煤炭開採技術論文

General 更新 2024年12月23日

  煤礦開採技術的發展,是一個不斷創新和發展的過程。下面是小編整理了,有興趣的親可以來閱讀一下!

  篇一

  當今煤炭開採技術及綠色開採技術淺析

  【摘 要】煤炭是我國社會建設和國民經濟發展最主要的能源。在我國,煤炭能源的消耗佔70%的總體能源消耗。為了增加煤產量,我國煤炭開採技術不斷改革創新,提升了煤炭開採機械化程度。但是,煤礦開採引發了較多的生態問題。我國開始倡導“綠色開採”,並引進了一些先進的煤炭綠色開採技術。本文就此闡述了當今主要的煤炭開採技術,並分析了綠色開採技術的特點和發展前景。

  【關鍵詞】煤炭開採技術;綠色開採技術;煤與瓦斯共採

  煤礦開採技術的發展,是一個不斷創新和發展的過程。為了提高煤炭產量,煤礦企業一直都注重對採煤技術的完善。現代採煤技術主要向高效率、安全性和高產量方向發展,採煤技術與現代高新技術相結合,開發了智慧化的生產監控和採煤裝置系統。而隨著生態環保理念的深入,我國採煤技術開始向綠色、經濟的方向發展。

  1 當今主要的煤炭開採技術

  1.1 綜採技術

  綜採技術是在工作面上運用機械裝置進行連續作業的一種採煤技術。綜採技術主要分為割煤、運煤和工作面支護三個工序。其中,割煤工序包括裝煤和破煤。在割煤工序中,使用的採煤機械有刨煤機、單滾筒採煤機和雙滾筒採煤機。刨煤機能夠自動化的檢修和管理,在薄煤層有著很明顯的優勢。但刨煤機不能保證大采高的穩定,生產效率比較低。

  運煤工序是將採割好的煤炭裝進刮板內,沿著工作面運輸到帶式伸縮裝置,並送出綜採工作面。刮板運輸的能力要大於或等於採煤生產能力。處理採空區時,應選擇簡單、低成本的垮落技術,支護工作面時,高壓的液體將工作面前移、切頂,並做好及時支護和滯後支護。

  1.2 爆破採技術

  爆破採是利用爆破的方式來落煤。人工來裝煤,機械化操作來運煤,單體支柱做好頂板的支護。爆破採技術的第一步,則是做好打眼和放炮。落煤的過程中,按規定的進度做好迴圈實施,整個工作面上沒有底煤和頂煤的留存,破壞頂板的效果減輕,也降低了***和雷管的消耗。在實際爆破時,要對煤層和頂板實際條件還做好放炮的引數,比如炮眼數量、眼深、排列角度等。做爆破採技術的工作面上,需使用彎曲刮板來做好運煤,懸臂支護所使用的材料要堅固。爆破採有三種佈置方式,即對柱、單柱和密集支柱。在採煤工作面推進的時候,也要加大懸露頂板面積。實際作業時,要仔細的考慮煤層厚度、地表保護和頂板特徵。

  1.3 普採技術

  普採技術是達到機械程度的一種採煤技術。普採技術的採煤機械,同時進行裝煤和落煤。普採技術的工作方法,依舊分為雙滾筒和單滾筒。雙滾筒能夠解決好工作面的兩頭缺口,利於工作面開展技術管理。單滾筒處於下方工作面端頭部位,縮短了工作面的下端缺口長度。機體下方不會有貨量通過,存在著較好的裝煤效果。

  1.4 連採技術

  連採技術運用連續採煤機進行連續的開採。利用梭車和伸縮機來完成運煤過程,並用剷車對工作面進行清理。整個連採技術全過程都使用機械化。連採技術為綜採技術的一種方式,它是將煤房切成矩形的煤柱。煤房能夠依據頂板的條件來回收煤柱。連採技術最突出的特點是採掘合一,分為掘進煤房、回收煤柱兩個主要的階段。在正常情況之下,需交替同步的掘進煤房,並利用錨杆來支護頂板。等到所有的煤房都採掘好以後,採煤裝置開始做回收的操作。等到回收完煤柱以後,便會自動垮落頂板。

  1.5 壁式體系採煤技術

  美國等發達國家在20世紀80年代酒開始使用壁式體系,並且取得了很好的成效。單個的工作面上,礦井工效可達到100/工左右,煤礦產量大幅度的上升。目前,國際上已經廣泛應用壁式體系。我國煤層條件複雜,而且呈現著多樣化,非常應用於壁式體系開採。目前,我國主要使用與壁式體系型別不同的長臂式開採。緩斜厚煤層中,主要用分層傾斜的長壁開採技術。我國目前廣泛使用頂煤技術開採,分層開採比率逐步降低。

