採礦科技論文

　　隨著時代的發展,我國採礦工藝技術日趨成熟,各種現代化的採礦工藝技術在採礦作業中的應用已經變得十分廣泛。這是小編為大家整理的，僅供參考!

　　淺談煤礦採礦技術篇一

　　【摘要】隨著社會的發展和科技的進步，在煤礦採礦實際的工作中，運用新技術和新開採方法具有重要的現實意義。它能夠減少事故的發生，提高煤礦採礦的效益，促進整個煤礦採礦的發展。今後在實際工作中，要圍繞煤礦採礦的實際情況，不斷完善開採技術和開採方法，進而帶動煤礦採礦的變革，提高煤礦採礦的安全性和可靠性，促進現代煤礦採礦的高產和高效，提高煤礦企業的綜合效益。?

　　【關鍵詞】煤礦 採礦技術 發展現狀

　　一、我國煤礦業的發展現狀

　　在我國能源結構中，煤礦佔一次效能源的70%左右，煤礦行業的健康發展關係到國民經濟的可持續性發展的大局。煤礦在儲量上，保守估計一萬億噸左右，發展煤炭工業具備資源條件。但是由於我國地域遼闊，煤礦分佈不均衡，結構多樣性，這就決定了採煤方法五花八門，種類繁多。開採煤礦作為一個古老的行業，如何適應現代化的發展，是一個很嚴峻的問題。開採煤礦技術的發展將會帶動開採工藝各個環節的變革。

　　伴隨著國民經濟的持續發展和科技的不斷更新，各行各業對煤礦產品的需求量也越來越高。目前，採煤已經成為全球性的產業，但是不相協調的是採煤技術卻沒有得到相應的快速的發展。世界對礦品需求逐漸增多，價格也在逐年攀升，為跟上時代發展的步伐，很多煤礦公司都加大了採取量，希望滿足各個行業日漸增大的消費水平。在這樣的情況下，煤礦採礦新技術對煤礦業來說，無疑成為迫切需要解決的問題。如何能安全、快速地進行煤礦開採，一直是煤礦行業最為關注的問題。

　　二、我國煤礦適用的技術

　　根據我國曆史上相關資料記載，我國從宋代起，就已經有了相對來說比較完善的採煤工藝。所以說，我國的煤炭開採技術是有著很深厚的基礎的。但是，隨著時代的變遷和經濟的發展，煤礦開採技術必須要面向經濟建設。要想煤礦採礦得到高效高採的發展，必須形成一套行之有效的技術理念，建立科學合理的煤礦開採技術方法。現代採煤工藝已經朝多元化發展，但是為了保證提高工作的單產和高產，提高煤礦高產技術，為建設安全和高效集一體的技術水平，提高工作效益，提高煤礦企業的經濟效益和社會效益，我們要不斷在實踐中進行探究。

　　***1***硬頂板以及硬煤層現代開採技術。開發“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產高效現代採煤成套技術”主要解決以下技術難題。硬頂板控制技術，研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術，主要通過岩層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術，使直接頂能隨採隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按一定步距垮落，既有利於頂煤破碎，又保證工作面的安全生產。硬厚頂煤控制技術，研究開發埋深淺、支承壓力小、硬厚頂煤的快速處理技術，包括高壓注水壓裂技術和頂煤深孔預爆破處理技術，使頂煤體能隨採隨冒，提高其回收率。頂煤冒放性差，塊度大的綜放開採裝置配套技術，研製既有利於頂煤破碎和頂板控制，又有利於放頂煤的新型液壓支架，合理確定後部輸送機能力。兩硬條件下放頂煤開採快速推進技術，研究合適的綜放開採回採工藝，優化工序，縮短放煤時間，提高工作面的推進度，實現高產高效。

　　***2***緩傾斜薄煤層開採技術。緩傾斜薄煤層開採技術是研究開發體積小，功率大、高效可靠的薄煤層開採機、刨煤機;研製刨煤機綜採的液壓支架。研究開發薄煤層的總體配套技術和高效開採技術。

　　***3***緩傾斜厚煤層一次性開採技術。緩傾斜厚煤層一次採全技術。應進一步加強完善支架結構及強度，加強支架防倒、防滑、防止頂樑焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴重損壞千斤頂措施等的研究，提高支架的可靠性，縮小其與中厚煤層高產高效指標的差距。

　　***4***深層井開採技術。深層井開採技術是煤層開採礦壓控制、衝擊低壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風、井向佈置等;需要攻關研究的是：深井圍巖狀態和應力場及分佈特徵;深井場地環境的變化;深井巷道快速掘進及支護技術和裝備;深井衝擊地壓防治技術與監製監控技術。深井高採高銷技術和深井開採熱害處理技術。

