煤礦工程采礦新技術研究
時間:2022-08-06 10:24:16
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摘要:中國擁有豐富的煤炭資源,作為一個產煤大國,中國煤炭行業(yè)經濟的發(fā)展與中國經濟建設間關系緊密,對中國經濟的發(fā)展起到了積極的推動作用,同時,經濟的發(fā)展也帶動了煤礦需求的增量發(fā)展。采礦技術是煤礦行業(yè)發(fā)展的核心力量,是煤礦工程中必不可少的一項重要技術,隨著行業(yè)經濟的發(fā)展,對采礦新技術的需求也在不斷增加,在煤礦工程應用方面具有重要的實踐意義。從采礦業(yè)新技術的應用和發(fā)展方向入手展開詳細的分析研究,以期為日后相關工作的順利進行提供參考。
關鍵詞:煤礦工程;采礦技術;發(fā)展趨勢
煤礦工程一直是中國較為重視的發(fā)展項目,國家給予了大力支持,引進了科學的采礦技術,在一定程度上提高了采礦效率,同時保證了煤礦質量。眾所周知,煤礦工程的開展難度較大,工程環(huán)節(jié)錯綜復雜,不僅需要耗費大量的人力和物力,還需要先進、科學的采礦技術支持。目前,中國在采礦技術方面與其他國家相比還是有一定優(yōu)勢的,取得了一定的佳績。本文在分析采礦技術的基礎上,探討了煤礦產業(yè)的發(fā)展形勢及未來走向,借此助力中國采礦工作高質、有效開展,進一步推動中國煤礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1采礦新技術在煤礦工程中應用的意義
中國投入大量的資金用于支持煤礦業(yè)的發(fā)展,特別是煤礦工程方面,由此采礦技術得到了較大程度的提高和改進,新型采礦技術被廣泛應用到煤礦工程中,經分析主要意義如下。1.1有助于降低煤礦事故的發(fā)生率。中國煤礦在分布上地區(qū)集中度不高,整體上相對分散,每個煤礦所在地的地理環(huán)境存在差異,相應的煤礦規(guī)模及采礦水平也不盡相同。受煤礦所在地經濟發(fā)展水平的制約,每個地區(qū)的煤礦技術差別較大。由于種種原因,中國發(fā)生采礦事故的頻次較高,因此,保障采礦技術人員的生命安全是相關管理部門最重視的工作。引進先進采礦技術,不僅可以提高采礦效率,還可以節(jié)約時間成本、降低人力成本,甚至可以最大程度降低煤礦事故的發(fā)生概率,使采礦工人的生命安全免受威脅。所以,煤礦企業(yè)要采取積極的措施,推廣采礦技術在煤礦工程中的使用,并提高采礦工作的科學性和安全性,讓煤炭開采工作高效進行。1.2有助于提高企業(yè)的市場競爭力。傳統(tǒng)的采礦設備及其技術較為落后,技術不成熟成為煤礦事故頻發(fā)的主要原因,一度出現(xiàn)了聞采礦色變的現(xiàn)象。這不僅阻礙了煤礦行業(yè)的發(fā)展,還給煤礦企業(yè)的經營帶來較多的負面影響。但運用先進的采礦技術這些問題就會迎刃而解,在保證采礦人員安全的基礎上,提高煤礦企業(yè)在市場中的競爭力;在增加煤礦企業(yè)經濟效益的同時,為企業(yè)未來的發(fā)展創(chuàng)造了更好的機遇。1.3有助于提高企業(yè)的經濟效益。煤礦企業(yè)積極引進先進的采礦技術,不僅可以提高采礦效率、節(jié)約成本,還可以進一步提高企業(yè)的經濟效益。近年來,中國在科學技術領域取得的成就令世人矚目,采礦技術也日益成熟,當前采礦工程大多采用的是機械操作模式,從根本上已經代替了傳統(tǒng)的人工開采模式,成熟的技術加上先進的設備使采礦工程的規(guī)模得以逐漸擴大,生產效益也不斷提升。從整體上講,中國煤礦企業(yè)所用的均是新采礦技術,人力資本投入減少,采礦效率有所提高,成本降低的同時還實現(xiàn)了煤礦生產的科學化和規(guī)模化發(fā)展。此外,采用新的采礦技術還提升了企業(yè)的經濟效益,有效減少了傳統(tǒng)煤礦業(yè)的部分風險因素,采礦人員傷亡事件的發(fā)生概率有所下降,采礦人員的生命得到了較好的安全保障,人們在談及煤礦行業(yè)時也不至于“色變”了,煤礦工程也有望得到長遠的發(fā)展[1]。
2采礦新技術在中國煤礦工程中的應用
