、开釆煤矿的环境条件较恶劣、不能使 用机器开采煤矿的部分矿井才可以选择炮采工艺。炮采工艺 的限制条件范围很广，同时利用炮采工艺进行煤矿开采的生 产效率很低，对煤矿资源的利用程度不高。 2.选择煤矿开采技术基本准则 当代化工研究 Modern Chemical Research2020 15 工艺与设备 煤炭企业在选择相应的煤矿开采方法时，需要充分考 虑两个技术的基本原则第一个技术原则，关于开采煤矿过 程中产生的影响特征和影响程度。根据这些研究结论可以了 解，一些地质表面的不断移动和移动产生的变形，这两种重 要的表现特征就是受采动的影响，在设计研究关于地下开采 煤矿时，要高度重视和全面考虑地表的移动和产生的相应变 形，还有这两种特征所要达到的具体程度。有一些埋藏较浅 的地下煤矿、倾斜度较大的煤层、“上三带”的相关特征等 也要给与关注和充分的考虑；第二个技术原则，关于煤矿资 源的回釆率。必须有效降低采动产生的不良影响，保证煤矿 开采过程的安全性，使采煤工作顺利进行，在进行煤矿的开 采过程中，要积极采纳和实施有效降低煤炭回采率的重要基 本准则。如何高效率的解决和处理煤炭资源的回采率，这是 进行地下开采煤矿时选择采煤方式的一个非常重要和关键的 技术准则。 3.优化煤矿采煤技术的分析 ⑴离层注浆采煤技术 目前很多的煤矿企业使用一种新型的方法就是离层注 浆，这种方法最主要的目标就是用来控制和减少地面沉陷。 那些煤矿结构合适、离层带选择的存在位置比较准确、相关 的工作面能够促进离层带的发生、一些动态的规律可以熟练 掌握等，达到这些要求的煤矿，可以使用离层注浆就可以有 非常好的工作效果。应用这种方法的目的是可以高效的掌控 覆岩的下沉，进而能够控制地表的部分沉降。离层注浆采煤 技术的主要施工过程是在地面向准备要进行开采的煤矿区 域上方的覆岩层开始打钻，然后从己经打好的钻孔中运用高 压的方法注入一些填充液体。在钻孔中填充液体材料有两个 作用第一，用填充材料填充离层空间，可以更好的控制覆 岩层的有效下沉；第二，用液体材料进行填充离层空间，如 果出现脱水的情况，可以逐渐形成一些类似于岩石的有很强 硬度的填充材料，来有效支撑其上覆岩体。这种离层注浆采 煤技术有非常多的优势，此种采煤工艺和直接向采空区域上 方进行填充是完全不同的，因为这种离层注浆开采工艺的施 工过程不是在井下进行操作的，不妨碍正在施工的生产过 程，并且这种方法的使用设备投资比较少，更方便进行施工 操作，所以使用离层注浆采煤技术有非常显著的填充效果， 可以使煤炭有较高的回收率。在采煤过程中合理的运用离层 注浆技术，更好的创造注浆离层的存在方式，极好的控制相 应采空区的划分尺寸，使其不被过度开采。 ⑵条带开采工艺 这种煤炭开采的方法比较具有特殊性，此方法的操作有 两个方面第一，把所要开采的部分煤层进行划分，让开采 的煤层成为有规则的条带状；第二，在划分成有规律的条带 状煤层以后，如果把具有确定宽度a的条带状煤层进行开采 之后，就会留下一条具有宽度b的相应的条带状煤层，这个 条状带煤层留下来的一些煤柱可以很好的支撑其上覆岩层的 煤炭重量，开采煤矿时无论使地表发生变形还是移动，都不 会给地表带来太大的不好影响。 为了更好的选择条带工艺进行煤矿开采，需要满足一些 条件。必须具备很好的强度和超强的稳定性，对一些上覆岩 层要有足够多的时间来支撑，并且要有较好的支撑能力，留 下来的条状带煤层在釆煤的施工过程中需要满足这些方面的 条件。只有合理的按照这些方法进行开采煤矿，才可以最大 限度的降低地表的移动和产生相应的变形；对于如何划分煤 矿开采条带的宽度，需要合理控制划分尺寸，不能出现波浪 状的地表下沉，不能使地表的下沉特别明显，以出现缓慢稳 定的单一的地表下沉是最佳的划分尺寸。确定划分条状带的 宽度的方法先设计好条状带的采出宽度，可以通过一些模 拟的实验来确定，还可以结合一些国内外的先进的成功方法 来有效确定条状带的宽度，一般情况下这个宽度是煤层宽度 的四分之一到八分之一，这个宽度是最合适的。 3优化釆煤工艺机械化 现如今，我国经济快速发展，科技水平和机械设备的生 产力也相应提高，我国煤矿企业在采煤过程中积极引进大量 的高科技的采煤设备，广泛的使用在煤矿开采的过程中，大 大提高了煤矿企业的使用设备水平，保证我国煤矿企业的快 速发展。于此同时，煤矿企业在开釆煤矿时大量使用机械化 设备，可以有很多的开采优势，可以大量增加煤矿开采的工 作面积，还可以扩大煤矿开采的范围，减少巷道内的结构布 置比例，积极建造大容量的煤矿仓库。 ⑷填充釆煤工艺 填充采煤工艺在煤矿的开采过程中应用的比较广泛，这 种采煤工艺最重要的优点就是方便取材，可以降低资金投入， 提高煤矿企业的经济利益。在煤矿企业进行采煤工作时，根据 矿区的地理条件和实际的地质情况，选择合适的煤矿资源，高 效利用当地的煤炭资源，合理回填挖空的区域，可以在一定程 度上减少开采煤矿的资金投入，还可以很好的保护当地煤矿地 区的自然环境，提高煤矿在采煤工作过程中的经济效益和工作 效率。除此以外，煤矿企业在采煤过程中，合理的选择填充采 煤工艺，大大提高煤炭开采工作中的采煤回收率，保证煤矿开 采工作人员的人身安全和财产安全。 ⑸倾斜长臂协调釆煤工艺 煤矿企业在采煤的施工过程中，有些煤矿的开采区会有 一些复杂的煤炭结构，这样的情况会给开采工作造成很多不 便。有关这种开采结构，煤矿企业在保证煤炭资源的开采效 率的采煤工作人员自身安全的前提下，一般会考虑选择倾斜 长臂协调采煤工艺。应用这项采煤技术需要煤矿企业高度注 意两个方面的情况，一是开采煤矿过程中瓦斯浓度过高的情 况；二是抑采过程潜伏中出现的排水情况。只有合理的处理 好这两个方面的基本问题，才可以确保倾斜长臂协调开采工 艺发挥其较好的效果。 4.结束语 煤矿企业在进行煤炭的地下开采时，合理的选择采煤工 艺是煤炭开采的重要核心部分。为了保证煤矿企业的开采质 量，提高煤矿资源的开采效率，需要煤矿企业合理的选择相 应的开采工艺，不断提高煤矿企业的技术能力，促进煤矿企 业快速发展，有效提高其经济效益。高度重视和关注煤炭企 业的开采工艺，不断提高煤矿的施工质量，确保煤炭企业的 顺利进行。 【参考文献】 [1]杨文鹏.浅析综采工作面采煤工艺技术[J].山东煤炭科 技,20133 65-66. 【作者简介】 褚建宇 1990-,男，西山煤电西曲矿；研究方向采矿.