开采技术与方法（精选11篇）
开采技术与方法 第1篇
1 煤矿采矿新技术
1.1 炮采放顶煤采煤技术
1.1.1 滑移支架放顶煤采煤技术
滑移支架放顶煤采煤技术是指在顶梁和前梁处设置弹簧钢或沟槽, 在支架处布置大约3个左右的液体单体柱, 而后利用销轴相连接。另外, 还应在前梁处安装挑梁, 在后梁处安装尾梁。采取这种安装方式具有能够自由移动、随意拆装、性价比高、对使用环境要求低等优点, 因而, 被频繁应用在煤矿采矿中。采用滑移支架放顶煤采煤技术能够获取较高的煤层高度, 但是也存在支架支撑力不足、稳固性相对较低的缺点。
1.1.2 二型钢梁放顶煤开采技术
二型钢梁放顶煤开采技术主要是指在顶煤层架设二型钢柱和液压单体柱进行支护, 且采煤与放顶不应作为一个整体部分进行, 而是分成两个部分进行, 而后采用人工爆破的方式进行采煤。二型钢梁放顶煤开采技术一般主要用于煤层结构不稳定的地区, 该开采技术具有对设备要求低的优点, 但是也存在操作复杂、对操作人员能力要求较高的缺点。
1.2 小阶段爆破落煤采煤技术
小阶段爆破落煤采煤技术的工作原理是将需要爆破的煤层细分为多个小段, 而后将炸药、雷管按照煤层划分的段落仔细放置, 最后在确保爆破现场没有多余物体时, 例如采煤人员、施工设备、各种支架等, 顺序的进行爆破。小阶段爆破落煤采煤技术通常多用于倾斜度较大的煤层, 且煤层厚度约为5米, 煤顶板稳固性好, 不易脱落。小阶段爆破落煤采煤技术具有效率高、安全性好的优点, 但是该技术也存在技术操作要求高、煤矿回采率低的缺点。
1.3 刨煤机采煤技术
刨煤机采煤技术主要适用于开采浅中层煤矿, 通常刨煤机一次戳进深度能够达到25 cm。相较于其他采煤技术, 刨煤机采煤技术机械化程度更高, 节省了大量的人力劳动资源, 有效降低了煤矿开采成本。随着科学技术的发展, 刨煤机也在不断升级革新, 逐渐向自动化、智能化方面发展。刨煤机采煤技术具有采煤效率高、节省人力劳动资源、成本费用低、安全性能高的优点。
2 煤矿开采方法
2.1 井下采煤
在进行井下采煤时, 若是煤层倾斜角度大于10°, 则应选择水平开采的方法进行采煤。采用水平开采法进行采煤时, 应将采煤的作业面划分为多个区域, 而后顺次进行开采。进行水平煤区开采时, 将煤区划分为若干个大区, 且煤区开采的顺序是由近到远。若是煤区煤层较多, 则采煤的顺序是从上到下进行开采。井下采煤能够分为两大类, 分别是旱采和水采, 具体选择何种采煤方式应根据煤矿井中是否具有水来决定。若是煤矿井中没有水, 则应选择旱采, 且采煤的方法主要有柱式、壁式采煤法, 具有作业效率高、施工简单的优点。
2.2 露天采煤
进行露天采煤时, 首先应对采场煤层构造进行勘探, 知道煤层结构后, 在进行煤层水平面划分, 而后按照由上到下的顺序逐层进行开采。露天煤层开采相对简单, 利用机械设备将煤层表面的岩土层掘开露出煤层后便可进行开采。相较于井下采煤, 露天采煤工作面广阔、工作环境良好、作业安全性也比较高。露天采煤能够利用大型机械设备, 机械化程度较高, 不仅大大提高了采煤效率, 还有效的降低了人力劳动成本。另外, 露天采煤的回采率较好, 避免了煤矿开采过程中被大量浪费的现象。但是, 露出采煤也存在一定的不足, 其对采场周边生态环境影响极大。
2.3 急倾斜煤层采煤
在进行急倾斜煤层采煤时, 煤矿企业必须进行多方面的综合考虑, 例如采矿的方便性、回采是否便利等, 从而对开采区域进行科学、合理的划分, 这样有助于采矿作业的顺利进行, 能够进一步加快煤矿采煤速度, 提高煤矿生产效率。在采矿时, 为了给采矿提供方便, 还能够采取加长工作面长度和增加采矿层垂直高度的措施。另外, 煤矿开采过程中, 还应对巷道布置进行优化, 加大通风设施的投入建设力度, 从而为煤矿开采工作的顺利、安全、高效进行奠定坚实的基础。
3 结语
综上所述, 本文从炮采放顶煤采煤技术, 小阶段爆破落煤采煤技术以及刨煤机采煤技术方面进行了分析探讨, 这对于加深煤矿采矿新技术认识有着非常重要的意义;另外, 又从井下采煤, 露天采煤以及急倾斜煤层采煤方面进行了分析探讨, 这对于加深煤矿开采方法的认识同样有着非常重要的意义, 不仅有助于提高煤矿企业的整体技术水平, 提升企业的经济效益, 还有助于进一步促进我国煤矿采矿技术的可持续发展。
参考文献
[1]潘瑞峰.试论煤矿采矿的新技术与开采方法[J].科技与企业, 2013, 3:157.
[2]周鹤寿.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中国新技术新产品, 2012, 16:143.
开采技术与方法 第2篇
露天矿山分台阶开采与分层开采技术研究
【摘 要】世界煤炭资源的开采以露天开采方式为主，露天开采分为台阶式开采和分层开采两种方式，本文详细讨论了两种方法的相同点和不同点，并分析了每种方法的适用条件。 【关键词】露天矿山;技术研究 世界煤炭生产是以露天开采方式为主的，而我国目前露天煤矿的产量占全国煤炭生产总量的比例仅5%左右[1]。这主要由于煤炭资源赋存的地质条件异常复杂，符合露天开采的煤炭资源数量较少。根据不完全统计，我国适合露天开采的煤炭资源比例约占总资源的7-10%之间，远低于美国、俄罗斯、澳大利亚、印度60%～75%的水平，而其中70%为褐煤，主要分布在内蒙、新疆和云南。20世纪70年代改革开放以后，5大露天煤矿，即安太堡、黑岱沟、霍林河、伊敏河、元宝山露天矿的建设标志着我国露大煤矿建设进入一个新的阶段。进入新世纪后，我国规划的13座大型煤炭基地中，神东、晋北、蒙东(东北)、云贵、黄陇(华亭)、陕西等基地都将建设大型露天煤矿。其中，仅蒙东要建7个5000万吨级大型煤炭基地，包括胜利一、二、二号、白音华、伊敏河、宝日希勒一号和二号等。另外还有神府、哈尔鸟素和原有五大露天煤矿的改建及二、三期扩建也在进行中。根据当前发展趋势的初步预计，我国露天煤矿产量占全国煤炭生产总量的比例将由2000年的4%增加到2010年的10%左右，2020年将达到15%，可以说露天煤矿在我国的发展正处于迅猛增长期和前所未有的发展机遇期，前景可观。 1.露天矿山分台阶开采技术 露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系，在开采过程中各工作水平在空间上构成了阶梯状，每个阶梯就是一个台阶或称为阶段，这种开采方式叫做台阶式开采。台阶是露天采矿场的基本构成要素之一，是进行独立剥离和采矿作业的单元体[2-3]。台阶构成要素如图1所示。 1-台阶上部平盘;2-台阶下部平盘;3-台阶坡面;4-台阶坡顶线;5-台阶坡底线;a―台阶坡面角;h-台阶高度 图1 台阶构成要素示意图 台阶朝向采空区一侧的倾斜面叫台阶坡面。它与水平面的夹角叫台阶坡面角(见图1中的3和a)。 台阶上部平台与坡面的交线叫坡顶线(见图1中的4)。 台阶下部平台与坡面的交线叫坡底线(见图1中的5)。 台阶上部平台与下部平台间的垂线高度叫台阶高度(见图1中的h)。开采时，将工作台阶划分成若干个条带逐条顺序开采，每一个条带叫做采掘带。各台阶上部平盘和下部平盘是相对的，一个台阶的`上部平盘同时又是其中一个台阶的下部平盘。台阶的命名，通常是用开采该台阶的下部平盘(即装运设备站平盘)的标高表示，故常把台阶叫某水平。 特点： (1)自上而下分台阶顺序开采，必须有上山公路的修筑，公路要开拓到运输平台，采装设备在运输台阶上进行铲装，适合上规模的露天矿山开采、采掘设备要求比较高，分多个工作面开采时，相互之间必须错开一定的距离。 (2)实施中深孔爆破时，高度最多不得超过挖掘机举高的1.5倍(根据岩层硬度系数定)。