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，我國是能源消耗大國，研究煤礦的高效開采有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，本文通過對我國煤礦井下開采技術(shù)現(xiàn)狀的分析，探討發(fā)展的對策及加快推進(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、自動化道路，實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，促使我國煤礦井下開采技術(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
我國煤礦井下開采起步較早，但是距離發(fā)達(dá)國家的開采技術(shù)還有很遠(yuǎn)的差距，當(dāng)前煤礦井下開采的趨勢是機(jī)械化、集約化、智能化，我國也已經(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。我國雖然整體采煤水平還距發(fā)達(dá)國家有很遠(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)展帶動了煤炭開采各環(huán)節(jié)的變革。由于長壁開采是一種最新經(jīng)濟(jì)的井下采煤方法，目前長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。
長壁采煤工藝中，針對緩傾斜、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壁綜采、緩傾斜厚煤層傾斜分層長壁綜采、緩傾斜厚煤層一次采全高長壁綜采、緩傾斜厚煤層放頂煤長壁綜采等。
在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時，繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝。我國長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“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)的檢測診斷;采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的“油―磨屑”監(jiān)測和溫度、電信號的監(jiān)測;帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。
3、采場圍巖控制技術(shù)。
國內(nèi)大型煤礦采場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。針對堅(jiān)硬頂板、破碎頂板、急傾斜、大采高、大采深采場等不同條件的支護(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，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。與國外同行業(yè)相比，在機(jī)電一體化、智能化、自動化的控制技術(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，工作面走向長度過短。
2、在采煤機(jī)械化系統(tǒng)，運(yùn)輸系統(tǒng)、采場圍巖控制系統(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)、個人防護(hù)裝備水平仍然很低，對瓦斯等重大災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)的儀器、儀表還不能完全達(dá)到要求，對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)問題難以解決。目前我國煤礦在“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，國家支持范圍和力度與過去相比大大減少。重點(diǎn)煤炭企業(yè)下放后，受單個企業(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，簡單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置，生產(chǎn)過程監(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，爭取每年從科技部或國家發(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
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，簡單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置，生產(chǎn)過程監(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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