煤礦開采技術(shù)論文范文(2)
煤礦開采技術(shù)論文范文篇二
煤礦井下開采技術(shù)研究
摘要：煤礦仍然是能源產(chǎn)業(yè)的一大巨頭，我國(guó)是能源消耗大國(guó)，研究煤礦的高效開采有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，本文通過(guò)對(duì)我國(guó)煤礦井下開采技術(shù)現(xiàn)狀的分析，探討發(fā)展的對(duì)策及加快推進(jìn)煤炭科學(xué)采煤技術(shù)進(jìn)步措施，促進(jìn)煤炭工業(yè)走向新型工業(yè)化、現(xiàn)代化、自動(dòng)化道路，實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，促使我國(guó)煤礦井下開采技術(shù)也不斷提高和發(fā)展。
關(guān)鍵詞：煤礦;井下開采;技術(shù)探討
一、現(xiàn)階段煤礦井下開采技術(shù)現(xiàn)狀
我國(guó)煤礦井下開采起步較早，但是距離發(fā)達(dá)國(guó)家的開采技術(shù)還有很遠(yuǎn)的差距，當(dāng)前煤礦井下開采的趨勢(shì)是機(jī)械化、集約化、智能化，我國(guó)也已經(jīng)在各大科研院所和高校展開了相關(guān)的研究，目的在于提高煤礦井下開采的效率，促進(jìn)煤炭行業(yè)的健康高效發(fā)展。我國(guó)雖然整體采煤水平還距發(fā)達(dá)國(guó)家有很遠(yuǎn)的距離，但在一些關(guān)鍵技術(shù)上也取得了突破，比如隨鉆測(cè)量和定向鉆機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)就很具代表性，改變了完全進(jìn)口國(guó)外設(shè)備的尷尬局面，填補(bǔ)了煤礦開采技術(shù)的空白。
1、采煤方法與工藝。
采煤方法與工藝的不斷完善是采礦發(fā)展的主題，采煤工藝的發(fā)展帶動(dòng)了煤炭開采各環(huán)節(jié)的變革。由于長(zhǎng)壁開采是一種最新經(jīng)濟(jì)的井下采煤方法，目前長(zhǎng)壁式采煤法在全球井下開采中普遍應(yīng)用，占據(jù)了核心地位。
長(zhǎng)壁采煤工藝中，針對(duì)緩傾斜、傾斜煤層，目前采用的采煤方法與工藝有緩傾斜薄煤層及中厚煤層單一長(zhǎng)壁綜采、緩傾斜厚煤層傾斜分層長(zhǎng)壁綜采、緩傾斜厚煤層一次采全高長(zhǎng)壁綜采、緩傾斜厚煤層放頂煤長(zhǎng)壁綜采等。
在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時(shí)，繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝。我國(guó)長(zhǎng)壁采煤方法已趨成熟，放頂煤采煤的應(yīng)用在不斷擴(kuò)展，應(yīng)用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高，急傾斜、不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等難采煤層采煤方法和工藝的研究有很大空間，主要方向是改善作業(yè)條件，提高單產(chǎn)和機(jī)械化水平。
2、技術(shù)裝備。
煤炭工業(yè)技術(shù)裝備總體趨勢(shì)是根據(jù)煤炭開采條件，以高產(chǎn)高效、減人增效、安全可靠為目的，向大型化、集約化、自動(dòng)控制化方向發(fā)展。主要研究開發(fā)：體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī);研制適合刨煤機(jī)綜采的液壓支架;研究開發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開采技術(shù)。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)完善支架結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度，加強(qiáng)支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴(yán)重?fù)p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(采高3m左右)高產(chǎn)高效指標(biāo)的差距，要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，就要提高開機(jī)率，對(duì)“支架―圍巖”系統(tǒng)、采運(yùn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。
今后研究的重點(diǎn)是：通過(guò)電液控制閥組操縱支架和改善“支架―圍巖”系統(tǒng)控制，進(jìn)一步完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量信息的自動(dòng)采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷;采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的“油―磨屑”監(jiān)測(cè)和溫度、電信號(hào)的監(jiān)測(cè);帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。
3、采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)。
國(guó)內(nèi)大型煤礦采場(chǎng)多采用重型液壓支架支護(hù)，巷道支護(hù)則以錨索、錨桿聯(lián)合支護(hù)為主。中、小型煤礦回采面多采用單體液壓支柱、金屬支柱支護(hù)，巷道支護(hù)多以錨桿為主，砌碹、金屬支架為輔。針對(duì)堅(jiān)硬頂板、破碎頂板、急傾斜、大采高、大采深采場(chǎng)等不同條件的支護(hù)技術(shù)和材料也將不斷推出。耐炮崩、輕型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿將陸續(xù)生產(chǎn)。監(jiān)測(cè)儀表趨于直觀、輕便、小型化。
4、優(yōu)化巷道布置，減少矸石排放的開采技術(shù)。