台阶高度与岩体稳定性和采掘设备能力密切相关。 (3)运输平台宽度，根据设备定，终了平台一般为3m，清扫平台一般为6m。 2.分层开采技术 分层式矿床开采是指将开采设计的每一个台阶都作为一个独立分层，每个分层中都包含许多平面尺寸相同但高度可以不同的网块，不同分层中网块高度可根据工程、工艺需要变化，但网块平面尺寸相同[4-5]。 将所有分层按对应的平面坐标系及高程次序顺序地迭加在一起 ，就构成了该区域的矿床开采地质模型。这是一种一维可变、两维固定的块段矿床模型。分层式矿床开采地质模型建立的过程是：根据开采程序制定的台阶划分原则形成各台阶的初始台阶界面;按选采和工艺要求调整台阶界面;根据各地质界面与各台阶上、下盘界面的空间位置关系确定各台阶、各网块中分类矿岩含量;将各台阶模型按空间次序组合成矿床开采地质模型。 2.1台阶界面确定 台阶划分主要取决于开采工艺、设备规格及矿床赋存条件。台阶的划分应有利于发挥设备效率、提高矿石质量(满足选采要求)及保证作业安全。一般地，露天开采的台阶有三种划分方式：按水平分层划分台阶;按倾斜分层划分台阶;按混合分层划分台阶(部分倾斜分层，部分水平分层)。 因每个台阶界面均由其下盘界面及上一台阶的下盘面( 或地表面) 围成，故确定台阶界面的关键是确定台阶下盘界面。 最后确定台阶下盘界面;按选采及工艺要求对初定的台阶界面进行调整。 2.2台阶中分类矿岩量的确定 根据各地质层面与各台阶界面的空间位置关系确定各台阶各网块的分类矿岩含量。台阶界面与地质分层面有如下六种基本关系：台阶位于地质分层中;地质分层位于台阶中;台阶夹地质分层顶板;台阶夹地质分层底板;台阶在地质分层之下;台阶在地质分层之上。在该台阶范围内逐网块进行计算。对于每一地质分层，均考察其与本台阶界面的位置关系，若地质分层与本台阶有相交或包含(被包含)关 系，则进一步确定相交或包含高度。 据此确定出本台阶各网块内的分类矿岩厚度、量。若独立可采矿层顶、底板位于台阶中，还需扣除采掘贫化损失厚度。台阶中的每一网块，都记录其分类矿岩量。 特点： (1)自上而下分层顺序开采，是在不分台阶开采的情况下，目前能够保证开采安全的唯一可行的开采方式。由于该开采方式不分台阶，可以省去上山公路的修筑，节省大量的投资，适合小型露天采石场规模小、采掘设备简单、赢利能力弱的特点。同时由于该开采方式设有分层凿岩平台，与在坡面上凿岩相比，可保证凿岩作业安全。 (2)实施中深孔爆破时，分层高度不得超过20米。分层高度与岩体稳定性和采掘设备能力密切相关，限制分层高度是基于开采安全和效率两方面考虑。 (3)分层凿岩平台宽度不得小于4米。分层平台宽度过窄，凿岩作业场地面积不足，作业过程中易发生坠落事故。当然，分层平台也不宜过宽，否则爆碴不能全部直接抛掷到装岩平台，需要在分层平台转运，这样会增加生产成本，降低作业效率，也就失去了分层开采的意义。 3.结语 (1)露天矿台阶式开采自上而下分台阶顺序进行，必须有上山公路的修筑，公路要开拓到运输平台，采装设备在运输台阶上进行铲装，适合规模比较大的露天矿山开采、采掘设备要求比较高，分多个工作面开采时，相互之间必须错开一定的距离。 (2)露天矿分层开采自上而下分层顺序开采，是在不分台阶开采的情况下，目前能够保证开采安全的唯一可行的开采方式。由于该开采方式不分台阶，可以省去上山公路的修筑，节省大量的投资，适合小型露天采石场规模小、采掘设备简单、赢利能力弱的特点。同时由于该开采方式设有分层凿岩平台，与在坡面上凿岩相比，可保证凿岩作业安全。 【参考文献】 [1]国家能源局发展规划司.科学发展的2030年国家能源战略研究报告(征求意见稿)[M].2009. [2]才庆祥，洪宇.露天煤矿高效开采新技术[M].中国矿业大学出版社，2008. [3]骆中洲.露天采矿学(上册)[M].中国矿业学院出版社，1986. [4]牛成俊.现代露天开采理论与实践[M].北京：科学出版社，1990. [5]杨荣新.露天采矿学(下册)[M].北京：煤炭工业出版社，1986.
试论煤矿采矿的新技术与开采方法 第3篇
【关键词】煤矿；采矿；新技术；开采方法
尽管目前世界上有三大化石能源，即石油、天然气和煤炭，且在科技的推动下还有很多其他的新型能源被不断开发利用。但是煤炭作为我国的主要能源这一地位却一直没有改变，甚至在某种程度上讲要比石油和天然气的使用范围更广，使用量更大。因此煤矿企业仍然是一个非常重要的国民经济支柱产业。为了能够促进煤矿产业的经济效益增收，提高煤矿开采水平和效率，技术人员也在不断的研究新的煤矿采矿技术，且已经有了一定的研究成果，目前，一些大中型煤矿企业都已经实现了不同程度的机械化开采作业，人工采矿的技术方法也有了很大的改进。以下就来简单介绍几种新采矿技术和开采方法。
1、使用煤矿采矿新技术的必要性
煤矿作为一种不可再生能源，大都深藏在地下，且其中含有大量的瓦斯气体。因此在开采利用的过程中采矿单位不但要尽可能的提高开采效率，减少煤炭资源浪费，同时也要意识到煤矿开采是一项具有较大难度和危险性的复杂作业项目，必须要做安全防范措施。但是事实上我国很多小型煤矿企业所使用的煤矿采矿技术较为落后，安全设施较为简陋，不但不利于煤矿开采效率的提高，而且对采矿工人的生命安全也有极大的威胁。尤其是一些煤矿所在地的地质构造较为复杂，在薄煤层与急倾斜煤层的开采中作业难度较大，若仍然采用传统的采矿技术，很难实现较好的采矿效果。因此非常有必要加强技术改革，采用一些先进的采矿技术和开采方法来提高采矿效率和安全系数。
2、煤矿采矿的几种新技术
2.1炮采放顶煤采煤技术
该技术的运用比较广泛，主要包括以下两种类别。第一、滑移支架放顶煤采煤法。滑移顶梁包括两个组成部分：顶梁和支柱。前梁和后梁是通过顶梁、导向槽或者是前梁弹簧钢进行连接的，支架的支柱是液压单体柱，数量不完全相等，一般是2—5个。一般来说，当煤层厚度大于五米的时候，可以采用这种方法开采，它主要适用于倾斜和急倾斜煤层。第二、二型钢梁放顶煤开采。该方法的支护使用的是二型钢梁，运用单体液压支柱架设棚，工作面采用放炮落，人工破网放煤。如果煤层条件较差，或者技术水平较低，可以采用这种方法进行煤矿开采。
2.2伪倾斜柔性掩护支架采煤法
该方法的工作面较长，倾角比较缓慢，其生产系统具有简单、掘进率低等特点。该方法将工作空间和采空区隔开，不仅简化了管理工作，还保证了生产的安全，降低工人的劳动强度，主要适用于开采斜角煤层。埋藏稳定、煤层厚度变化不大的可以运用该方法进行开采。在回采的过程中，回风巷需要将支架不断的接长，而进风巷的支架则需要不断的拆除。当工作面到达采区附近，则需要将支架全部回收。
2.3小阶段爆破落煤采煤法
使用该方法，首先将区段内的煤层分成多个小区段，并且，在工作面没有施工人员，施工设备和支护措施。该方法主要适用于开采倾角大于四十度的情况，煤层厚度在3.5—7.5米之间，并且顶底板不容易滑落，不规则的煤层。它具有安全性强、回采工艺简单、工作效率高的特点。但是它也有回采率低、通风系统比较复杂等缺陷与不足。
2.4刨煤机采煤方法
该技术最先在中等和薄煤层开采中得到了运用，适应了开采的实际，大大的提高了开采的效率。目前，在实际工作中，采用智能驱动系统来驱动刨煤机，并采用可靠的支架控制系统，从而有利于实现采煤的自动化。此外，支架的前移也能够实现自动化，从而增加了支架的可靠性，也提升了整个系统的自动化。在适用范围上，刨煤机可以适用于特薄煤层的开采，最小的开采厚度可以达到0.6m。为了提高稳定性，便于实际操作和维修，采空区一侧的刨煤机导轨和附件需要焊接在输送机上面。为了减少粉尘的产生、防止部件过分磨损，还有必要安装刨煤机水平控制系统。
