浅析煤矿开采技术条件与采掘工艺.pdf

技术与市场技术应用 ２ ０ ２ ０ 年第２ ７ 卷第９ 期 浅析煤矿开采技术条件与采掘工艺 彭齐中 （ 河南神火集团有限公司，河南 永城 ４ ７ ６ ６ ０ ０ ） 摘 要矿产企业不仅要注重经济效益和社会效益， 对安全、 环保、 和谐等要素也要高度重视。首先分析某煤矿的基本 情况， 再对煤矿开采技术条件与采掘工艺进行了相关的探究， 给相关工作人员提供了一些方法， 为相关的煤矿开采工程 提供有用的借鉴。 关键词煤矿；开采技术条件；采掘工艺 ｄ ｏ ｉ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６－ ８ ５ ５ ４ ． ２ ０ ２ ０ ． ０ ９ ． ０ ６ ３ 引言 某煤矿矿井地处构造剥蚀低山区， 煤质类型主要为亮煤和 半亮煤， 底板为层状砂岩的厚度大约在 １ ． ５ｍ的中厚煤层， 并 且结构较为复杂。地表大部被第四系地层覆盖， 受到长时间剥 蚀， 形成侵蚀深沟地貌， 地形复杂， 作业难度较大， 矿井田面积 大概为 ４ ２ｋ ｍ ２， ８ 、 ９以及 １ １煤层是可采的。８ 、 ９煤层很大一部 分是厚煤层， ９煤层的储量为 １ ４３ ０ ６ ． ０ ２万 ｔ ， 可供开采的储量 为６８ ７ ５ ． ５ ９ 万 ｔ 。煤层松软破碎， 顶板是砂岩复合式的， 极容易 受到破损， 稳定性不高， 构造复杂繁琐， 工作面冒顶频繁。 煤矿开采技术条件 １ ． １ 水文地质特征 河流从煤矿井田南侧从西向北东流过， 河床标高 １０ ９ ３ｍ ， 也是侵蚀基准面标高。矿区地势东南部高， 北部低， 呈反向坡， 利于排水。地层富水性受气候、 地貌等因素影响， 岩性与富水 性两者之间有着密切的联系。比如钻孔在钻进时， 漏水等情况 经常发生在灰岩、 碎屑岩中， 但在软弱的岩石中通常不会发生 漏水等情况。 １ ． ２ 煤尘爆炸性 将几个钻孔进行取样试验， 测试其煤尘爆炸性。通过测试 结果可知矿区煤尘无爆炸性， 但造成爆炸的因素还是大量存 在。矿区一部分为富甲烷煤层， 以至于煤矿在进行开采阶段将 会出现大量的煤尘， 所以在开采时， 必须要使用合适的措施， 避 免爆炸等安全问题的出现。 煤矿采掘工艺分析与探究 ２ ． １ 工程具体的开采技术 １ ） 对于煤矿开采方法的选用， 首先就要选用分层开采。如 果开采工程所处的地理环境无法满足分层开采方法使用条件 时， 可以采用台阶式开采或凹陷式开采进行替代。需要注意的 是， 硐采方法需要谨慎使用。 ２ ） 煤质类型主要为亮煤和半亮煤， 底板为层状砂岩的厚度 大约在 １ ． ５ｍ的中厚煤层， 结构较为复杂， 作业难度较大。推 荐使用综合设计采掘工艺， 煤层回采支护选用走向长壁式， 设 置大致 １ １ ０ｍ ， 倾斜长度保持在 ５ ０～ ７ ０ｍ 。在落煤工艺选择 上， 可以使用放炮落煤法， 并选用单排炮眼以及三花炮眼， 正向 爆破的方式。运输设备应该使用刮板运输机。采空区处理技 术使用单体液压支护， 这样一来可以使得煤矿开采工作获得良 好的效果。 ３ ） 使用爆破震动较小的开采设备， 或者使用一些智能化的 自动开采设备。并且还需要全方面的分析所用工艺的安全性、 经济性以及对周围环境与居民生产生活所带来的影响， 加工时 所用的设备也最好使用自动化、 智能化的设备， 在一定程度上 减少人工环节。相关的工作人员需要采取一些合理的、 完善的 改进措施， 挑选适合的开采方式与工艺， 最大程度的保护周围 的环境， 在一定程度上推动我国煤矿行业的发展壮大。 ２ ． ２ 采掘工艺单项研究分析 ２ ． ２ ． １ 填充法 在进行井下煤层采掘工作的过程中， 如果遇到地表沉降的 状况时， 可以使用填充法。在开展工作时， 常会遇到材料设备 缺乏的情况， 使用填充法可以进行就地取材， 有效节约材料成 本， 并且可以提升采掘回收率。在使用填充法时， 必须要充分 掌握周围的具体情况， 检测所需要的参数。在采空区域极为容 易出现一些错误操作以及安全事故， 所以相关工作人员应该将 采掘出的砂石回填到采空区， 保障采掘工作的安全性。详细如 图 １所示。 图 １ 填充采掘法工序示意图 （ 下转第 １ ３ ３页） １３１ 书书书 技术与市场技术应用 ２ ０ ２ ０ 年第２ ７ 卷第９ 期 统的稳定、 高效运行。 ２ ． １ 燃烧效果提升 提升锅炉房的燃烧效果是增强集中供热系统运行监控功 能的重要措施， 这有助于进一步提高能源的利用效率， 实现高 质量的充分燃烧。基于我国锅炉房设备的建设和发展实践， 目 前的锅炉房在能源燃烧过程中， 仍然存在较大的热能损耗情 况。面对这种情况， 做好锅炉房的设备改进和技术创新， 可以 有效达到分层燃烧、 高效燃烧的效果， 从而提高各种能源的利 用效率， 降低能源应用损耗和燃烧损耗。同时， 对于锅炉设备 余热的利用， 还可以全面提升烟气、 灰渣等燃烧附属物质的利 用价值， 从而实现能源的转换。当然， 在锅炉燃烧效果提升过 程中， 加强对工作人员的技能培训和锻炼， 也有助于减少能源 的损耗、 提高燃烧效果、 减少燃烧不完全的情况出现， 做到锅炉 热能的高效利用。 ２ ． ２ 加强热能输出 加强热能输出是降低能源损耗、 提升热能利用效果的另一 重要方法。其主要是通过完善与锅炉房相衔接传输设备的方 式， 做好输配系统的进一步功能完善。一般而言， 当热能从锅 炉房中产生， 在热能输送过程中还将造成热量的损失和消耗， 从而影响到最终的热量数值。这种传输过程中的热量损耗是 不可避免的， 但却可以利用设备优化措施来降低热量在输送过 程中的损耗程度。实践中， 加强热能输出可以从输送管网的设 计出发， 采取隔热效果更好、 保温效果突出的管道材料进行应 用， 降低热量的散发。同时， 在设计输送管网时， 考虑到集中供 热系统辐射范围和区域的具体情况， 坚持从优输配、 就近输送 的原则， 利用分布式变频输配的方式， 可以降低热能的损耗， 减 少热量在管网中的运行时间， 使其能够尽快地辐射到户。当 然， 利用平衡调节的方法， 还可以根据区域来选择合适的调节 入口， 从而使得水力尽快的达成平衡， 完成输送任务。 ２ ． ３ 优化供热系统 对集中供热系统的优化， 主要是发挥运行监控模块的信息 采集和分析功能， 针对区域或者地区内部的集中供热情况进行 统筹规划， 从而更为集中的设计整体的供热方案。在具有优化 供热系统的过程中， 需要结合区域或者地区的发展规划、 气候 特点、 地形条件等因素， 对于热源的分布位置、 辐射范围、 管道 的传输方式、 输配范围和规模等具体内容进行统一规划， 尽可 能兼顾多种因素的影响。此外， 通过热源联网运行监控的方 式， 可以在较小的管网辐射半径达到更突出的热量输配效果。 考虑到集中供热系统管网设备可能产生失水问题， 做好集中供 热系统的管网功能完善和全面规划， 也可以达到完善系统、 减 少损耗的效果。 