改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置，以實(shí)現(xiàn)開采效益最大化為目標(biāo)，研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。實(shí)行全煤巷布置單一煤層開采，矸石基本不運(yùn)出地面，生產(chǎn)系統(tǒng)要減化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)綜采與綜掘同步發(fā)展，生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井，開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化，減化巷道布置，優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù)，研究單一煤層集中開拓，集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù)，大幅度降低巖巷掘進(jìn)率，多開煤巷，減少出矸率;研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù)，既是減少污染的一項(xiàng)有利措施，又減化了生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于高產(chǎn)高效集中化開采，應(yīng)加緊研究。
二、煤礦井下開采技術(shù)存在的問(wèn)題
1、采煤技術(shù)水平仍然較低，技術(shù)裝備較差，采煤機(jī)制造技術(shù)落后。與國(guó)外同行業(yè)相比，在機(jī)電一體化、智能化、自動(dòng)化的控制技術(shù)，產(chǎn)品可靠性技術(shù)，數(shù)字集成技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，仍然存在較大差距，中、小型礦井落煤方式還以炮采為主，工作面走向長(zhǎng)度過(guò)短。
2、在采煤機(jī)械化系統(tǒng)，運(yùn)輸系統(tǒng)、采場(chǎng)圍巖控制系統(tǒng)、巷道準(zhǔn)備系統(tǒng)和輔助運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)裝備較差，功率及生產(chǎn)能力較小，機(jī)械化程度和工效普遍不高。
3、引進(jìn)消化國(guó)外先進(jìn)設(shè)備方面不夠。在井下自救系統(tǒng)，避災(zāi)系統(tǒng)、個(gè)人防護(hù)裝備水平仍然很低，對(duì)瓦斯等重大災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的儀器、儀表還不能完全達(dá)到要求，對(duì)安全事故的防治技術(shù)及裝備不能充分有效防治災(zāi)害或最大限度減輕災(zāi)害。
4、煤礦重大科技攻關(guān)課題難以實(shí)現(xiàn)，重大安全技術(shù)問(wèn)題難以解決。目前我國(guó)煤礦在“一通三防”，防治水、礦井深部地壓、沖擊地壓、高溫害和支護(hù)等方面存在許多技術(shù)難題，嚴(yán)重威脅著煤礦安全生產(chǎn)，這些涉及行業(yè)技術(shù)發(fā)展共性基礎(chǔ)性和前瞻性的重大科技工作課題，國(guó)家支持范圍和力度與過(guò)去相比大大減少。重點(diǎn)煤炭企業(yè)下放后，受單個(gè)企業(yè)和科研院所經(jīng)濟(jì)實(shí)力限制，難以開展技術(shù)攻關(guān)。煤炭地下氣化技術(shù)和煤炭地下漿化(液化)技術(shù)受經(jīng)濟(jì)成本等因素影響未能有效推廣應(yīng)用。
三、煤礦井下開采技術(shù)發(fā)展
開發(fā)煤礦高效節(jié)約化生產(chǎn)技術(shù)、建設(shè)生產(chǎn)高度集中、高度可靠性的高產(chǎn)高效礦井開采技術(shù)。以提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心，以提高效率和經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，研究開發(fā)各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡(jiǎn)單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置，生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開采技術(shù)，發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化，進(jìn)一步改進(jìn)工藝和裝備，提高應(yīng)用水平和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，提高采煤機(jī)械化的程度和水平。加快實(shí)施“科技興煤”戰(zhàn)略。建立科技攻關(guān)資金渠道，爭(zhēng)取每年從科技部或國(guó)家發(fā)展改革委安全技術(shù)改造專項(xiàng)資金中列支一部分，作為引導(dǎo)資金，在國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局的領(lǐng)導(dǎo)下，組織煤炭企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、大專院校和有關(guān)單位開展開采技術(shù)、安全領(lǐng)域基礎(chǔ)性技術(shù)研究和科技攻關(guān)。
四、結(jié)語(yǔ)
采煤方法及工藝的進(jìn)步和完善始終是采礦學(xué)科發(fā)展的主題。采煤工藝的發(fā)展將帶動(dòng)煤炭開采各環(huán)節(jié)的變革?，F(xiàn)代采煤工藝的發(fā)展方向是高產(chǎn)、高效、高安全性和高可靠性，基本途徑是：使采煤技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合，研究開發(fā)強(qiáng)力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤設(shè)備和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，改進(jìn)和完善采煤工藝;開發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)、建設(shè)生產(chǎn)高度集中、高可靠性的高產(chǎn)高效礦井;以提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心，以提高效率和經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，研究開發(fā)各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡(jiǎn)單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置，生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開采技術(shù)，發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化，進(jìn)一步改進(jìn)工藝和裝備，提高應(yīng)用水平和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，提高采煤機(jī)械化的程度和水平。
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