3、煤矿采矿的常用开采方法
在长期的生产实践中，煤矿采矿企业逐渐总结了很多开采方法，用来应对各种各样的煤矿分布形式。但总体来讲，一般较为常用的开采方法则主要是井下采煤、露天采煤和急倾斜层采煤。
3.1井下采煤
这种开采方法是应用最多，也是应用最广泛的煤矿开采方法。一般来讲，井下采煤主要有旱采和水采两种形式。其中旱采是最为常用的，水采的使用次数相对较少。旱采又能分为壁式和柱式兩种形式，采用壁式开采方法能够实现大产量的采煤效益，开采效率较高。而柱式开采方法的优势则是支护设施需要的较少，因而成本较低，但是其回采率较低。
具体来讲，采用井下采煤的开采方法，是要根据煤层的倾角来选择开采方法。一般倾角超过10°，就可以采用水平开采。水平开采时可以将矿区分为几个采区，依次从第一水平、第二水平、第三水平进行开采。若倾角较小，则可以将煤区划分为几个盘区，先开采中间盘区，再开采较远的盘区。若煤矿矿区的煤层分为好几层，则需要从上至下依此开采。
3.2露天开采
露天开采主要是应用在煤层分布在地表的煤矿区中。在开采时同样需要将煤矿区划分为几个水平层，然后再依此从上到下进行逐层开采。开采时首先用机械将岩煤打破，再用挖掘设备将煤块挖出，之后再利用运输机械将其运送至场外。露天采煤的开采方式无需进行过多的支护，且作业面积较为宽广，可以采用机械化开采和运输，开采效率较高，成本也相对较低。另外，其回采率和资源利用率较高，安全隐患少。然而这种开采方式需要占用很大面积的土地，还会对当地环境造成污染。
3.3急倾斜煤层开采
运用该方法采煤的时候，首先应当对采区进行合理的划分，尽可能的加大采区的尺寸和煤炭储量，在进行采区划分的时候，应该考虑生产设备和回采工艺的要求，进行合理的划分。为了使开采顺利进行，适当的加大采区的走向长度和阶段的垂直高度。在施工中，还要改进巷道的布置，优化生产系统。
4、结束语
综上所述，在煤矿采矿生产中采用先进的采矿技术能够极大的提高采矿效率，增大采矿作业安全系数，是非常值得大力推广和应用的。只有不断完善开采技术和开采方法，进而带动煤矿采矿的变革，提高煤矿采矿的安全性和可靠性，才能促进现代煤矿采矿的高产和高效，提高采煤的综合效益。
参考文献
[1]张继军.采矿新技术在小煤矿中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（23）
[2]史杰.煤矿采矿新技术的探析[J].华章，2011（8）
试论煤矿开采方法与技术应用 第4篇
1 我国煤矿资源概述
我国是煤矿资源蕴含量极大的国家, 煤炭资源占一次性能源总量的70﹪, 可见, 我国的煤炭资源极其丰富。但是, 改革开放以来, 我国的煤炭资源总量却在日益减少, 这主要是由于工业企业缺少可持续发展的意识, 造成煤炭资源的浪费严重, 加之当时的采矿技术和方法还不先进, 在采矿的过程中造成了很多资源的浪费。伴随社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高, 社会对煤炭资源的需求量也在日益扩大, 这就促使国家和各工业企业都在不断寻求开采煤矿的新技术和新方法, 以最大程度地减少资源的浪费, 实现煤炭资源的可持续开发利用。
2 现阶段我国煤矿开采的主要方法
2.1 露天采煤
在煤矿资源分布在地表的矿区, 主要会选用这种方法。由于煤层直接分布在地表, 进行开采时可以使用大型的机械设备进行施工, 不仅开采的空间大, 而且工作面也很大, 很大程度地提高煤矿开采的效率, 减少开采过程中的安全隐患, 并且露天采煤这种方法, 煤矿资源的回采率极高, 对于实现煤矿资源的可持续开发利用具有重要的意义。但是这种方法耗费的人力物力较多, 同时会对自然资源产生严重的破坏, 不利于环境保护。
2.2 井下采煤
井下采煤是煤矿开采中常用的方法, 这种采煤方法对于施工顺序有很高的要求。在开采之前, 先要将煤区划分为若干个区域, 之后按照每个煤区的远近进行开采, 主要是依据由近及远的原则。另外, 若遇到煤层较多的情况, 要按照从上至下的原则来进行开采。所以, 这种采煤方法对顺序的要求很高。相比较于露天采煤, 这种采煤方法存在更多的安全隐患, 经常会发生煤矿坍塌事件, 给采矿人员造成严重的生命安全威胁。
3 煤炭开采技术的应用
由于我国的煤矿资源具有分布不均的特点, 并且不同地质条件下的煤层分布也是不同的, 这就导致煤矿开采的难易程度不同。因此, 在进行煤矿资源的开采中要根据煤矿资源的分布和地质条件的特点, 综合考虑各方面的制约因素来进行煤矿的开采, 保证最合理的煤矿开采技术。以下介绍几种主要的煤矿开采技术。
3.1 刨煤机采煤技术
刨煤机采煤是进行煤矿开采的一种新技术, 这种技术的采煤效率相当高, 能够为煤矿的开采节省很多的时间, 并且节省人力物力的投入。刨煤机采煤技术主要适用于开采浅层和中层的煤矿, 每次刨煤的深度为0.25m, 并且刨力相当大。目前, 这种技术被广泛地应用于煤矿的开采中, 且刨煤机采煤技术还在朝着更加智能的方向发展, 今后会成为煤矿开采中的主流技术。
3.2 炮采放顶煤技术
在煤层的厚度高于5m时, 通常采用这种炮采放顶煤技术。这种技术通常由两部分组成, 即顶梁和支柱。这种技术相较于其他的采煤技术具有更高的安全性和可靠性, 支架不仅结构简单, 相当牢固安稳, 并且还可以进行移动, 非常方便。另外, 制作顶梁和支柱只需要投入很小的成本, 在中小型煤矿的开采中, 炮采放顶煤技术作为首选的采煤技术。
3.3 小阶段爆破落煤技术
层厚度在5m左右, 煤层倾斜的角度大于40%时, 通常会采用这种小阶段爆破落煤的技术, 在使用这种技术进行采煤时, 先要将煤区划分为几个小段, 之后再对这些小段进行爆破采煤。同以上两种技术相比, 小阶段爆破落煤技术采煤的效率非常高, 而且具有更高的技术要求, 但是在完成爆破之后, 煤矿的回采率相当低, 造成资源的浪费, 不利于煤矿资源的可持续开发。在使用这种技术进行采煤时, 尤其要注意的是, 在爆破时要保证爆破区没有工作人员、施工设备, 严格确保施工的安全性, 因此, 这种技术主要被应用于煤矿分布比较偏远的中小型煤矿的采煤中。
3.4 煤炭地下气化技术
煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法, 煤炭地下气化技术就是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧, 通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。其主要优势是:投资少、见效快、工期短、效率高、用人少、效益好、成本低等。这种方法比较适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高的矿区使用。
4 结语
由于矿区地形复杂、环境恶劣, 很多中小型煤矿企业的开采工艺和开采落后、开采装备差、安全条件差、资源回收率低。因此, 我国实行淘汰生产技术和生产设备落后的煤矿企业, 使许多小型煤矿关闭。煤矿开采技术是根据开采装备的更新而创新, 没有采矿装备的发展, 就不可能有采煤技术的进步。采煤工作面产量高、效果好是实现矿井高效集约化开采的前提。所以, 煤炭开采技术的进步思路是改进采煤方法和工艺, 矿井大型化、集中化、系统化和自动化是目前煤矿的发展方向。总之, 煤矿开采技术的变革和采矿装备的创新对我国煤矿开采的发展来说具有重要意义。
参考文献
[1]张天生.浅谈煤矿开采沉陷防治和控制技术[J].河北煤炭, 2009, (06) :16-17.