结语 对集中供热系统运行监控和技术应用研究， 主要是从现有 的集中供热系统应用实际出发， 结合其运行监控模块的功能设 计、 存在的问题来分析其优化措施， 从而全面提升系统的供热 效果， 降低系统能耗。 参考文献 ［ １ ］ 尚咏春． 集中供热系统运行监控与分析技术［ Ｊ ］ ． 数字化 用户， ２ ０ １ ８ ， ２ ４ （ ４ ２ ） ６ ８ ． ［ ２ ］ 张海岩． 集中供热系统运行监控与分析技术浅析［ Ｊ ］ ． 中国设备工程， ２ ０ １ ４ （ １ １ ） ５ ２－ ５ ４ ． ［ ３ ］ 赵睿． 集中供热系统运行监控与分析技术浅析［ Ｊ ］ ． 城市 建设理论研究（ 电子版） ， ２ ０ １ ５ （ ９ ） ４ １ ６ ６ ． 作者简介 段豪（ １ ９ ８ ７－ ） ， 女， 山西文水人， 本科， 工程师， 从事热力自 控工作。 （ 上接第 １ ３ １页） ２ ． ２ ． ２ 爆破采煤工艺技术 使用爆破方式落煤， 对定向准确性要求较高， 爆破采煤的 煤块均匀、 煤壁平直， 对后期支护影响小。所以， 使用毫秒延期 定向爆破技术， 可以在一定程度上减少爆破的时间， 提升出块 效率。因为爆破落煤之后有一部分会进入输送机， 所以只需要 工作人员进行很短时间的装煤工作。此外， 有许多机械设备能 够高效地辅助工作人员进行装煤。生产中可使用爆破震动较 小的开采设备， 或者使用一些智能化的自动开采设备。并且还 需要全方面的分析所用工艺的安全性、 经济性以及对周围环境 与居民生产生活所带来的影响， 加工时所用的设备也最好使用 自动化、 智能化的设备， 在一定程度上减少人工环节。相关技 术人员必须制定完善的、 科学化的爆破设计， 详细设计钻孔、 炮 孔验收、 装药、 充埴堵塞等环节。测量台阶高度、 最小抗线， 并 结合地形、 地质确定各个炮孔。需要注意的是， 孔深度的误差 范围必须要维持在 ３ ０ｃ ｍ以内， 倾角维持在 ２以内， 孔距、 排距 也必须维持在 ３ ０ｃ ｍ以内。 ２ ． ２ ． ３ 条带法采掘技术 由于煤矿存在覆岩危害， 可以使用条带法采掘技术。在使 用条带法进行工作的阶段， 可以回收矿区周围的压煤。如果遇 到地表沉降的状况时， 也可以使用此方式进行充分的控制。使 用条带法时， 需要将部分条带煤柱区域预留在矿区， 回收矿区 覆岩层， 推动采掘工作精简化。 结语 煤矿开采行业是我国的基础行业， 须得到社会各界更多的 关注。相关的工作人员需要采取一些合理的、 完善的改进措 施， 挑选适合的开采方式与工艺， 最大程度地保护周围的环境， 在一定程度上推动我国采矿行业的发展壮大， 保障矿产资源的 合理利用。同时还能在一定程度上改善工作人员的工作环境， 从而有效的保障我国煤矿开采的安全性以及环保性。 参考文献 ［ １ ］ 文德修， 于广超， 徐大杰， 等． 织纳煤炭国家规划矿区煤矿 开采技术条件分析［ Ｊ ］ ． 煤炭技术， ２ ０ １ ７ ， ３ ６ （ ６ ） ８ ８－ ９ ０ ． ［ ２ ］ 杨宜原． 新疆吉木萨尔县红桥煤矿工程地质及其开采技 术条件分析与研究［ Ｊ ］ ． 科技创新导报， ２ ０ １ ９ ， １ ６ （ １ ７ ） ７ ６－ ７ ７ ． ［ ３ ］ 王华伟， 门会理， 刘国伟． 薄煤层开拓巷道快速掘进施工 工艺研究与应用［ Ｊ ］ ． 科学技术创新， ２ ０ １ ９ （ １ ３ ） １ ８ ６－ １ ８ ７ ． 作者简介 彭齐中（ １ ９ ８ ５－ ） ， 男， 湖南长沙人， 本科， 工程师， 研究方 向 煤矿开采、 煤矿安全。 ３３１