　　三、小煤礦採煤使用的新技術

　　我們國家大部分的煤礦都是在鄉鎮中。這樣以來，煤礦採礦新技術就凸出其意義。在當代科技經濟飛速發展的新形勢和地方煤礦發展的需求下，煤礦開採技術的改革必須面向經濟建沒主戰場，立足於煤炭開採技術的前沿，立足於中國煤炭發展戰略所必要的技術儲備，立足於煤炭工業工程實際問題的解決，重點從事中長期研究開發和技術儲備，跟蹤產業科技前沿，以煤礦開採技術及配套裝備為主導的核心技術，佔領技術制高點，才能得以生存和發展，因此採礦新技術在小煤礦中的應用將越來越廣泛，越來越顯現其重要性。在鄉鎮小煤礦，單一長壁採法技術已經日臻成熟。現在主要是發展有放頂煤採煤技術和急傾斜煤曾採用偽傾斜柔性掩護支架採煤法和小階段爆破落煤法等。

　　***1***滑移支架放頂煤採煤法。滑移頂端有頂樑和支柱組成。前樑和後梁通過頂樑和前彈簧鋼或導向槽連線，支架支柱為液壓單支柱，數量是2-5個不等，與頂樑之間通過銷軸連線。滑移支架比較安全可靠，可移動，容易拆。採用這種採煤方法煤層厚度為5mm，主要為傾斜煤和既傾斜煤層。

　　***2***二型鋼樑放頂煤開採法。二型鋼樑放頂煤上作面支護採用二型鋼樑、單體液壓支護對棚架設，工作面採用放炮落，人工放網破煤，採訪分別進行。在煤層存在條件較差和水平較低的地區使用該技術比較好。

　　***3***偽傾斜柔性掩護支架採煤法。偽傾斜柔性掩護支架採煤法將工作面傾角變緩，工作面較長，從面具有緩斜、傾斜煤層走向長壁採煤法巷道佈置和生產系統簡單、掘進率低等一系列的特點。此採煤法利用掩護支架把工作空間和採空間隔開，大大簡化了複雜頂板管理工作。為安全生產工作創造了良好的條件。減輕勞動強度。這樣的方法一般適用於厚度2-6m的，理藏穩定，變化穩定的煤層。

　　四、開採方法的選擇

　　採煤方法的選擇必須堅持安全、經濟、回採率高原則。採煤方法的選擇應當根據具體煤層的條件，減少資源浪費，減輕工人的體力勞動，加強環保。歸納起來有以下幾點：煤層比較理想。地質條件比較好的煤田中應大力提倡綜採。對於煤層比較理想，頂板破碎的情況可採用放頂煤開採技術。對於煤層塊段儲量不大，地質條件複雜，工作面搬家次數較多的工作面易採用普通機械化採煤方法。對邊角煤層塊段，地質構造區域內的煤柱，在保證安全、回收資源的前提下只能採用炮採方式。

　　淺議採礦工程中採礦新模式篇二

　　【摘 要】礦山是動態的企業，在日常的基本生產中，生產者經常要變換工作地點，這就是傳統的控制和通訊系統例如光纖、雙絞線、或同軸電纜變得缺少吸引力的原因;而且，井下作業環境的危險程度更是遠大於一般的企業，安全一直是礦山企業生產中的重點，在礦山生產技術水平提高的同時，傳統的井下資訊傳遞方式已經不能滿足現代礦山的管理需求，安全和效率的矛盾日益突出。遙控採礦可大大地增強地下采礦的安全性，同時可以與整個企業網路進行通訊，實現礦山的自動化管理、遠端監視與診斷，提高生產率和改善工作條件。本文就遙控採礦新模式進行了相關探討。

　　【關鍵字】採礦;新模式;無人開採技術;數字化

　　中圖分類號：TD43

　　引言

　　遙控採礦即為“利用現代的新技術，包括地下通訊、定位、資訊處理、監測和控制系統，一定距離內去操作採礦裝置和系統”。目前無人開採技術在某些國外先進礦山已進行了研究，而遠近距離遙控開採技術應用相當普遍，如美國塞普勒斯公司利用遙控裝載機處理危險地段的邊坡問題;一些國外發達礦山現有的遙控採礦裝置和技術研究專案包括：從日常採礦作業諸如鑿巖、炮孔裝藥和爆破作業的機械化與自動化到通過資料通訊從世界的另一端對複雜的地下采礦裝置進行遙控與故障處理。

　　1遙控採礦新模式特點以及組成部分

　　計算機系統為核心，其作用相當於人的大腦，負責接受外圍資訊、發出控制指令。傳動系統根據計算機系統的控制指令，提供不同電流電壓，控制電機轉速和力矩大小。監控系統起監控保護作用，提升機出現異常情況時，監控系統可以及時發現並向計算機系統發出訊號。上位機系統為人機介面，顯示提升機執行的各種重要引數、故障資訊、生產報表、速度曲線等。控制執行系統主要由中間繼電器和接觸器構成，它主要是執行計算機系統發出的各種指令，具體控制提升機的各個裝置。感測器系統可以感知提升機各個裝置的執行狀態，並將感知的訊號反饋到計算機系統。主電機是提升機的重要裝置，主電機帶動滾筒旋轉從而使得罐籠箕斗在井筒中上下運動。