针对煤炭开采沉陷与复垦技术的阐述 第5篇
【关键词】： 煤炭开采；土地破坏；复垦
土地复垦是我国对现价段进行的对土地的改良一种有效的途径，土地复垦就是对已经遭到破坏的土地进行一定的科学上的拯救，使其能够尽可能恢复到以前的状态。在土地改良的道路上，我国现阶段实施的大概是两个步骤，第一个步骤就是制定出不同地区的复垦计划的开展，第二个步骤就是研发出适合土地使用的生物化肥，使土地能够更加的肥沃。
1 煤炭开采对土地的破坏
大规模的煤炭开采不仅是对不可再生资源的破坏，同时还会对土地资源造成很大的影响。大规模不科学的开采很容易造成土地塌陷，甚至会毁坏建筑物、桥梁和道路，人口居住在矿区上不仅是对生活造成不便，严重的时候可能会造成整个地方的塌陷，给人们的生命安全也造成一定的威胁。而且在开采过程中还会有大量的废弃的土石方堆放在排土场，这些土石方中还含有大量的重金属，堆放在露天环境下还会有粉尘污染。
1.1井下开采坍塌土地
我国的的开采仅有6%是露天开采，余下的94%都是井下作业，这也是为什么煤矿矿区土地沉陷的主要原因。根据煤层的厚度、煤层的角度，以及煤层上方覆盖土石的密度等，受多方面因素影响，塌陷的程度也会不一样，有的塌陷是逐渐形成的，有的塌陷是剧烈的，造成的裂缝是不可愈合的。根据开采煤层厚度的不一样，形成的塌陷盆地的破坏性也不同。塌陷的土地上的居民住房、交通道路、通讯设施、生活设施以及生长的植物都会遭到破坏，塌陷土地还会形成积水区，使得良田变成水洼，无法进行耕种。有的塌陷土地还会形成一定的坡度，这样的土地已经不适合耕种，更不适合在上面建造建筑物。土地根本就不能正常使用。我国已有多地因为煤矿开采导致塌陷，形成了多个无人村，百姓无奈弃田弃家，向安全地带迁移。有些严重的甚至会造成地质灾害，对周遭的生态环境以及百姓的人身安全，财产安全都有很大的威胁。所以不科学的开采煤矿会有很大的危害。
1.2固体废物压占土地
在煤矿开采过程中还会有很多废弃物，这些废物也占用了大片的土地，随着煤矿的不断开采产生的废弃物也会越来越多，堆放场地占用的土地也会越来越大。这些废弃物的大部分都是煤矸石，煤矸石在经过阳光暴晒后很容易发生自燃，煤矸石燃烧会产生大量的二氧化硫和氟化物，对大气有很严重的污染，由于废弃物太过多，堆放的场地都是露天堆放，在所有已堆积的矸石山中有五分之一发生过自燃。常年的风吹雨淋导致煤矸石风化，产生大量的固体粉尘在空气中，人体吸入也有很大危害，其中的重金属等有害物质也会随雨水流入河流、沟渠等，还会渗入地下水系统。
2沉陷区土地复垦技术
2.1工程复垦技术措施
（1） 直接利用法。有些地段的塌陷地积水很深，积水面积很大，这种情况的塌陷地很难将其恢复原貌，或者复垦难度比较大，虽然这种情况的塌陷地不适合耕种，但是可以发展农副业，我们可以利用塌陷地充足的水源进行养鱼、养鸭等养殖业，还可以种植一些水生植物。
（2） 疏干法。有些塌陷地下沉幅度不大，地表的积水不深积水面积不大，这种情况的塌陷地我们就可以利用一些排水系统来恢复利用，这种受害不重的塌陷地恢复起来也比较容易，工作量也不是很大，短期内就可以看到成效，恢复后的土地可以进行耕种，但是也不是所有的塌陷地都适合这种方法进行恢复，而且为防止洪涝，需借助排水工具长期进行维护，或者该种一些比较耐湿抗涝的作物进行耕种。
（3） 就地平整法。有些塌陷地没有积水，只是地表下陷起伏不平，这种地虽然可以直接耕种，但是我们还得进行一番整治，因为地质塌陷后会松动，原来的地质也会有所改变，所以土壤保水保肥没有原有土地那么好，直接耕种就会减产。而且塌陷后的土地虽然没有积水，由于地势较低，也会积蓄一些雨水，所以这样的塌陷地也得需要进行一些平整工作才能进行耕种。
（4） 挖深垫浅法。这种方法就需要大量的人力、物力，将一些塌陷比较严重的塌陷地用机械继续挖深，挖出土方放在塌陷相对较浅的土地上，进行平整，经过土壤改良后使土地适合作物生长，让土地变成适合耕种的耕地。而被挖深的塌陷地就可以作为养鱼的水库，或是蓄水池，也可以种植一些水生植物，来发展农副业。但是相对来讲这种方法虽然比较合理但是工作量比较大，工作周期较长。
2.2生物化学复垦技术措施
（1）施肥法。在还可耕种的塌陷地上或重新整治后的塌陷地使用大量的肥料，改善土壤情况，使改良后的土地适合农作物生长。
（2）客土法。这个方法就比较好理解，就是将已经沙化的土地进行改良，使其能够吸收更过的水分，然后可以适合植物的种植。，在这个过程中，可以按比例把这两种土质掺和在一起，是土地性质综合，适合作物生长。
（3）微生物法。微生物法是现今所使用的方法中的一种高新技术，利用微生物来改良土壤，把微生物肥料撒在复垦土上，微生物可以使土壤变的更肥沃。这种方法可以在短时间内使矿山复垦土地恢复肥力，效率非常高，而且效果也很持久没有任何的污染，改良后的土地农作物生长都很正常。这是现今最有效的改良矿山复垦土的方法。
总之，煤炭矿山塌陷是煤炭生产特有的生产破坏形势，这种情况不仅使农业生产产生重大损失、危害群众人身财产安全，对于矿山本身也是一种影响，对于我国的可持续发展道路也是一种阻碍。我们不仅要把注意力放在煤炭的生产上，我们还要看到煤炭生产所产生的其他负面的影响，所以各地方、各矿山企业一定要制定好规划，把制约矿山发展的问题解决掉。只有把这些解决好才能使我们煤矿企业更好的发展，让矿山也走上可持续发展的道路上来。
【参考文献】
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剖析煤矿采矿的新技术与开采方法 第6篇
1 煤矿企业传统煤炭开采的方法
1.1 露天开采煤炭的方法
露天开采是煤炭行业最早的开采工作方式, 对于浅层埋藏的煤矿具有速度快、效率高的开采优势。露天开采是经济型开采方式, 开采的过程也相对容易, 只需将煤炭根据分布状况划分出水平分层, 再通过自上而下的方式, 层层开采即可。
1.2 井下开采煤炭的方法
井下开采煤炭是最为常见的开采方式, 对于不同深度的煤田开采有着良好的适应性。井下开采煤炭要区分煤层的上下层次, 开采过程从最上层开始, 从上而下依次进行。井下开采煤炭过程中如果出现煤田跨度大可以采用划分盘区的方式, 分别进行开采。井下开采煤炭主要有水采和旱采两种形式, 这需要根据井下具体情况和煤层的实际, 采用区别对待的方法。
1.3 急斜层开采煤炭的方法
急斜层是煤炭企业应用较多的开采方式, 急斜层采煤技术的应用要点是对煤田分采区进行科学划分, 只有合理地划分才能确保急斜层采煤技术的良好运用。在急斜层采煤过程中, 要适当增加采区的面积, 以便扩大采用煤炭的储量, 这有利于提高采煤的效率。在急斜层采煤中要注意通道的走向, 避免迂回线路的出现, 防止垂直高度变化过于突然, 影响采煤和运输机械的运行。在急斜层施工中应该根据开采情况和实际需要及时调整线路和巷道的布局, 以使整个工作层面上的生产和安全得到改善。急斜层采煤过程中要做好安全工作, 特别是作业面通风工作要予以高度重视, 这样才能确保开采过程的顺利和安全。
2 煤炭开采的新技术
2.1 刨煤机采煤法
刨煤机是当前煤矿开采中较为普遍的机械和设备, 具有工作效率高、安全性能好、适应范围广等优点, 对于煤矿生产的实际需要有着重要的作用。刨煤机利用切割原理对煤层进行快速切割, 一般刨煤机切割速度可以控制在3m/s左右, 最大输出功率可以达到800kw。特别是在自动化技术应用的大背景下, 刨煤机利用计算机控制技术实现了自动化和智能化, 这不但提高了刨煤机的使用效率, 而且扩大了刨煤机的适用范围。