  2 煤炭綠色開採技術

  煤炭綠色開採技術研究採煤方法、採煤工藝和岩層控制。煤炭綠色開採是對採煤工藝進行改進,實現煤炭資源安全、高效、環保開採。綠色開採技術理論基礎是關鍵層控制理論。

  2.1 煤與瓦斯共採技術

  煤與瓦斯共採技術需要攻克低透氣性和高地壓的技術問題,並認真解決高地壓、地溫以及衝擊地壓的一系列問題。煤與瓦斯共採,一體化解決了沿空留巷的問題,並且該技術推進了煤礦開採技術取得了新的改革與創新。煤與瓦斯共採技術充分利用了覆岩層的礦壓,並採取抽採的工藝,準確把握卸壓煤層的時間。交替的通風降溫和採掘方式的簡化,能夠促進煤礦的連續開採,並且提供了瓦斯治理和抽採的空間。煤與瓦斯共採,既保證了煤礦的安全性,也能夠獲得最大化的經濟效益,促進煤礦開採穩步的發展,走向科學開採的道路。

  2.2 充填開採技術

  充填技術原本使用的是水砂充填,但由於具有較複雜的工序,而且實施中發現減沉不理想。便選擇了矸石、膏體等新型的充填技術。新型的充填技術改變了壓煤和堆存煤矸石的困擾,並且促使煤礦開採呈現環保生態化。用矸石、膏體等新型充填技術,是目前煤礦開採中常見的方法。

  2.3 煤炭地下氣化技術

  煤炭地下氣化技術是控制地下煤炭的燃燒,利用熱化學作用獲得可燃性氣體。該技術屬於國際首創。由於該技術用人少、投資少、效率高,非常適合我國高比例劣質煤和複雜的煤礦地質區域。該技術將開採完的煤礦灰渣充填減沉好,促使煤礦開採過程零排放,減少了固體廢物汙染周邊生態環境。目前,我國煤炭地下氣化技術還有待研究,一些方面還存在著不合理。如果技術得到成熟的應用,那麼就能夠解決煤礦開採中的汙染問題。並且,該技術可以順利高效率的生產潔淨能源,促進我國生態環境和社會經濟協調發展。

  2.4 保水開採技術

  部分煤礦在開採時會排出大量的地下水。施工過程不注意便會破壞掉含水層內的原始徑流。煤礦採空區的上方導水裂縫帶回貫通地下水體,對區域內的地質水文條件造成影響。整個區域內的含水層水位會下降,構成地下水的降落漏斗。而保水開採技術能夠保護、利用水資源,並能防治水災害。多水礦區主要防治水災害,缺水礦區主要保護水資源。我國煤礦多集中在北方,多數在乾旱和半乾旱地帶。保水開採具有積極的意義。

  在鬆散的含水層等水體下采煤,多采取預留防水煤柱的方式進行開採。先要調查好導水裂隙帶的高度,然後運用GIS技術研究厚鬆散層下的近風化帶,底板加固進行保水開採。條帶採煤法是保水採煤中的一個有效方法,依據水文地質條件,對採煤層設計採留比。計算出圍巖的整體力學,保持煤柱群的穩定。

  3 結束語

  隨著科技的發展,煤炭開採技術會不斷的進行改革和創新。當今煤炭開採技術基本滿足經濟發展對煤礦資源的需求。但對煤炭開採環境的治理,需要緊隨國際標準,進行環境與資源協調的綠色開採。綠色採煤能夠減少環境汙染,有著良好的經濟效益。未來的採煤技術將會向資訊化、自動化方向發展。採煤技術與現代高新技術相結合,可全面的開採煤礦資源,實現社會經濟和自然生態的可持續發展。

  參考文獻:

  [1]劉宇博,趙柏竣.劉一博.淺談煤炭綠色開採技術的方法及原理[J].山西焦煤科技,2012***7***.

  [2]管俊柯,馬寧,魏彬.淺析當今煤炭開採技術及綠色開採技術[J].科海故事博覽·科技探索,2013***7***.

  [3]姚樹陽,呂學峰,秦興林.簡析煤炭綠色開採技術及其應用[J].內蒙古煤炭經濟,2012***12***

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