為了降低采礦事故的發(fā)生概率,煤礦企業(yè)在提高生產效率的同時,還需要具備較強的采礦技術。中國當下應用較為廣泛的采礦新技術共有4種。2.1刨煤機采煤方法。這種采礦新技術應用于薄煤層較為適合,特別是在特薄煤層的開采中更為適用。在實際開采中,可較大程度降低開采的厚度,最少也在0.6m以上。運用此技術進行開采作業(yè),切割速度可達3m/s,切割深度均值為25cm,實際開采需求可得到較好地滿足。在開采作業(yè)中會運用到創(chuàng)煤機,利用其智能驅動系統(tǒng)讓采煤作業(yè)以機械化形式進行,不僅節(jié)約了人力,還使采煤效率大幅提升。2.2智能化集控系統(tǒng)在采煤工作面的應用。這種采礦新技術在實際應用中主要有自動運行和人工操作2種模式,現(xiàn)場作業(yè)通常使用的是后面一種,即以人工操作為主。設備在工作面運行方式方面存在的不足,主要體現(xiàn)在施工現(xiàn)場的應用上,與控制臺的集控系統(tǒng)間易產生互鎖現(xiàn)象,兩者間相互矛盾,集控系統(tǒng)在現(xiàn)場操作時會出現(xiàn)自動封閉現(xiàn)象,有就地優(yōu)先的規(guī)律性。在具體操作過程中,如果控制臺集控系統(tǒng)顯示為閉鎖狀態(tài),采煤機和三機等巡視人員就無法正常開展相關作業(yè)流程。但支架控制系統(tǒng)不會出現(xiàn)這種情況,在集控系統(tǒng)自動運行狀態(tài)下,支架巡視工可通過人為干預來實現(xiàn)作業(yè)操控。集控系統(tǒng)工可根據姿態(tài)檢測和視頻監(jiān)控等系統(tǒng)的反饋情況,決定初始采煤工藝段及其限速值,讓系統(tǒng)處于自動運行狀態(tài),并啟動自動采煤作業(yè)程序。2.3小階段爆破落煤采煤法。這種采礦新技術適用于傾角在40°以上的煤層,煤層的厚度通常大于3.5m,但不會超過7.5m,相較于其他采礦新技術更具優(yōu)勢,在一定程度上可減少人力投入,降低設備運行成本,大幅提高采煤水平,確保工作安全,發(fā)生采煤事故的概率大大降低。其不足之處是,煤層回采率較低,所開采的煤礦產量與標準要求差距較大,開采難度也較大,但總體上講這種技術的造就性還是較高的。2.4偽傾斜柔性掩護支架采煤法。這種采礦新技術在實際應用中可將工作空間與作業(yè)區(qū)域有效分隔,對于斜角、埋藏穩(wěn)固、厚度變幅較小的煤層更為適用。采煤過程中涉及到的工作面較廣,傾角較緩且開采難度較小,生產系統(tǒng)操作起來較為簡易,掘進率也不高。使用這種采礦技術還可減少管理人員的工作量和作業(yè)人員的勞動量。但是,在回采過程中需將回風巷支架做接長處理,一一將其拆除收回,特別是在工作面臨近采礦區(qū)域時。總的來講,這種采礦方法工作面較長,可分隔工作空間與采空區(qū),有管理簡單、安全性強、節(jié)約人力等優(yōu)點,被廣泛應用于斜角煤層開采中。如果回采時煤層的厚度及其埋藏情況較為穩(wěn)固,亦可采用此方法[2-3]。
3煤礦工程采礦新技術的發(fā)展趨勢
以采煤機械化為基礎的采煤新技術的大量應用,不僅提高了煤礦的產量,還有效提升了生產效率。目前,中國的采礦工藝具有多元化發(fā)展的特點,煤礦發(fā)展總體上朝著智能化建設的方向發(fā)展。如果煤礦成功實現(xiàn)全智能化,那么將大大節(jié)省在開采方面付出的人力成本,生產安全也隨之提高,在實現(xiàn)規(guī)?;_采的同時還能促進企業(yè)競爭力的提升。智能化采礦對相關工作人員提出了較高的技術要求,需要建設高技術水平的采礦人員隊伍。受體制因素的影響,礦業(yè)在國民產業(yè)經濟中的發(fā)展速度較為緩慢,在初始發(fā)展階段停滯不前。中國煤礦企業(yè)多是中小型企業(yè),具有規(guī)模小、開發(fā)模式粗放等特點,采礦用的裝備和技術較為落后,礦業(yè)產出增長對投入要素過于依賴,相應的技術水平也不高。因此,在中國實現(xiàn)智能化采礦尚需時日,各發(fā)展環(huán)節(jié)需互相協(xié)調,提高配合度,才能促使煤礦企業(yè)早日實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
4結語
綜上所述,煤礦企業(yè)所用的煤礦工程采礦新技術在煤礦企業(yè)發(fā)展過程中起到了重要的推動作用,這直接關系著煤礦企業(yè)的存亡。為此,煤礦企業(yè)在日后進行采礦作業(yè)時,應不斷創(chuàng)新采礦技術,改變固有觀念對新技術的研發(fā),多加重視相關工作的落實,在不斷實踐中取長補短,總結經驗,提高采礦技術在煤礦工程中的應用效率,助力煤礦企業(yè)經濟效益的提升,實現(xiàn)煤礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
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[3]李占山.試析煤礦采礦的新技術與開采方法[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013,11(14):146-147.
作者:楊建忠 單位:山西煤炭運銷集團野川煤業(yè)有限公司
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