2.2 放顶煤采煤法技术
第一, 滑移支架放顶煤采煤法。滑移顶梁由顶梁和支柱组成, 滑移顶梁支架结构简单, 使用方便, 既安全又可靠, 成本低廉, 具有很强的适用范围, 因此得到较为广泛的应用。如果煤层厚度大于5m, 可以运用滑移支架放顶煤采煤法, 适用于倾斜和急倾斜煤层的开采工作。第二, 型钢梁放顶煤开采。用钢梁作为支护, 工作面采用放炮落, 人工破网放煤, 这种采煤法一般采用分段、多轮的方式进行作业, 常常运用人工堵口的方式控制放顶煤量。
2.3 爆破落煤采煤法
将区段内的煤层分成若干的小区段, 并且工作面上没有施工人员、施工设备和支护措施。该方法主要适用于倾角大于40°, 厚度在3.5~7.5m, 并且顶底板不容易滑落, 不规则的煤层的开采工作。该开采技术具有多方面的优势和特点, 不仅具有很高的安全性, 而且回采工艺简单、工作效率高, 在开采工作中值得推广和运用。
2.4 充填开采法
第一, 胶结充填采矿法。采用以胶结剂、充填骨料为主的胶结充填材料, 在水泥和矸石的拌和下充填后形成的胶结充填体, 以便控制岩层移动, 达到确保采煤安全的目标, 胶结充填采矿法对于地质条件复杂的煤矿开采有着重要的价值和意义。第二, 覆岩离层注浆充填法。在煤矿开采后的上层岩石裂缝中, 通过高压注浆泵充填加强材料, 在达到占据离层空间的基础上, 降低煤矿岩层向下的弯曲和变形, 在减缓地表沉陷的同时, 确保采煤的安全。第三, 矸石充填采煤法。把矸石作为充填骨量, 添加各种胶结添加剂等进行充填。第四, 冒落矸石空隙注浆法。这种方法是利用胶结的原理将冒落带岩石进行加固, 具有速度快、施工简便、效果好等一系列优点。第五, 黄土充填采煤法。这种方法属于填充开采法的创新, 通过以黄土作为充填物来进行采煤, 这种技术可以发挥煤矸石的结构和数量优势, 不但减少了煤矿地面矸山治理的难度和费用, 同时又保护了煤矿周边环境, 还具有稳定煤矿的重要功能。因此, 黄土充填采煤法具有较好的经济价值、社会意义和环境效益, 是值得推广的煤矿充填开采法。
3 结语
对煤炭企业来说, 新技术和新开采方法不断地应用既是企业发展的需要, 同时也是企业取得社会和综合效益的保障。煤炭企业应该在掌握传统煤炭开采技术和方法的基础上, 以新技术和新方法的有效应用, 达到煤炭更快捷、更高效的开发, 为社会提供数量更多、质量更好的煤炭资源。
摘要：本研究根据煤矿采矿实际工作, 对传统开采方法进行了论述, 展开了煤矿开采新技术的研讨, 希望对煤矿扩大开采和煤炭资源的加速利用起到技术和方法创新的作用。
关键词：煤矿采矿,刨煤机,支护架,填充开采,爆破
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剖析煤矿采矿的新技术与开采方法 第7篇
一、我国的煤矿
我国虽然说从油和气贮藏而言方面是一个相对贫乏的国家, 但是我国的煤炭含量却是
相当的富有, 在一次性能源中煤炭就占了70%左右。可以说, 长期以来煤炭一直是我国一次性能源结构中的主要能源。越来越多的生态问题也随着煤矿越来越大的开采规模而被凸显出来, 比如说像是建筑物和农田的大量被破坏、堆积成山的矸石、径流量逐渐减少的河川、严重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趋恶化、地下水中矿物内的有害物质越来越多等现象都是由于煤矿的开采而引起的。由此, 采取合理的开采技术以及有效的开采方法和防止措施, 这对于煤矿开采实施可持续发展战略也就显得尤为重要。
煤矿开采的中长期研究开发和技术储备是需要重点从事的工作内容, 这样才能够保障采矿新技术能够紧随产业科技前沿步伐。将主导的核心技术定位于煤矿开采技术及配套装备, 这不仅能使技术占领制高点, 还能够保障煤矿产业的生存和发展。
二、适用于我国煤矿采矿中的新技术
生产能力较小的煤矿、复杂的地质构造引起的煤层赋存变化大、急倾斜煤层和薄煤层占了一定数量, 这几点给许多地区的开采都带来了较大困难, 因此, 为了使矿井的高产高效得到提升, 对于采矿技术的分析和开发就变得至关重要了。单一长壁采煤方法对于煤矿而言已经日趋成熟, 像是放顶采煤技术、采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法应对急倾斜煤层、小阶段爆破落煤等采煤方法就是现今主要发展的几种方法。
(1) 采煤技术中的炮采放顶煤。首先就是主要针对煤层厚度为5m以上的倾斜和急倾斜煤层的滑移支架放顶煤采煤法。是由顶梁和支柱两个部分组成滑移顶梁, 顶梁和前梁弹簧钢上必须有前梁和后梁经过, 或者说是与导向槽连接, 且有2-5个数量不等的液压单体柱为其支架的支柱。除此之外, 其探梁或者是挑梁是可以安置在前梁前端的, 尾梁是可以安置在后梁尾端的。这样的滑移顶梁支架不仅具有比例安全可靠的优势, 而且还具有可以自移、较轻的质量、简单的结构、拆卸安置便利、较低本钱、较强适应性等优点。因此, 这是适合广泛推广运用于中小型煤矿中的开采技术。但是, 就工作面而言, 其偏低且较差稳定性的支架初撑力和工作阻力, 这是滑移支架开采所面临的主要难题。第二个就是二型钢梁放顶煤开采, 它是将二型钢梁、单体液压支柱对棚架设的方式采用至二型钢梁放顶煤上作面支护, 将放炮落以及人工破网放煤采用至工作面, 并对其进行分别采放。这类应用比较适合于乡镇煤矿、煤层变化较大赋存条件或者是较低水平技术的地区。
(2) 采煤技术中的伪倾斜柔性掩护支架采煤法。煤层倾角的大小决定了这种采煤法的工作面区段高度, 其工作面的倾角会随着伪倾斜柔性掩护支架采煤法而变缓, 加上其较长的工作面, 从而其长壁采煤法巷道部署、生产系统简单以及掘进率低的相关系列特征都是由于具有缓斜、倾斜煤层导致的。为了达到隔开工作空间和采空区的目的, 将这种采煤方法应用于掩护支架是极为合适的, 它不仅能将复杂顶板的办理工作大大简化, 还能够创建一个良好的条件保障生产安全, 将工作面煤炭自溜, 使得劳动强度减弱。对于开采倾角大于印而言这种伪倾角柔性掩护支架采煤法是最合适不过的了。
(3) 采煤技术中的小阶段爆破落煤采煤法。将区段内煤体分成多个小区段而进行的无人员、无设备、无支护这样“三无”的工作面开采采煤方法被称之为是小阶段爆破落煤采煤法。对于开采倾角大于400的范围、厚度为3.5-7.5m且顶底板不易滑落的不规则煤层, 最适用的采煤技术就是小阶段爆破落煤采煤法, 比如说是低瓦斯矿井。较好的安全性、简单的回采工艺、较高的工效是它的优点特征, 而相对的缺点就是较低的回采率、复杂的通风系统以及较困难的风流分配。
(4) 采煤技术中的刨煤机采煤方法。刨煤机开采技术不仅对于煤炭生产效率的提升有着很大贡献, 同时它也是中等及薄煤层开采初次进行成功的技术典范。其每刀截深根据煤的硬度可达到250mm, 智能驱动系统是现今工作面输送机和刨煤机所广泛采用的系统, 加上有支架控制系统的可靠配合, 使得工作面采煤的全部自动化得以顺利实现。刨煤机相较于滚筒采煤机而言是比较简单的, 滚筒采煤机是需要有专人根据可弯曲铠装输送机的平面进行“找平”, 而刨煤机仅需要由一根无极绳对机体进行牵引, 在可弯曲铠装工作面输送机上焊接导轨, 使其割煤由工作面端头开始沿导轨滑行。