　　利用數字化直流提升系統執行安全可靠，維護工作量小，動態效能、靜態效能指標高，實現了全數字化控制，各種保護完備。在豎井提升系統中具有廣泛的應用前景和推廣價值， 數字化直流提升系統由計算機系統***PLC***、傳動系統、監控系統、上位機系統、控制執行系統、感測器系統、主電機、輔助裝置構成。

　　輔助裝置為罐籠箕斗執行提供必要支援。

　　系統間關係如下圖一：

　　2 遙控採礦新技術

　　2.1遠端資料傳送及監控系統

　　在整個提升系統和選礦生產流程如破碎車間、磨浮車間、氰化車間、冶煉車間等關鍵部位設定彩色攝像單元，然後將影象分別傳至各流程控制室，進行現場實時顯示、監控;同時，再次將影象進一步傳送至礦資訊中心伺服器，各分管礦長、技術人員通過計算機終端隨意吊取、檢視某一時段的生產情況，在關鍵部位設定長時間錄象機，以便於及時全天候記錄相關影象資料，以備查詢，為安全生產提供第一手資料，同時本系統將現場影象源源不斷的自動送入國際網際網路，使得系統資訊的檢視，不在受地點、時間的限制，只要需要，系統的管理人員可在任何地點、任何時間，通過撥號上網，就可以輕鬆隨意的檢視系統的各級影象資訊;企業的領導層，不管他們在外出差，還是在那裡，本系統都將在第一時間將現場的真實情況，如企業的生產、經營，裝置的運轉，物資的儲存等影象送到眼前，雖然身在異地，也能運籌帷幄，決勝千里。

　　2.2礦山井下整合資訊通訊系統***井下人員定位系統***

　　過去礦山購買的基礎設施，如無線通訊系統、電話系統或者遙感系統，有人已注意到了這些系統如何配合本部門其它裝置協同工作，但卻很少有人考慮能否連入到其它部門的裝置上，每個部門領導不得不為自身有限的購買經費而絞盡腦汁。現在這種情況已經發生了巨大的變化，所有的礦山都在使用一些更現代的電子裝置幫助他們工作，以努力爭取最大的效益，這些裝置應選擇專業廠商提供的具有可靠技術支援的產品，因為礦山需要的是一套可升級的通訊基礎設施，能夠安全地使用於非危險及危險地區，並採用了最新的連線及通訊技術，以保證系統連續可靠地執行，以及在意外事故發生時至少有一種通訊方式可以正常使用。“smart com”系統如同一種通訊高速公路，高度整合的系統允許控制室人員存取礦山裝置的實時資料，使得全面的井下通訊成為可能。

　　2.2.1人員定位

　　類似於車輛定位系統，人員定位系統通過確定人員所在位置，同樣能對生產有極大的幫助。將信標器安裝在礦燈電池盒中，發射出的訊號由安裝在不同位置的讀數器讀出。讀數器可安裝在礦井和巷道***處，以及禁止進入地區的***處，當某人經過讀數器時，讀數器自動讀出其身份號碼，此資訊同樣以無線方式傳送到控制室。當一個工人從一個區域移動到另一個區域時，會有多個讀數器跟蹤其運動。如需要與該工人聯絡，最後一次的位置資訊可用於與該人員聯絡。所有的讀數器都有讀多個信標的能力，避免了號碼衝突。此外，該系統可將人員的工作時間送到財務部門，作為員工的考勤系統。礦山可根據需要自行增加/減少信標器和讀數器，例如信標器丟失、損壞、維護移動等。

　　2.2.2交通排程

　　交通調系統自動追蹤車輛的執行，在控制軟體中，將定義每一個交通區段，交通區段為兩個讀數器之間的距離。系統不斷地跟蹤機車位置、狀態***卸車、延誤、備用和就緒等***、到達及執行時間、裝載和解除安裝時間等，利用這些資訊，主控計算機將通過洩漏電纜將控制訊號下傳到訊號燈控制器，自動轉換交通燈的顏色。所有井下執行的資訊都通過無線資料網路不斷地送到中心計算機進行顯示、存貯和分析。這樣，排程員和運輸主管能隨時監督裝置執行，以便更好的管理運輸。此外，當裝載點、解除安裝點臨時不用或車輛發生故障時，排程員可通過中心計算機手動傳送指令，改變交通燈和道岔的狀態，將受影響的機車調派到新的地點去，以減少空閒時間。

　　2.3多級機站通風優化、視覺化及監控技術

　　隨著計算機技術和網路通訊技術突飛猛進的發展，應用於工業現場的計算機集散控制系統也日益普遍和完善，根據礦山多級機站通風系統的實際情況以及所要達到的監控功能，經過對各種控制方式的分析比較，採用計算機網路化遠端集中監控技術，對井下風機實施遠端集中控制，即在地面排程室可井下風機進行監視控制。該計算機網路化集中監控系統通過通訊電纜將位於地表排程室的主控計算機和通風辦公室的監視計算機***備用主控機***與置於井下被控機站附近變電所的智慧模組相連，形成計算機網路，從而通過主控計算機對每一臺風機進行遠端集中啟停控制，對風機執行狀態和風機電流等引數進行監測。