三、对采矿方法的简单分析
采矿方法发展到今天已经有超过100种, 像空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法是目前最流行的以采矿过程中的地压管理方式为依据的三种方式。但是, 当采矿方法运用不当时是会导致危险和危害出现的, 以下将对其进行简单分析:
(1) 为矿体开采带来不便与难度且使开采作业的危险性增加了一定幅度, 这可能是由于矿体勘探的程度较低没有对埋藏情况和规模有清楚的了解、错误的对采场采准工程进行布置、对采准工程有欠缺或滞后等原因所引起的。
(2) 冒顶、片帮、地压增大的隐患与危险等情况出现在开采作业中, 这可能就是由于采矿方法或顺序不当所引起的。这不仅会使得不合适的开采工艺、复杂的安全生产条件以及顶板管理不方便等情况出现, 严重的还会直接导致各种事故发生。
(3) 地压在开采时增大、采场的顶板出现冒落、片帮、变形甚至被破坏的回采巷道等情况则是由于不合理的采场结构参数和回采顺序所导致的。
(4) 人员由于回采工作面的人行通风天井与联络道没有贯通, 使得他们进入回采工作面只能选择从出矿口进入, 这样就无法保障他们的作业安全性。
(5) 人员的通行会受间距过大的采场人行联络道影响而变得困难。
(6) 由于不贯通的天井与上部中段平巷以及不畅通的通风条件, 从而导致没有新鲜的风流进入采场, 这样极易导致人员炮烟中毒事故的发生。
(7) 人员由于采场作业在出矿口出矿或出矿中出现矿石悬空后进入而导致自身陷入矿石流中, 从而引起伤亡事故的发生。
结语
采矿科学发展的主题永远都会围绕着采煤方法的完善和技术的进步, 因为它不仅对煤炭开采的各环节变革有一定的促进带动作用, 而且能够促使现代采煤的高产、高效、高安全性和高可靠性得以实现, 将采煤技术和方法与现代的高新技术相结合就是其基本途径。
参考文献
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煤矿开采技术方法的应用 第8篇
在当前高速发展的时代, 为了达到发展的目标, 能源供需问题成为核心问题。尤其是对煤矿资源来说, 它是工业生产重要的物质基础, 因此, 有必要对煤矿开采挖掘技术进行深入的探讨。然而, 在开采煤矿资源的过程中, 任何一个开采环节的变革都必须依靠开采技术的发展。现今社会, 煤矿开采技术正朝着高效、安全、稳定的趋势发展。因此, 相关人员应进一步加快开采技术方法和新技术之间的融合, 并且引入高效率的采煤设备。作者正是针对煤矿开采技术方法这一主题展开的研究。
1 煤矿开采技术重要性的探究
目前, 我国已进行了多次经济政策调整, 这使各行各业的发展更加注重对自然资源的开发与利用。针对国内已探明的煤矿资源而言, 大多数资源均被作为燃烧材料使用, 从而满足各行各业的能源需求。尤其是对我国的电力企业发展来说, 将煤矿作为燃烧材料, 可推动设备的运转, 这正是煤矿资源的应用价值。但是, 我们需要关注的问题是:虽然当前我国的煤矿资源总量十分丰富, 但依然有资源有限且不可再生的问题出现。假设煤矿资源的利用率长时间处在偏低水平, 甚至影响到煤矿企业的整体开采效益, 在此背景下, 深入探究煤矿开采技术, 这不仅会进一步提升开采的安全水平, 而且通过利用先进的机械设备, 还会使煤矿开采过程更加科学化和合理化。
2 国内煤矿开采技术的主要发展趋势
近几年, 根据相关部门的数据统计:我国现存煤矿企业几乎全部实现了自动化生产, 有些企业甚至已具备了煤矿开采针对性较强的工作模式、新技术等, 这些都已被应用到煤矿开采实践中, 从而确保了煤矿开采的安全, 减少了能源损失。加之, 国内煤矿资源多数分布在环境、地理位置复杂的区域, 所以, 更应积极推广使用针对性较强的开采新技术。
3 煤矿开采技术的具体应用
3.1 常见的几种开采技术
由于煤层煤质的不同, 因而所采用的开采技术和方法等也有一定的区别。当前国内已探明的煤矿资源中, 存在浅埋煤层、硬顶板、倾斜煤层等, 在引入煤矿开采技术时, 应充分展现出该技术的针对性特点, 保证开采技术和煤层实际特点可以相互吻合, 保证开采作业的质量。其技术要点: (1) 硬顶板控制技术。该技术适应用在低压水平偏小, 且埋藏深度较浅的煤层。然而, 此技术关键是在于:面向岩层结构实施倾斜深孔爆破技术, 快速处理顶板, 保证此部分浅顶板可在规定时间内满足冒落的标准要求, 提高煤层回收率。 (2) 硬厚顶煤控制技术。该技术主要适用于支撑压力水平低、埋藏深度浅的硬顶煤。其技术的关键在于:它是集高压注水压裂技术、爆破技术等为一体的一项新技术, 保证顶煤煤体达到“随采随冒”的标准, 以免影响煤层的回收率, 引发开采不彻底等一系列问题。 (3) 综放开采配套技术。该技术适用于冒放水平相对较差的顶煤破碎技术与顶板控制技术基础之上的。将新技术和液压支架等设备共同使用, 会进一步提升回采效率, 以防煤矿放置较长时间。 (4) 长壁开采技术。该技术是针对倾斜煤层厚度存在差异来说的。对于厚煤层, 其重点探究连杆的变形加固和改善支架结构强度的问题, 重视控制顶梁焊缝的质量, 从而提升其整体生产效率。然而, 对于薄煤层, 重点是对刨煤机功率、体积等的探究, 二者相互融合, 但这必须建立在对综采液压支架研究的基础上, 才能有助于提升整体的开采效率与质量。
3.2 深矿井开采技术
在遇到深层煤矿资源时, 其重点研究的内容主要包含以下几点:矿压的控制、冲击地压的防治对策、瓦斯事故控制技术等。为了能更好地满足上述探究要求, 必须对矿井围岩构成、应力场分布、环境变化、监控技术等展开全面的探究。
3.3 绿色环保型开采技术
探究绿色环保型开采技术的核心在于:完善煤矿开采方法与开采布置, 尽可能地降低由于煤矿开采对环境产生的影响, 从而获得最大的开采经济效益。因此, 探究的核心也应该主要集中在煤矿开采技术评价系统研究、巷道设计评价系统上。将上述问题作为研究重点, 不仅可帮助采煤工作者了解巷道的具体地质情况、开采技术以及布置方案, 同时又可将其更好地融合起来。在此基础上, 也可进一步对煤矿巷道设计予以拓展, 最好简单、明了, 在提升巷道开采质量的基础上, 合理控制出矸率。此外, 在开采阶段所产出的矸石还可将其当作一种填充材料, 便于回复综采工作面, 减少对生态环境的污染, 起到环保的作用。
3.4“三下”采煤技术
相关人员应深入对上覆岩层的运行变化与地表沉陷发展规律等进行深入的探究, 以此来获得可以满足地表、建筑物、水资源保护的需求。因此, 探究沉降控制理论, 主要涉及到研究地表废料向垮落绵采空区填充系统、各种组合填充技术、房屋加固改造技术以及各种开采沉陷控制技术等。
3.5 煤炭地下气化技术
该技术指的是把地表以下的煤矿资源进行合理的燃烧控制, 利用煤的热化获得可燃气体的过程。从另一个角度来说, 该技术也可称之为是一种较为特殊的方法, 是当前国际首创的新技术。它的主要优势在于:投资少、施工周期短、劳动投入少、效率高等, 特别适用于诸如国内煤矿资源分布相对复杂, 且劣质煤矿资源较少的区域, 因此, 具有广阔的推广前景。所以, 我们有必要对这种地下气化技术进行深入而全面地探究, 以促进煤矿资源的连续生产。
3.6 围岩控制技术
现如今, 我国围岩控制理论并不是非常完善。因此, 必须将围岩控制理论予以完善。不断总结我国多年来对煤矿的研究成果, 引入先进的技术与之相结合。当前, 因高压注水、顶板坚硬以及化学加固技术等相对十分复杂。所以, 有必要开发更新的开采工艺、材料等来解决存在的问题;另外, 还需对顶板动态实时监测, 并且不断完善监测技术, 使监测系统更加完善。
3.7 降低矸石排放技术
巷道设置要保证其科学、合理, 从而获得更大的经济效益, 确保巷道设置和地质条件达到最优匹配状态。同时还应保证巷道布置应做到简单、明了, 探究集中开拓、集中回采等技术, 提高巷道掘进率, 减少出矸率。
4 结语
在当今时代发展过程中, 煤矿开采逐步深入到电能、热能等各个领域当中, 特别是在进入到开采阶段时, 必须依靠大量先进的科学技术作为支撑。我们在确保煤矿开采效率不断提升的同时, 还要降低煤矿开采对生态环境的影响。希望通过本文的论述, 可以为读者提供更多有价值的参考和借鉴。与此同时, 还可为今后我国煤矿资源的开采提供一些指导性意见, 确保将这些有限的资源得到充分、合理的利用。只有这样, 才能从根本上解决煤矿供需矛盾。
参考文献
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煤矿开采工艺与采煤方法研究 第9篇
近年来中国国民经济飞速发展, 人们日常生活中对矿产资源的需求量也在不断增加, 为提高采矿效率, 人们将新的科学技术运用到矿物开采过程中。在这个过程中, 人们需根据当地煤矿不同的开采环境来具体决定应采用哪些采矿工艺。就中国国内整个采矿行业情况来看, 许多矿产企业对采矿工艺的运用还有所欠缺, 这严重制约了中国采矿企业发展。为了让采矿企业能良好发展, 需对当前所采用矿产工艺进行一系列调整和改进, 希望以此来提升矿产企业的采矿效率和采矿质量。
1 煤矿的开采方法
就现在来看, 矿产企业在煤矿开采过程中所采用的开采方法很多, 其中比较常见的开采方法主要有露天开采、井下煤矿开采和极倾斜煤层开采这三种。这三种开采方法在具体运用过程中有着不同的效果, 下面将对这三种比较普遍的开采方法进行阐述。
1.1 露天开采
煤矿企业在煤矿开采过程中, 最常用的开采方法就是露天开采, 根据开采现场矿井情况, 采用由上及下层层贯通的开采方法来对煤矿进行开采。开采煤矿时, 需有专门人员来破坏煤矿表面的岩石结构, 然后用专门的采矿机器挖掘矿藏, 最后用相应运输装置把开采出土的煤矿运送到指定位置进行加工[1]。这种采矿方法在中国煤矿企业中运用较多, 因为其受环境限制比较小, 同时该采矿方法有利于节约采矿成本, 且其采矿效率较高, 所以该开采方法在一段时间内促进了中国许多采矿企业发展, 是一种较为稳妥的采矿方法。随着中国经济转型, 环境友好型经济被人们所需要, 而露天煤矿开采在挖掘过程中会产生很大环境污染, 且其所需工作面积也比较大, 这不符合中国当前经济形势。
1.2 井下开采
井下开采煤矿, 其含义就是在煤层中开辟一个倾斜入口, 然后进行煤矿开采。在实际运用过程中, 开采方在地下开采时会将开采的矿层划分为许多小空间, 然后根据不同矿层区域的具体情况采取与之相对应的采矿工艺, 以此确保开采质量和数量。目前, 开采单位在井下开采过程中, 根据井下所含水量的不同, 将开采分为水采和旱采两种, 人们可根据其所负责开采区域具体情况来选择开采方法进行开采。井下开采对中国采矿企业发展有一定帮助, 它能极大提高采矿生产效率, 并极大节约采矿成本, 但其煤矿回采的利用率比较低, 且人们在井下工作比较容易出现事故, 所以采用该煤矿开采方法需要比较多安全配套设施, 这对施工单位提出了严格的安全责任要求。
1.3 极倾斜煤层开采
在实际运用中, 该开采方法相对前两种方法使用较少。在煤矿开采要求和规范允许的条件下对工作区域进行科学分化, 对采过的煤矿再一次进行充分挖掘。根据区域的不同其所采取采矿工艺也不同。而且, 为保障煤矿开采工作运作良好, 施工方要对开采现场所需安全设配进行监督, 保证采矿人员安全。
2 适合中国煤矿开采的一些新技术
2.1 小阶段爆破落煤采煤法
在施工区域再次划分小区域, 采用开采设备来进行操作, 这种方法就被称为小阶段爆破落煤采煤法。在实际运用中, 这种方法对煤层有一定的要求, 施工单位开采的倾斜角需超过40°, 煤层厚度要在3.2 m~7.5 m之间, 且工作区域需顶底板不易脱落的、不规则的煤层才可采用这种方法, 如含瓦斯很少的矿井。使用该方法主要是因为人员安全性有保障, 且回采工艺也较简单, 采矿效率很高。但是其缺点就是回采率较低, 且建设通风设配比较复杂。
2.2 伪倾斜的柔性掩护支架采煤法
采煤施工面区段高度主要是由煤层倾角程度来决定的。伪倾角的柔性掩护支架采煤法能将采煤施工面倾角变小, 又因其施工面比较长, 且煤层会出现倾斜和缓斜现象, 这就导致使用长壁采煤法生产系统和巷道部署方面更加费时费工, 掘进效率比较低[2]。为将采空区和工作空间划分开, 伪倾斜的柔性掩护支架采煤法非常适用掩护支架, 一方面能减少顶板办理工作复杂程度, 另一方面还能为施工人员创造安全施工环境, 使施工面上的煤炭能自行滑下, 减少工人工作强度。
2.3 刨煤机采煤法
将刨煤机采煤法运用在实际生产过程中能极大提高煤矿生产效率, 刨煤机和输送机中安装有现在普遍采取的智能控制系统来控制其施工面, 同时支架控制系统与之相互配合, 这样施工面工作全部由机器控制。相对于滚筒采煤机复杂的操作来说, 刨煤机在操作上相对简单。滚筒式采煤机需专门人员以可弯曲的铠装输送机平面来校准对平, 而刨煤机只需用无极绳牵引机体就能工作[3]。
2.4 炮采放顶采煤法
当施工单位遇到5 m以上煤层厚度及煤层倾斜度较大时才会采取这个方法。滑移顶梁包含顶梁和支柱两部分。在后梁和前梁放置弹簧且弹簧必须有这两者经过, 也可把导向槽作为连接物, 除此之外还要有个~5个不同的液压单体柱作为支架支柱。将探梁或挑梁放在前梁前段处, 后梁尾端可放置尾梁, 这样滑移顶梁的支架结构不仅安全且其重量也比较轻, 可随意安置, 不仅适用于许多情况, 且也大大降低了所需成本。
简而言之, 煤矿行业发展离不开采煤方法的完善, 因为它可提高煤矿企业采煤效率和数量, 对采煤各个环节都有一定助力, 也能保护采煤人员安全, 属于双赢局面。
3 结语
目前中国采煤行业处在快速发展时期, 所采用的采煤技术和方法都能提高自身采矿效率, 但总的来说还存在一系列有待解决的问题, 所以在实际生产过程中要对采煤各个环节进行升级和调整, 保证煤矿利益及采煤人员人身安全。随着科学不断进步, 越来越多先进生产工艺被运用到采煤过程中去, 不仅对煤矿行业的经济有着良好助益, 而且也对社会经济利益和环境效益有很大裨益, 使采煤行业更加快速发展。
摘要：随着科学技术不断发展, 人们在采矿过程中加入了新的生产工艺和工具来最大化地提高采矿效率。叙述了最为常见的煤矿开采方法, 提出并介绍了适合中国煤矿开采的一些新技术, 希望对矿产开采有一定的借鉴作用。
关键词：煤矿采掘,采矿工艺,方法
参考文献
[1]张庆武, 高运芳, 高敏英.新技术在煤矿企业大型综合机械化采掘设备中的应用[J].煤炭技术, 2012 (08) :16-17.
[2]严明林, 吉祥, 高文斌.现代矿井给煤机的技术改造与研究[J].装备制造, 2009 (08) :253.
开采技术与方法 第10篇
大同煤田厚煤层储量较大，同煤集团从90年代初就在煤峪口矿、忻州窑矿和永定庄矿采用高、中位放顶煤支架进行开采试验，但效果不好，顶煤回收率低，仅有42%，后于1998年在忻州窑矿采用低位放顶煤支架进行试验，取得了成功，顶煤回收率达到70%以上。目前，低位放顶煤开采技术已经在同煤集团开采侏罗纪和石炭二叠纪特厚煤层中得到广泛应用。其中塔山矿采用低位放顶煤技术开采石炭二叠纪特厚煤层，顶煤回收率可以达到90%以上。
2 综采放顶煤支架的分类
综采放顶煤开采技术的发展是与放顶煤液压支架的发展息息相关的，不同的顶、底板条件和煤的性质需要不同类型的放顶煤液压支架。总体上分为三种类型：（1）高位放顶煤：单输送机；（2）中位放顶煤：双输送机；（3）低位放顶煤：双输送机（插板式、摆梁式、插板+摆梁式）。
3 同煤集团使用的低位放顶煤支架特点
低位放顶煤支架顶梁较长，合力作用点距煤壁较远，对硬煤的冒落有利，切顶能力强，并且顶煤暴露后至切顶的过程中遭受反复支撑的次数较多，因此便于顶煤的破碎。而且由于这类支架放煤口距切顶线远且低，增加了顶煤的破碎时间和破碎过程，再加上放煤口较大，块度大的煤也可放下来，这就有利于在硬煤条件下放顶煤。放煤效果好，没有脊背煤、死角煤损失；可以较充分地将顶煤回收，工作面两部输送机沿底板布置，移支架和移后溜互相干扰小，支架后部空间大，处理大块煤和检修输送机有利，尾梁可摆动，插板可破碎大块煤。
4 放顶煤开采煤炭损失构成
综放开采的煤炭损失量由两个方面造成，一方面是合理损失，是指现阶段由于开采技术、设备选型和安全要求损失的煤炭，该因素造成的损失可以认为是合理的。包括：（1）工作面顺槽隔离煤柱；（2）采区（盘区）隔离煤柱；（3）初采、末采损失；（4）古塘浮煤损失；（5）工作面两端头损失。
另一方面是不合理损失，是指可以通过改进放煤工艺、合理选择放煤步距和放顶煤高度、加强管理，提高责任心，提高工作面回收率，该因素造成的损失可以认为是不合理的。包括：（1）放顶煤时的落煤损失。这项损失是工作面的主要损失，因现无科学的实测手段，所以不能有定量的准确数字。以通过改进放煤工艺、合理选择放煤步距和放顶煤高度、加强管理，提高工作面回收率。（2）操作工操作水平。扎扎实实培训放煤工，提高工人的技术水平和责任感，使其懂得放煤操作要领。
5 减少不合理损失，提高回收率的问题的探讨
5.1 放煤工艺
最佳的放煤工艺是回采率高、含矸率低，而改进放煤工艺使之更合理，可以提高回采率、降低含矸率。（1）单轮顺序均匀放煤。此放煤工艺是放完1号架，再放2号架，依此顺序将每个放煤口的煤全部放出。（2）单轮间隔顺序均匀放煤。该工艺是指按1号、3号、5号……的支架顺序放煤，放完后再按2号、4号、6号……的支架顺序放煤，见矸关窗。（3）单轮顺序折返补放式放煤。该工艺是指每向前放一架，即返回补放前一架，使每一架放煤后都进行一次补放。（4）多轮顺序均匀放煤。放煤顺序按1号、2号……支架顺序进行放煤，每次放出顶煤量的1/2～1/3；第一轮放完后，再从1号支架开始放第二轮，然后放第三轮并把顶煤全部放完。
5.2 放煤步距
最佳的放煤步距应是顶煤跨落后能从放煤口全部放出的距离。若放煤步距太大，遗留在采空区的脊背煤损失就多，若提高回采率，则混矸严重。在架型确定以后，放煤步距应当与支架放煤口的纵向尺寸相一致。放煤步距应与移架步距（或采煤机截深）成倍数关系，即割一刀、两刀或三刀煤放一次顶煤，支架放煤口的纵向尺寸应与采煤机循环进刀量成倍数关系。如果放煤步距小，则必然有一部分矸石处于放煤口的上方，增加了顶煤含矸率。
5.3 顶板冒放性
放顶煤开采只有当顶板随采随落的情况下，才能达到最佳的放煤效果，当顶板不垮落或垮落不充分情况下，随着工作面的不断推进，大部分顶煤会悬在顶板靠古塘方向或落入古塘，造成大量煤炭损失。
5.4 支架的合理采高
若采高过低，放煤口与后部输送机的配合位置不合适，后部输送机靠前，放煤口靠后，放煤效果不好，而且会造成部分煤遗留在古塘，放煤窗口在开启的过程中容易与运行中的后部运输机发生扳卡造成事故。若采高过高，后部输送机靠后，放煤口靠前，不能有效地控制放煤量，遗留在采空区的纯煤带厚度增加，降低了回收率，而且容易发生压住溜子等事故。
5.5 放煤管理
为了准确计算工作面的产量，在工作面皮带巷皮带运输机上安装电子称，并随时校正和维护，保证计量的准确性，便于矿对队、队对班、班对放煤工进行绩效考核，在分配制度上保证回采率的提高。
6 顶板管理方面
（1）提高初撑力的作用，支架直线的重要性；（2）通过支架的直线度，顶底板的平直度，初撑力的管理。
7 生产中存在的问题及解决的方法
（1）均匀连续出煤，各工种配合；（2）控制上窜下滑；（3）运输系统的能力要满足生产需要。
8 结语
放顶煤开采技术在同煤集团成功推广使用的一种新的采煤方法，它将原来厚煤层需分層多次才能采出的煤炭一次性采出，具有许多显著优点。放顶煤开采新技术在经济效益上有着巨大的优势，使采煤方法产生了根本性的变革。
参考文献
分层开采技术研究与应用 第11篇
1 分层开采的基本原理
所谓分层开采, 就是根据生产井的开采油层情况, 通过井下工艺管柱把各个目的层分开, 以便实现分层注水和采油的目的。其基本原理是:把各个分开的层位装配不同的水嘴或油嘴, 从而使同一井底流压而对不同生产层位的生产压差异得到调节。下图为分层采油原理示意图:
通过上图可以看出, 该油井生产共有三个层位, 具体分层情况是:下两级封隔器、三个偏心配产器, 其为一口泵抽油井。三个生产油层的压力分别是P1、P2和P3, 通过各自配产器内安装的不同大小直径的油嘴来对应井底同一压力P, 实现不同的配产。如该井不是下泵抽油, 而是自喷井, 就可下流量计进行分层测试, 更准确的调整各层产量。
2 分层开采的方法简介
首先, 分层测试。分层采油前, 要测试分层压力、产量和含水率, 根据测试的资料来确定分采的层段和对各层段的调节措施。分层采油过程中, 也要用测试仪器检查效果。常用的仪器有压力计、产量计和含水测定计。分层注水前, 要用放射性同位素载体法或流量计测吸水剖面, 根据测试的资料确定分注的层段以及控制和加强注水层段。分层注水过程中用同样测试方法定期检查。
其次, 分层注水。用封隔器之间的配水器调节一口注水井中各层段的注水量, 使各层基本上能按分层配水量定量注水。调整注水井的吸水剖面, 控制超注层的注水量、增加欠注层的注水量, 使各层中的水线推进比较均匀。通常分层注水为3~5个层段。层系比较简单时, 可下一级封隔器, 从油管和套管各注一层段。有时在一口井中也可下双油管, 一组油管注一段。
再次, 分层采油。分层采油主要可分为单管封隔器分采、双管分采和油套分采三种方式。
单管封隔器分采方式较为简单的, 投资相对较少, 在开采多油层的生产井内, 用封隔器将油层分隔成若干层段, 封隔器的主要作用是:封隔油、套环形空间, 把各油层封隔成独立的开采系统。使用配产器来减少层间干扰, 配产器的主要作用是:通过在配产器内装设不同尺寸的油嘴, 控制所对应油层的生产压差, 实现各层段的定量配产开采, 给对应层段的油流提供通道, 并为以下各层的油流、测试仪表提供通道, 以便控制开采。为便于井下作业和油井管理, 在一口井中, 一般可分3~4个层段进行分层采油。
多管分采是指在一口井内下几根油管, 一根油管开采一个层段, 用封隔器将层段分隔开。此法可消除层间干扰, 但在一口井中下的油管数要受井眼尺寸的限制, 不能太多, 而且井下工具和井口装置因管多而复杂化, 通常多采用双油管分采两层。在抽油井中有时也进行分层采油。
油套分采:又分为油套管简易分采、油套管互换分采和上下油层轮换分采。油套管简易分采适用于上层地层能量大于下层地层能量的自喷井;油套管互换分采适用于上层油层能量小于下层油层能量的自喷井;上下油层轮换分采是油井内下入一级封隔器将上、下油层分开, 封隔器上面接轮换采油工作筒, 轮采芯子有直孔和斜孔两种。当需要采上层时, 采用斜孔芯子;当需要采下层时, 采用直孔芯子。一般来讲油套分采只能用于两套油层油井的分采, 对结蜡严重的井不宜采用。
3 应用现状
我国大多数油井地质条件复杂, 再加上连续多年的长期开采, 底层能量下降, 出砂井和套损井比例不断提高, 泵身逐年加深, 近年来许多油井状况呈现出不断恶化的状态, 分层采油开始表现出不适应, 具体来讲:
首先, 层间压差过大, 串漏现象严重。石油开采过程中, 生产层与被封层之间通常会存在一定的压差, 虽然使用封隔器胶皮可以在一定程度上调节压差, 但这种设计方法在油田开发的中早期比较适用, 另外对于某些渗透率较好的油田也发挥过良好的作用, 但随着挖掘精细程度的不断增加以及对于非主力层的开采, 射开层位增多, 油层间压差逐渐增大, 在高压低渗油层在高压的作用下, 有时封隔器会出现向上或者向下的滑动, 出现油层串漏。
其次, 泵深加大, 封隔器容易失效。泵在运行过程中, 油管柱会受到惯性、自身重力、以及与周围物件摩擦等综合作用力的影响。中性点以下油管的压缩量与以上油管的伸长量基本相等, 因此除了惯性力、液柱重力和座封负荷等主要作用力以外, 其它因素作用很小甚至可以忽略不计。但随着开采难度不断上升, 泵深加大, 越来越靠近封隔器, 容易导致封隔器失效, 出现卡封不严的情况。
